Odjeljak je vrlo jednostavan za korištenje. U predloženo polje samo unesite željenu riječ, a mi ćemo vam dati listu njenih značenja. Želio bih napomenuti da naša stranica pruža podatke iz različitih izvora - enciklopedijskih, objašnjavajućih, riječnika. Ovdje se također možete upoznati s primjerima upotrebe riječi koju ste unijeli.

vodeni gas

proizvod gasifikacije goriva, dobijen u gasnim generatorima interakcijom vrućeg goriva sa vodenom parom.

Wikipedia

vodeni gas

vodeni gas- gasnu mešavinu, čiji je sastav CO - 44, N - 6, CO - 5, H - 45.

Vodeni gas se dobija uduvavanjem vodene pare kroz sloj vrućeg uglja ili koksa. Reakcija ide prema jednadžbi:

H_2O + C \rightarrow H_2 + CO

Reakcija je endotermna, odvija se uz apsorpciju topline - 31 kcal/mol (132 kJ/mol), stoga, za održavanje temperature, zrak (ili kisik) se s vremena na vrijeme propušta u generator plina da se zagrije sloj koksa, ili se u vodenu paru dodaje vazduh ili kiseonik.

Zbog toga vodeni gas obično ima sastav koji nije stehiometrijski, odnosno 50 vol.% H + 50 vol.% CO, ali sadrži i druge gasove.

Produkti reakcije imaju duplo veći volumen od vodene pare. Prema termodinamici, za povećanje volumena se troši značajan dio unutrašnje energije reakcije.

Zanimljiva je instalacija koja može rekuperirati ovu energiju. Dio energije, u obliku električne energije, može se potrošiti na grijanje na čvrsto gorivo. U takvoj instalaciji grijanje se može izvesti zbog adijabatske kompresije vodene pare.

Ako postrojenje za proizvodnju plina treba da napaja elektranu, njeni izduvni plinovi mogu zagrijati vodenu paru.

Gasifikacija je proces pretvaranja organskog dijela čvrstog, a ponekad i tekućeg goriva u plinovito stanje. Glavni sastojci proizvedenog generatorskog gasa su CO, H2, CH4 i teški ugljovodonici.

Plinovito gorivo u mašinstvu ima široku primenu zbog niza prednosti.

Za gasifikaciju, uz proizvodnju visokokaloričnih gasova, mogu se koristiti različita niskovrijedna čvrsta goriva i njihov otpad.

Plinovi se mogu spaliti uz blagi višak zraka uz njegovo prethodno zagrijavanje toplinom izduvnih produkata izgaranja; kada se izgaraju plinovi, razvija se visoka temperatura (1500-1900°C), zbog čega je efikasnost peći ili drugog uređaja za grijanje visoka, a produktivnost peći se povećava.

Prijem plinova je moguć na centralnoj plinskoj stanici.

Pri sagorevanju gasova postiže se praktičnost održavanja peći, jednostavan dizajn gorionika i mogućnost precizne kontrole procesa sagorevanja.

Čvrsto gorivo pretvoreno u gasovito stanje može se koristiti kao dobro i ekonomično gorivo za motore sa unutrašnjim sagorevanjem.

Ali uz velike prednosti, generatorski plin, kada se koristi kao gorivo, ima i nedostatke, koji uključuju dodatna kapitalna ulaganja za ugradnju plinskih generatora i gubitak fizičke topline generatorskog bazena kada se hladi tokom procesa čišćenja.

Međutim, zbog vrlo velikih prednosti plinovitih goriva, sva velika moderna postrojenja s mnogo peći i drugih uređaja za grijanje smještena na velikom prostoru imaju svoje centralne plinske generativne stanice.

U uralskim metalurškim postrojenjima i u fabrikama za topljenje stakla u mnogim regijama SSSR-a, plinski generatori rade na drvno gorivo. Posljednjih godina, plinske instalacije na automobilima i traktorima, koje rade na podmetačima, dobile su veliki značaj.

Generatorski plin je bio zrak i pomiješan sa 11 oksigasom.

Proizvodnja vazdušnog gasa se postiže upuhvanjem suvog vazduha kroz sloj vrućeg goriva. Mešani gas se dobija uduvavanjem mešavine vazduha i vodene pare kroz sloj vrućeg goriva. Vodeni plin se može dobiti propuštanjem vode i zračne pare kroz sloj vrućeg goriva uz periodično dovođenje vodene pare ili zraka. Dobijanje kiseonika - gasa postiže se propuštanjem vodene pare pomešane sa kiseonikom kroz sloj vrućeg goriva.

vazdušni gas. Intenzivnim dovodom zraka kroz sloj vrućeg goriva, dobiva se zračni plin. Tokom njegove obrade razvija se vrlo visoka temperatura (1400-1500°). što je krajnje nepoželjno, jer uzrokuje trosku u generatoru plina, zbog čega je poremećen njegov normalan tok.

mješoviti gas. Metoda gasifikacije, kojom se dobija mešani proizvodni gas, najprihvatljivija je za industriju, jer omogućava korišćenje viška toplote koja se dobija pri formiranju vazdušnog gasa za razgradnju vodene pare. Vodena para se uvodi istovremeno sa puhanjem zraka.

Odnos između količine vazduha i vodene pare utvrđuje se empirijski i mora biti takav da se generator ne hladi preterano i da se ne taloži. Sadržaj vlage koji se unosi mlazom procjenjuje se po temperaturi mješavine pare i zraka, koja se obično mjeri termometrom koji pokazuje tačku rose dovedene mješavine pare i zraka. Ova temperatura se obično održava unutar 38-52 °.

vodeni gas. U vezi s razvojem sinteze amonijaka, metanola, tečnih goriva i drugih tvari, vodeni plin se široko koristi. Koristi se u mješavini sa rasvjetnim ili drugim visokokaloričnim plinom i isporučuje se stanovništvu za korištenje kao gorivo.

Sastav vodenog gasa uključuje uglavnom CO i H: sa malim sadržajem CO2, N2 i CH4.

Vodeni gas u industrijskim razmjerima može se dobiti akumuliranjem topline u generatoru plina (prva metoda) ili dovodom topline u plinski generator s plinskom smjesom plina i pare (druga metoda).

Postupak dobivanja vodenog plina prema prvoj metodi, odnosno prema metodi akumulacije topline u plinskom generatoru, sastoji se u tome da se zrak upuhuje kroz vrući sloj koksa ili drvenog uglja sa dna okna plinskog generatora. ; sloj goriva se postepeno zagrijava, a nastali plin se obično emituje u atmosferu. Čim temperatura u zoni gasifikacije poraste na 1100-1200°, pristup zraka se zaustavlja i pregrijana para se pušta odozgo prema dolje. Vodena para, prolazeći kroz vrući sloj goriva, razlaže se prema dolje navedenim reakcijama dajući vodeni plin koji se šalje potrošaču.

Proces razgradnje vodene pare je endotermni proces; stoga temperatura u osovini plinskog generatora postepeno opada. Nakon što temperatura padne na određenu granicu (800°), dovod pare se prekida i zrak se ponovo dovodi u rudnik. Obično se rad izvodi na način da se 10 minuta udiše zrak, a zatim 5 minuta vodena para.

Druga metoda za proizvodnju vodenog gasa, odnosno dovođenjem toplote u generator gasa sa gasifikovanom mešavinom gasa i pare, je novija; može se izvesti na dva načina: ili mješavinom kisika i vodene pare, ili mješavinom vodene pare i cirkulirajućeg plina, prethodno zagrijanog na visoku temperaturu.

Drugi način dobijanja vodenog gasa ima prednost u odnosu na prvi što se proces odvija kontinuirano, uz konstantan način rada gasnog generatora.

Aparati u kojima se gorivo gasifikuje nazivaju se gasni generatori.

Kao gorivo za gasifikaciju služe koks, ugalj, treset, ogrevno drvo, itd. Razmatraćemo samo gasne generatore koji rade na drvno gorivo.

Gorivo ulazi u osovinu plinskog generatora odozgo i, spuštajući se prema dolje prema zagrijanom plinskom toku, postepeno se pretvara u produkte pare i plina.

Na dnu okna generatora gasa (Sl. 44), ispod rešetke, kada se dobije mešani gas, dovode se vazduh i vodena para, koje, dižući se gore, prvo prolaze kroz sloj šljake (zona V), zbog topline koje se donekle zagrijavaju, a zatim kroz sloj vrućeg goriva, reagiraju sa svojim ugljikom. U zoni sagorevanja IV (u zoni kiseonika) proizvode se i CO2 i CO; vodena para djelimično reaguje sa ugljenikom.

Formirani u zoni sagorevanja (zoni kiseonika) CO2 i neraspadnuta vodena para, dižući se više i prolazeći kroz sloj vrućeg ugljeničnog goriva, redukuju se stvaranjem CO i H2.

Sloj goriva u kojem dolazi do stvaranja CO i H2 naziva se redukciona zona (zona III). Sastavom protoka gasa na izlazu iz redukcione zone dominira CO, ali ne C02.

I zone kiseonika i redukcione zone se obično nazivaju zonama gasifikacije.

Iznad, direktno iznad zone oporavka ///, nalazi se zona II suha destilacija. U ovoj zoni postoji selekcija

/-zona sshkn; //-zona suhe destilacije: ///- zona oporavka:VI- Zona gorenja (kiseonik); V- zona šljake -, / - osovina gasnog generatora; 2-pregače minsko-, 3-utovarni uređaj; -^-rešetka; 5-rotirajuća posuda; 6-pomični nosači posude; 7-chashn drive, 8- nož za šljaku; U - rupa za vijak; 10-izlazna cijev; 11 -air-.opronod-, 12 - komora za duvanje; 13- Donja hidraulična brtva; 14 - otvor za paljenje

Isparljiva mješavina plinova i para, koja uključuje nekondenzirajuće plinove, kiseline, alkohole, smole i druge isparene organske tvari.

Na vrhu osovine gasnog generatora, u zoni /, gorivo se suši.

Zona II suha destilacija i zona I sušenje goriva nazivaju se zona pripreme goriva.

GLAVNE REAKCIJE GASIFIKACIJE

u zoni kiseonika. Postoje tri hipoteze o interakciji ugljika i kisika.

1. Hipoteza redukcije pretpostavlja da se kao rezultat interakcije ugljika i kisika CO2 formira direktno prema jednadžbi:

TOC o "1-3" h z C - 02 = CO., ; Q, (97)

Štoviše, prisustvo CO u gornjim zonama, prema ovoj hipotezi, smatra se rezultatom redukcije CO2 vrućim ugljikom goriva prema reakciji:

CO.. C \u003d 2CO - Q. (98)

2. Hipoteza o primarnom formiranju CO sugerira da se kao rezultat interakcije C i (): prvo formira CO, ali jednačina:

2S a::SO-Q, (99)

Koji se tada može oksidirati prema jednadžbi:

2C0--0, = 2C02 Q. (100)

3. Složena hipoteza pretpostavlja da se prvo formira složeni kompleks ugljik-kisik, a zatim iz njega nastaju CO2 i CO prema reakcijama:

L-S-^-0, = Cr0v (10!)

CxOv= mCO, l CO. (102

Treća hipoteza se trenutno smatra najvjerojatnijom među gornjim hipotezama.

U zoni oporavka. Počinje tamo gdje nestaju posljednji tragovi kisika. U redukcijskoj zoni odvijaju se sljedeće endotermne reakcije:

A) interakcije C sa CO2:

WITH CO., -- 2SO; (103)

B) interakcija vodene pare sa vrućim ugljeničnim gorivom:

C 211 O-CO. 2N, (104

C - !1<> C> H.. (105)

Moguće je da se neke od ove posljednje dvije reakcije odvijaju iu zoni kiseonika. Na temperaturama iznad 900° prevladava druga od ove dvije reakcije, a ispod 900° prva.

Procesi redukcije imaju dovoljno vremena da se završe ako je visina redukcijske zone 12-15 promjera komada uglja.

Dakle, visina sloja goriva u plinskom generatoru je glavna projektna dimenzija.

Vodeni plin, zapaljiva mješavina plina, koja se uglavnom sastoji od ugljičnog monoksida i vodonika, a nastaje tokom razgradnje vodene pare vrućim ugljem. Za proizvodnju vodenog plina najčešće se koristi koks ili antracit. Teoretski, vodeni plin bi trebao sadržavati 50% ugljičnog monoksida i 50% vodonika, ali u praksi, budući da je teško održavati potrebnu temperaturu u generatoru (1.200°C), plin uvijek sadrži 3-5% ugljičnog dioksida, nešto metana. , azot i, ako je gorivo sadržavalo sumpor, onda i vodonik sulfid u malim količinama.

Da biste dobili 1 cu. za metar vodenog gasa navedenog teoretskog sastava potrebno je 0,4 kilograma vodene pare; u stvari, obično se troši više, jer dio pare prolazi kroz generator neraspadnut, a što je veća količina, to je niža temperatura na kojoj dolazi do gasiranja. Budući da se pri niskim temperaturama (ispod 900°C) sadržaj ugljičnog dioksida u generatoru jako povećava, iz ovoga je jasno koliko je za ispravan rad generatora važno kontinuirano održavati dovoljno visoku temperaturu u njemu. Od 1 kilograma koksa, obično se dobije od 1,4 do 2 kubna metra. metara vodenog gasa sa toplotnom vrednošću od 2.300 do 2.600 kalorija po kubnom metru. metar. Vodeni plin je zapaljiv, ali u običnim split gorionicima gori bezbojnim plamenom; u Auer gorionicima, sa užarenom čarapom od oksida rijetkih metala, gori, dajući prilično značajno svjetlo. Kako bi se povećala svjetlosna snaga vodenog plina, često se karburira, a to se radi ili direktno, u istom uređaju (Lau, Humphrey-Glasgow sistemi), ili u posebnim karburatorima (Strahe, Delvik-Fleischer sistemi itd. ). Za karburaciju vodenog plina koriste se ili jeftina naftna ulja u količini od 0,3-0,4 litara po kubnom metru. metar (najčešće solarno ulje), a karburacija se vrši na visokoj temperaturi prskanjem ulja u komori sa zagrijanim poroznim zidom, kroz koji prolazi karburirani gas, odnosno benzen, a u ovom slučaju se karburacija vrši na hladan način, a po kocki se troši 80-90 grama benzena metar.

Zbog visokog sadržaja ugljičnog monoksida, vodeni plin je vrlo toksičan i bez mirisa, tako da curenja nije uvijek lako otkriti. Da bi mu dao miris, parfimira se nekom mirisnom supstancom: merkaptanom ili karbil-aminom. Vodeni gas je bio od velikog značaja u metalurgiji, u proizvodnji čelika, u fabrikama topova i oružja, u staklarstvu, fajansi i hemijskim postrojenjima. Ako se za rasvjetu koristi vodeni plin, tada se pročišćava od parnih nečistoća, kao i ugljičnog dioksida i sumpornih spojeva, za koje prolazi kroz hladnjak, skruber i prečistač napunjen močvarnom rudom. Nakon prolaska kroz prečistač sa željeznim oksidom, plin sadrži hlapljivo jedinjenje ugljičnog monoksida sa željezom, koje sagorijevanjem u Auer gorionicima uzrokuje brzo kvarenje zagrijane čarape. Da bi se ovaj spoj uklonio iz plina, potonji se, nakon pročišćavanja, šalje kroz koncentriranu sumpornu kiselinu.

U Sjedinjenim Američkim Državama, Engleskoj i Njemačkoj, vodeni plin se često miješa sa plinom za rasvjetu (do 30%), te se uvodi u hidrauliku i zajedno s plinom od ugljena prolazi kroz sve stanice za prečišćavanje plinskog postrojenja.

VODENI GAS, koksni gas, - gas koji se dobija od koksa propuštanjem pregrijane vodene pare kroz njega na temperaturi iznad 1000° i koji se sastoji od približno jednakih zapremina CO i H 2 sa dodatkom malih količina CO 2, H 2 O, CH 4 i N 2.

Teorija. Kada se vodena para prođe preko vrućeg uglja (koksa), potonji se oksidira zbog kisika u vodi. Ovisno o oksidaciji može se nastaviti prema jednoj od sljedećih jednačina. Na niskim temperaturama (500-600°):

Na visokim temperaturama (1000° i više):

Jednačine (1) i (2) daju:

Posljednja jednadžba pokazuje da kako temperatura raste, reakcija se sve više odvija u smjeru desne strane, ali će se proizvod reakcije uvijek sastojati od mješavine sva četiri plina. Njihov omjer je određen jednadžbom:

gde je p parcijalni pritisak odgovarajućeg gasa u smeši, i TO je konstanta ravnoteže. Jednačina (4) se zove jednačina ravnoteže vodenog gasa. TO ne zavisi od pritiska, ali se snažno povećava sa porastom temperature. Gan eksperimentalno određen TO za raspon temperatura:

Prema teoriji, na temperaturi od oko 2800° TO dostiže najveću vrijednost - 6,25; ali zbog visoke endotermnosti ove reakcije, temperatura u generatoru naglo pada, što za sobom povlači povećanje sadržaja CO 2 , smanjenje sadržaja CO i H 2 i smanjenje kalorijske vrijednosti plina. Pad temperature u generatoru mogao bi se izbjeći pregrijavanjem vodene pare na 2200°C, što je tehnički neizvodljivo. Zbog toga se temperatura u generatoru obnavlja pomoću vrućeg mlazovanja. Da bi se to postiglo, dovod pare se zaustavlja i istovremeno se uduvava vazduh koji sa koksom formira generatorski gas.

Priča. Djelovanje vodene pare na vrući ugalj otkrio je Felice Fontana (1780). Naftalenski karburirani vodeni plin za potrebe osvjetljenja prvi je upotrijebio Donovan u Dablinu (1830.). Gilard je 1849. primijenio zrak koji je duvao kroz generator da bi vratio temperaturu. Kerkhem (1852) je poboljšao dizajn generatora i koristio toplinu dimnih plinova za proizvodnju pare. Oko 1855. vodeni plin je prvi put korišten za gradsko osvjetljenje u Francuskoj (Narbonne), oko 1860. - u Njemačkoj, oko 1870. - u Engleskoj i SAD-u. Godine 1898. Delvik i Fleischer su povećali snagu zračnog udara i smanjili visinu sloja goriva, čime su smanjili trajanje vrućeg udara. U 900-im godinama započeli su eksperimenti s korištenjem pokretnih rešetki kako bi se spriječilo sinteriranje donjeg sloja naboja generatora. Strache (1906) je predložio metodu za dobijanje tzv. dvostruki vodeni plin dopuštajući da se umjesto koksa koristi ugalj. Delvik-Fleischer Society (1912) dizajnirao je generator za trostruki vodeni gas, što omogućava dobijanje primarnog katrana iz korišćenog uglja. Trenutno se u različitim zemljama radi na automatizaciji upravljanja generatorima i povećanju njihove snage.

Klasifikacija vodnog gasa. Osim čistog vodenog plina, postoje i karburirani vodeni gas i već nazvan dvostrukim i trostrukim vodenim plinom. Potonji se proizvode uglavnom u Njemačkoj i također se zovu gasovi ugljen-voda(Kohlenwassergase). Vodeni plin bi također trebao uključivati ​​poluvodeni plin.

Proizvodnja vodenog gasa. Dijagram uređaja za proizvodnju običnog vodenog plina prikazan je na Sl. 1.

Generator 1 se sastoji od gvozdenog kućišta sa unutrašnjom šamotnom oblogom. U njegovom donjem dijelu nalazi se rešetka. Fiksne rešetke - ravne; pokretni su građeni u obliku konveksnog prema gore, nagnutog konusa, što je najbolji način da se spriječi sinteriranje šljake. Mali generatori se grade bez rešetke, sa šamotnim ognjištem, a generatori kapaciteta preko 1000 m 3 gasa na sat uvek se napajaju sa pokretnom rešetkom. Iznad rešetke se nalaze hermetički zatvarajuća vrata za spuštanje šljake, ispod nje su ista vrata za uklanjanje pepela.

Cijevi 2 se postavljaju u posudu za pepeo, dovode zrak za vrući mlaz i paru za donji mlaz pare i ispuštaju plin iz gornjeg mlaziranja pare. U gornjem dijelu generatora nalaze se: utovarni samozaptivni otvor, cijev 3, u koju se uvodi gornja mlaznica, i izlazne cijevi za donji parni mlazni plin. Visina sloja koksa, u zavisnosti od veličine generatora, kreće se od 1,4 do 2,5 m. Kod metalurškog koksa je nešto veća nego kod gasnog koksa. Punjenje se vrši za 30-60 minuta. Para se dobija ili ubrizgavanjem vode u pregrejače obložene posebno stabilnim materijalom (thermofix), ili, u velikim instalacijama, iz posebnog parnog kotla, koji se obično zagreva vrelim mlaznim gasovima. U velikim instalacijama, radi ujednačenosti djelovanja, para se uvodi istovremeno odozdo i odozgo. Vazduh, pod pritiskom od 300-600 mm vodenog stuba, uduvava se duvaljkama kroz cevovod 5. Pokreću se parnim mašinama ili periodično radećim elektromotorima. Trajanje vruće eksplozije kreće se od 3/4 do 2 minute, a pare - od 4 do 8 minuta. Prilikom prelaska iz jedne eksplozije u drugu, odgovarajući cjevovodi se zatvaraju ventilima. Kako bi se izbjegle greške, kontrola promjene hoda je koncentrisana u jednom mehanizmu 4, au najnovijim instalacijama se vrši automatski. Vrući emulacijski plinovi u malim instalacijama ispuštaju se kroz ventil 8 u dimnjak 9, au velikim instalacijama sagorevaju se s dodatnim zrakom u pregrijačima i služe za zagrijavanje parnih kotlova koji opslužuju generator. Mehanički uvlačenje se akumulira u sakupljačima prašine 7 uz pomoć specijalnih separatora prašine 6 ili se zadržava u kolonama ispunjenim koksom, gdje se odvija hlađenje. Za odvajanje smole, vodeni gas prolazi kroz hidrauliku 10 i kroz cjevovod 13 ulazi u plinski držač. Cevovod 12 služi za snabdevanje hidraulike vodom.Smola iz hidraulike se sakuplja u rezervoaru 11. Teoretski, 1 kg ugljenika i 1,5 kg vodene pare treba da daju 4 m 3 vodenog gasa (sveden na 0° i 760 mm žive), odnosno za dobijanje 1 m 3 vodenog gasa potrebno je 0,25 kg ugljenika i 0,375 kg vodene pare. Praktični prinosi vodenog gasa i brzine protoka pare variraju u zavisnosti od sadržaja ugljenika u koksu i od dizajna postrojenja. Zbog gubitaka ugljika pri vrućem pjeskarenju u šljaci i mehaničkom uvlačenju, prinos vodenog plina po 1 kg ugljika sadržanog u koksu opada u prosjeku na 2,2 m 3 i ne prelazi 2,8 m 3 . Zbog nepotpune razgradnje pare, njena potrošnja po 1 m 3 gasa kreće se od 0,6 do 1,0 kg. Potrošnja energije za duvaljke se kreće od 10 do 30 Wh, a potrošnja vode za hlađenje i pranje - od 5 do 10 litara, računajući sve po 1 m 3 vodenog gasa. Za karakterizaciju toplotnog bilansa proizvodnje vodnog gasa mogu poslužiti rezultati ispitivanja dve naučne institucije (tabela 1).

O veličini instalacija može se suditi prema podacima fabrike Franke Werke (Bremen), prikazanim u tabeli. 2.

Za servisiranje jednog generatora dovoljan je jedan radnik. Potrebno je dodatno osoblje za istovar šljake i, u velikim generatorima, za utovar koksa. Uporedo sa etabliranim tipovima generatora, razvijaju se i novi tipovi u cilju automatizacije i boljeg korišćenja toplote.

Fig. 2 prikazuje automatsku instalaciju za proizvodnju karburiranog vodenog plina, sa vrlo savršenom upotrebom topline, koju je 1926/27. godine izradila firma Humphreys (Glasgow, London) za Societe d'Eclairage, Chauffage et Force Motrice u Genevilliersu.

Generator A je okružen vodenim plaštom B koji je povezan sa niskotlačnim parnim kotlom C, koji se koristi za povrat toplote koju emituje generator. Uz vruću eksploziju, zrak ulazi u generator odozdo. Gasovi koji izlaze odozgo ulaze u gornji dio karburatora F, gdje sagorevaju dodatnim zrakom i zagrijavaju karburator. Ulazeći u pregrijavač G odozdo, oni konačno izgaraju u njegovom gornjem dijelu sa novim dijelom dodatnog zraka i ulaze u radni kotao H, a odatle, preko separatora prašine J, u dimnjak K. Gasovi iz donjeg i gornja parna mlaz ulazi u gornji dio karburatora, miješa se s parama ulja unesenog tamo i karburira. Ako nema potrebe za karburacijom, plinovi, zaobilazeći karburator, također ulaze u kotao kroz posebnu cijev za izmjenu topline. Sinterovanje šljake se smanjuje uvođenjem rotirajuće rešetke E. Produktivnost svakog generatora dostiže 80.000 m 3 karburiranog gasa dnevno; cijela instalacija bi trebala dati 600.000-800.000 m 3 dnevno. Komplet od tri takva generatora servisiraju tri nadzorna radnika i jedan za uklanjanje šljake.

Budući da potreba za korištenjem koksa za proizvodnju vodenog plina ozbiljno ograničava širenje plina, Strache je predložio korištenje uglja u generatorima posebnog dizajna. Štracheov generator za dobijanje „dvostrukog gasa“ (slika 3) je spoj generatora 1 sa nekom vrstom koksne retorte 6 u svom gornjem delu.

Ugalj koji je tamo napunjen zagrijava se izduvnim plinovima vruće eksplozije koji prolaze u prstenastom prostoru oko retortnog dijela generatora. Produkti suhe destilacije kroz cijev 13 idu do regulacijskog ventila vode 5 i cijevi 14. Ako tu prodiru i topli plinovi od eksplozije, kontrolni gorionik spojen na cijev 14 se gasi i tada je potrebno povećati otpor ventila. Kod vrućeg pjeskarenja, zrak kroz zračni kanal 8 ulazi odozdo; Vrući duvni gasovi ulaze kroz ventil 2 u pregrejač 3, gde se sagorevaju sa dodatnim vazduhom koji se dovodi kroz kanal 12, i kroz ventil 10 prolaze u dimnjak 11. Prilikom parnog duvanja (para dolazi iz 4), ventili 2, 9 i 10 su zatvoreni. a voda se ubrizgava u gornji dio pregrijača. Para kroz kanal 12 ulazi u donji dio generatora. Dobijeni vodeni gas pomešan sa produktima koksovanja (dvostruki gas) izlazi iz generatora kroz cev 13. Za čišćenje se koristi otvor 7. Trostruki gas je mešavina vodenog gasa sa generatorom i suhim proizvodima destilacije korišćenog uglja.

Svojstva vodenog plina. Teoretski, vodeni gas bi trebao biti mješavina jednakih volumena CO i H 2 . Takav gas (na 0° i 760 mm) ima specifičnu težinu (u odnosu na vazduh) od 0,52; njegova najveća kalorijska vrijednost po 1 m 3 je 3070 Cal, najniža - ne prelazi 2800 Cal; temperatura plamena 2160°; smeše sa vazduhom eksplodiraju pri sadržaju vodenog gasa od 12,3 do 66,9%. U praksi, sastav i svojstva vodenog gasa odstupaju od onih koji su izvedeni teoretski. Prosječni sastav i svojstva različitih vrsta vodenog plina okarakterizirani su u tabeli. 3 (prema de Graulu).

Svojstva karburiranog gasa zavise od metode i stepena karburacije. Gas je obogaćen metanom (do 15%) i teškim ugljovodonicima (do 10%); njegova kalorijska vrijednost raste na 5000 Sal/m 3 .

Prečišćavanje vodenog gasa proizveden prema svojoj namjeni. Prečišćava se gas za rasvetu i tehničke svrhe, kao i rasvetni gas. Kako vodeni gas ima toksična svojstva, ali istovremeno nema ni boju ni miris, iz predostrožnosti se s njim miješaju isparenja tvari jakog mirisa (merkaptana, karbilamina). U posljednje vrijeme, u vezi s korištenjem vodenog plina u katalitičke svrhe, postalo je neophodno temeljito ga očistiti od toksičnih nečistoća prisutnih u njemu, koje truju katalizatore. Od njih, sumporovodik, ugljični disulfid i ugljični sulfid nalaze se u vodenom plinu. Da bi ih uklonio, F. Fischer predlaže sljedeću metodu, koja ujedno omogućava izolaciju i korištenje sumpora koji se u njima nalazi. Ugljični disulfid i ugljični sulfid se katalitički redukuju vodonikom u vodenom plinu na temperaturi od 350-400° (u zavisnosti od katalizatora). Katalizatori: Cu, Pb, Bi, CuPb, Cr 2 O 3, itd. Istovremeno, sumpor ovih jedinjenja daje kvantitativno vodonik sulfid H 2 S i njegove soli, koje se oksidiraju u S sljedećom reakcijom:

(reakcija se odvija u prisustvu karbonata ili bikarbonata); K 4 Fe(CN) 6 na niklovanoj anodi se oksidira u K 3 Fe(CN) 6 sa trenutnom efikasnošću od 100%. 3 kWh se troši na 1 kg dobijenog S.

Primjena vodenog plina. Vodeni plin svoju najveću primjenu nalazi u rasvjeti; ali s obzirom na to da gori nesvjetlećim plamenom, karburira se: na vruć način - naftnim uljima, na hladan - benzenom, lakim uljem itd. naramenicama - ili pomiješan sa rasvjetnim plinom . Topla karburacija je uobičajena u SAD-u, gdje karburirani vodeni plin čini oko 75% cjelokupnog proizvedenog plina za rasvjetu. Mešanje vodenog gasa sa gasom od uglja uobičajeno je u zapadnoj Evropi, gde skoro svaka gasna fabrika ima postrojenje za vodeni gas. Ovdje vodeni plin čini 5 do 8% ukupne proizvedene količine rasvjetnog plina. Vodeni plin ima široku primjenu u metalurškoj i stakloporculanskoj industriji zbog visoke temperature svog plamena i mogućnosti predgrijavanja. Vodeni gas se koristi za proizvodnju vodonika i, umesto vodonika, u nizu redukcionih procesa: za olovni kalaj (prema Meleyu i Shankenbergu), za dobijanje NO (prema Geiseru), za dobijanje S iz SO 2 (prema Teldu , Zulman i Picard). U posljednje vrijeme, vodeni plin se koristi za proizvodnju umjetnih tečnih goriva i sintetičkog metil alkohola. S tim u vezi grade se moćni generatori (Winkler) za gasenje do 1000 tona koksa i polukoksa dnevno, a ovdje se koristi metoda za ubrzavanje reakcije pulsiranjem praškastog goriva pod djelovanjem zraka i pare. .

80-ih godina. vodeni gas nazvan je “gorivom budućnosti” prošlog stoljeća, ali je tada interesovanje za njega oslabilo zbog niza nepremostivih poteškoća. Posljednjih godina, zbog mogućnosti u proizvodnji vodenog plina svrsishodne upotrebe najnižeg kvaliteta (praškaste, visokopepeljaste) sirovine i kao goriva i za hemijske reakcije, ponovo se probudilo interesovanje za vodeni gas.

vodeni gas- gasna mešavina, čiji je sastav (u proseku, vol.%) 44, N 2 - 6, CO 2 - 5, H 2 - 45.

Vodeni gas se dobija uduvavanjem vodene pare kroz sloj vrućeg uglja ili koksa. Reakcija ide prema jednadžbi:

$\backslash mathsf(H\_2O\; +\; C\; \backslash rightarrow\; H\_2\; +\; CO)$

Reakcija je endotermna, odvija se uz apsorpciju topline - 31 kcal/mol (132 kJ/mol), stoga, za održavanje temperature, zrak (ili kisik) se s vremena na vrijeme propušta u generator plina da se zagrije sloj koksa, ili se u vodenu paru dodaje vazduh ili kiseonik.

Zbog toga vodeni gas obično ima nestehiometrijski sastav, tj. 50 vol.% H 2 + 50 vol.% CO, ali sadrži i druge gasove (vidi gore).

Produkti reakcije imaju duplo veći volumen od vodene pare. Prema termodinamici, za povećanje volumena se troši značajan dio unutrašnje energije reakcije.

Zanimljiva je instalacija koja može rekuperirati ovu energiju (turbina ili klip). Dio energije, u obliku električne energije, može se potrošiti na grijanje na čvrsto gorivo. U takvoj instalaciji grijanje se može izvesti zbog adijabatske kompresije vodene pare.

Ako postrojenje za proizvodnju plina treba da napaja elektranu, njeni izduvni plinovi mogu zagrijati vodenu paru.

Aplikacija

Vodeni plin se koristi kao zapaljivi plin (kalorična vrijednost 2800 kcal/m³), a koristi se i u hemijskoj sintezi - za proizvodnju sintetičkih goriva, ulja za podmazivanje, amonijaka, metanola, viših alkohola itd.

vidi takođe

Napišite recenziju na članak "Vodeni plin"

Izvod koji karakteriše vodeni gas

- C "est pour me dire que je n" ai pas sur quoi janger ... Je puis au contraire vous fournir de tout dans le cas meme ou vous voudriez donner des diners, [Želiš mi reći da nemam šta da jedem . Naprotiv, mogu vas sve poslužiti, čak i ako ste hteli da date večere.] - plamteći se, rekao je Čičagov, koji je svakom rečju hteo da dokaže svoje i stoga je pretpostavljao da je i Kutuzov zaokupljen ovim. Kutuzov se nasmiješi svojim tankim, prodornim osmijehom i, sliježući ramenima, odgovori: - Ce n "est que pour vous dire ce que je vous dis. [Želim samo da kažem ono što kažem.]
U Vilni je Kutuzov, suprotno volji suverena, zaustavio većinu trupa. Kutuzov je, kako su rekli njegovi bliski saradnici, neobično potonuo i fizički oslabio tokom boravka u Vilni. Nevoljno je vodio računa o vojnim poslovima, prepuštajući sve svojim generalima i, čekajući suverena, prepustio se raštrkanom životu.
Otišao je sa svojom pratnjom - grofom Tolstojem, knezom Volkonskim, Arakčejevim i drugima, 7. decembra iz Peterburga, suveren je stigao u Vilnu 11. decembra i vozio se pravo u dvorac u drumskim saonicama. U dvorcu je, uprkos jakom mrazu, bilo oko stotinu generala i štabnih oficira u uniformi i počasna garda Semenovskog puka.
Kurir, koji je na znojavoj trojci galopirao do dvorca, ispred suverena, viknuo je: "Krenuo je!" Konovnjicin je pojurio u hodnik da se javi Kutuzovu, koji je čekao u maloj švajcarskoj sobi.
Minut kasnije, na trem je izašao debeo, krupni lik starca, u uniformi, sa svim regalijama koje su mu pokrivale grudi, a trbuhom navučen maramom, njišući se. Kutuzov je stavio šešir duž prednje strane, uzeo rukavice u ruke i bočno, s mukom silazeći niz stepenice, sišao s njih i uzeo u ruku izvještaj pripremljen za podnošenje suverenu.