Основы Производства Горючих Газов

Question 1

Как протекает процесс сухой перегонки в зависимости от температуры ?

Answer 1

100-150 выделение из топлива гигроскопической влаги
150-200 выделение углекислоты, в основном той, что пбсорбирована топливом
200-250 начало раздожения вещества топлива, усиление выделения углекислоты, у торфа и древисины выд уксусная кислота
Около 300 появляются смоляные продукты
350-400 интенсивное разложение топлива, резкое увел выд газов, в том числе горючих (метана, водорода и тд), сильное смолообразование
400-450 максимум выделения смолы к 500-550 выделение прекращается
550-1000 град выделение газов в 3-4 раза больше, чем при 200-550
1000-1100 прекращение выхода летучих

Question 2

Что такое полукоксование ?

Answer 2

Это процесс сухой перегонки твердого топлива при 500-550 градусах
Также можно назвать швеливанием

Question 3

Продукты полукоксования ?

Answer 3

Это первичные смола и газы

Question 4

Что такое коксование ?

Answer 4

Процесс сухой перегонки при 900-1100 градусах

Question 5

Когда выше выход смолы при полукоксовании или коксовании ?

Answer 5

При полукоксовании, это следствие того, что при коксовании происходит вторичное преобразование продуктов, крекинг смолы и газов

Question 6

Какие есть зоны при коксовании, какая в них температура ?

Answer 6

Зоны распределены по слою топлива вгрубь тигеля.
1 - зона коксования 1000
2 - зона полукоксования 500-550
3 - зона пластического слоя 350-400
4 - зона подсушки
5 - зона сырого топлива

Question 7

Какие бывают твердые продукты сухой перегонки ? И почему они такие

Answer 7

Спекшиеся, неспекшиеся
Плотные, вспученные
Сплавленые, порошкообразные

Question 8

От чего зависит тепловой эффект сухого разложения топлива?

Answer 8

В основном от содержания кислорода, при 17% содержании кислорода в топливе реакции в топливе протекают термонейтрально

Question 9

Каким требованиям должны соответствовать печи для полукоксования?

Answer 9

1. они должны обеспечивать макс выход первичной смолы
2. полукокс должен быть обожжен равномерно
3. должно быть обеспечено равномерное нагревание всей массы угля
4. расход тепла на полукоксование должен быть минимален
5. печи должны обеспечивать высокую производительность процесса
6. печи должны легко эксплуатироваться

Question 10

Какие основные 2 типа печей для полукоксования существуют ?

Answer 10

с внешним и внутренним обогревом

Question 11

Какие печи с внешним обогревом существуют?

Answer 11

Реторные неподвижные печи
Печи с тонким слоем

Question 12

Какие печи с внутренним обогревом существуют?

Answer 12

шахтная печь главгазтоппрома
шахтная печь с подводом теплоносителя внутрь слоя

Question 13

что такое коксование ?

Answer 13

это процесс сухой перегонки твердого топлива при температуре 900-1100 градусов

Question 14

что понимается под газификацией?

Answer 14

процесс при котом углерод топлива с другими составляющими коксового остатка превращаются в горючий газ

Question 15

Принцип работы газификаторов

Answer 15

Слой топлива в 0,5-0,7 м нагревается снизу, путем подачи дутья, генераторный газ проходит через слой топлива и выводится из установки

Question 16

на какие зоны можно разделить процесс газификации?

Answer 16

на зоны: горения, восстановления, сухой перегонки, подсушки

Question 17

чем характеризуется генераторный газ?

Answer 17

высокой концентрацией углекислоты, далее окиси углерода, водорода

Question 18

Опишите принцип работы реторной неподвижной печи. + и -.

Answer 18

4-6-8 вертикальных реторт (труб) заделанных в общую кладку с общим внешним обогревом.
- малая произщводительность
- большая металлоемкость
+ дают повышенный выход бензинов

Question 19

Опишите принцип работы печей с тонким слоем. опишите вращающуюся печь с тонким слоем. Ее + и -.

Answer 19

Смотри рисунок на стр 37 Шишакова

Question 20

Преимущества сухого тушения кокса в сравнении с водяным.

Answer 20

Сухое тушение дает больший выход металлургического кокса, так как при сухой сушке кокс меньше растрескивается. Также при сухом тушении в коксе остается минимум воды. Также оно позволяет полезно использовать тепло.

Question 21

Какие продукты получаются при коксовании?

Answer 21

Кокс, газ, смола, надсмольная вода (в ней аммиак и бензол).

Question 22

Какие реакции происходят в газификаторе при воздушном дутье (в зоне газификации)?

Answer 22

С+О2=СО2+97650 ккал
2С+О2=2СО+58860 ккал
2СО+О2=2СО2+136440 ккал
СО2+С=2СО-38790 ккал

Question 23

Какие теории горения углерода существуют?

Answer 23

Первая: первичный продукт - углекислота, происходит последовательность реакций - С+О2=СО2 ; СО2+С=2СО.
Вторая: первичный продукт - окись углерода, происходит последовательность реакций: 2С+О2=2СО ; 2СО+О2=2СО2 ; СО2+С=2СО
Третья: образуется первичный углеродо-кислородный комплекс: xC+(y/2)C=CxOy? который разлагается по уравнению: СxOy=mCO2+nCO

Question 24

Закон Гесса

Answer 24

Тепловой эффект реакции не зависит от пути ее прохождения, а определяется лишь начальным и конечным ее состояниями.

Question 25

Закон действующих масс

Answer 25

Закон действующих масс в кинетической форме (основное уравнение кинетики) гласит, что скорость элементарной химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, для элементарной реакции. В химической термодинамике закон действующих масс связывает между собой равновесные активности исходных веществ и продуктов реакции

Question 26

Опишите кривые показывающие содержание СО2 и СО в равновесной смеси в зависимости от температуры

Answer 26

рис 33 шишаков стр 117 50 на 50 на температуре примерно 680 С

Question 27

Как изменение температуры и давления влияет на равновесие в системе СО+СО2?

Answer 27

При увеличении температуры происходит увеличение содержания СО в смеси При увеличение давления напротив происходит уменьшение доли СО Поэтому при разбавлении смеси азотом при понижении парциального давления смеси происходит увеличение содержания СО за счет активного восстановления СО2

Question 28

Каково реальное влияние температуры и времени контакта на восстановление углекислоты (CO2+C=2CO)?

Answer 28

Чем выше температура тем выше восстановление углекислоты. Чем больше время контакта углекислоты с коксом, тем ниже температура необходимая для полного восстановления углекислоты в окись углерода. Для полного восстановления углекислоты с временем контакта порядка 1-2 сек необходима температура порядка 1400-1500 С.

Question 29

Для каких материалов восстановление углекислоты происходит быстрее? (антрацит, древесный уголь, каменноугольный кокс)

Answer 29

Для древесного угля (через 5 сек макс значение конверсии - 96%) Для каменноугольного кокса (макс значение после 45 сек - 95%) Для антрацита (через 35 сек максимальное значение 84%) Все при температуре 1100 скорость и возможность зависит от природы материала

Question 30

Как скорость газового потока влияет на восстановление углекислоты?

Answer 30

Если следовать теории о первичном образовании оксида углерода, то образуемый в первую очередь оксид выносится из кислородной зоны до того, как перейдет в углекислоту

Question 31

Что такое идеальный воздушный газ?

Answer 31

это газ, который получился бы при газификации чистого углерода без потерь переходящего в окись углерода

Question 32

Что такое коэфф полезного действия газификации?

Answer 32

отношение теплотворной способности полученного газа к теплотворной способности израсходованного топлива

Question 33

Чем опасны высокие температуры в газогенераторе?

Answer 33

Шлакованием, если температура превышает температуру плавления шлака, то за счет спекания ухудшается теплообмен, могут быть повреждены колосниковые решетки, топливо может быть покрыто шлаком и тем самым быть отрезанным от процессов в газогенераторе

Question 34

Как получают именно водяной газ?

Answer 34

Его можно получить следующими способами: 1. обогрев топлива через стенки шахты 2. ввод тепла в слой топлива с сильно перегретым паром (1100 С) или перегретой смесью пара и газа 3. подача смеси пара и пылевидного топлива нагретого до 1100 С 4. путем аккумуляции тепла слоем топлива за счет его частичного сжигания 4 метод самый популярны, он реализуется в периодическом процессе: сначала в слой подается воздух, слой разогревается, воздушный газ выбрасывается, в разогретый слой подается пар, получаем водяной газ, после снижения температуры слоя снова подается воздух

Question 35

Влияет ли давление на разложение пара при реакциях водяного газа?

Answer 35

Да влияет, но ограничивается лишь некоторым ускорением наступления равновесия.