Afsnittet er meget nemt at bruge. Indtast blot det ønskede ord i det angivne felt, og vi vil give dig en liste over dets betydninger. Jeg vil gerne bemærke, at vores websted leverer data fra forskellige kilder - encyklopædiske, forklarende, orddannende ordbøger. Her kan du også se eksempler på brugen af ​​det ord, du har indtastet.

Vand gas

et produkt af forgasning af brændstoffer, opnået i gasgeneratorer ved interaktion af varmt brændstof med vanddamp.

Wikipedia

Vand gas

Vand gas- en gasblanding, hvis sammensætning er CO - 44, N - 6, CO - 5, H - 45.

Vandgas produceres ved at blæse vanddamp gennem et lag varmt kul eller koks. Reaktionen forløber efter ligningen:

H_2O + C \højrepil H_2 + CO

Reaktionen er endoterm og sker med varmeabsorption - 31 kcal / mol (132 kJ / mol), derfor føres luft (eller oxygen) ind i gasgeneratoren fra tid til anden for at opvarme kokslaget, eller luft eller ilt tilsættes vanddampen.

Derfor har vandgas normalt ikke en støkiometrisk sammensætning, det vil sige 50 vol.% H + 50 vol.% CO, men indeholder også andre gasser.

Reaktionsprodukterne har det dobbelte af volumenet i forhold til volumenet af vanddamp. Ifølge termodynamikken bruges en betydelig del af reaktionens indre energi på at øge volumenet.

En installation, der kan genvinde denne energi, ville være interessant. En del af energien i form af elektricitet kan bruges på opvarmning af fast brændsel. I en sådan installation kan opvarmning udføres på grund af adiabatisk kompression af vanddamp.

Hvis en gasgeneratorenhed skal drive et kraftværk, kan dens udstødningsgasser opvarme vanddampen.

Forgasning er processen med at omdanne den organiske del af fast og nogle gange flydende brændstof til en gasformig tilstand. Hovedkomponenterne i den resulterende generatorgas er CO, H2, CH4 og tunge kulbrinter.

Gasformigt brændstof er meget udbredt i teknologi på grund af en række fordele.

Til forgasning, med produktion af højkaloriegas, kan forskellige lavværdi faste brændstoffer og deres affald anvendes.

Gasser kan brændes med et lille overskud af luft med dens forvarmning af varmen fra udstødningsforbrændingsprodukter; Når gasser brændes, udvikles der en høj temperatur (1500-1900e), som et resultat af, at effektiviteten af ​​en ovn eller anden opvarmningsanordning er høj, og ovnens produktivitet øges.

Det er muligt at få gasser på en central gasproduktionsstation.

Ved afbrænding af gasser opnås nem vedligeholdelse af ovne, enkelhed af brænderdesign og evnen til præcist at styre forbrændingsprocessen.

Fast brændsel, omdannet til gasformig tilstand, kan bruges som et godt og omkostningseffektivt brændstof til forbrændingsmotorer.

Men sammen med store fordele har generatorgas, når den bruges som brændstof, også ulemper, som omfatter yderligere kapitalinvesteringer til installation af gasgeneratorer og tab af fornuftig varme fra generatorbassinet, når det afkøles under rengøringsprocessen.

Men på grund af de meget store fordele ved gasformigt brændstof har alle store moderne fabrikker, som har mange ovne og andre varmeapparater placeret over et stort område, deres egne centrale gasproduktionsstationer.

På Ural metallurgiske anlæg og på glassmelteanlæg i mange regioner i USSR kører gasgeneratorenheder på træbrændsel. I de senere år har gasgeneratorinstallationer på biler og traktorer drevet af træklumper fået stor betydning.

Producentgas var luft og blandet, og nogle gange også ilt.

Produktionen af ​​luftgas opnås ved at blæse tør luft gennem et lag varmt brændstof. Blandet gas fremstilles ved at blæse en blanding af luft og vanddamp gennem et lag varmt brændstof. Vandgas kan opnås ved at lede vand og luftdamp gennem et lag varmt brændstof med periodisk tilførsel af enten vanddamp eller luft. Iltgas fremstilles ved at lede vanddamp blandet med ilt gennem et lag varmt brændstof.

Luft gas. Når intensiv luft tilføres gennem et lag varmt brændstof, opnås luftgas. Ved bearbejdning udvikles der en meget høj temperatur (1400-1500°). hvilket er yderst uønsket, da det forårsager slaggedannelse i gasgeneratoren, som et resultat af hvilket dens normale drift forstyrres.

Blandet gas. Forgasningsmetoden, som producerer blandet generatorgas, er den mest acceptable for industrien, da den tillader den overskydende varme, der opnås under dannelsen af ​​luftgas, at blive brugt til nedbrydning af vanddamp. Vanddamp indføres samtidig med luftblæsning.

Forholdet mellem mængden af ​​luft og vanddamp etableres eksperimentelt, og det skal være sådan, at generatoren ikke afkøles for meget og ikke slammer. Fugtindholdet, der tilføres med blæsten, bedømmes ud fra temperaturen af ​​damp-luftblandingen, som normalt måles med et termometer, der viser dugpunktet for den tilførte damp-luftblanding. Denne temperatur varierer normalt fra 38-52°.

Vand gas. I forbindelse med udviklingen af ​​syntesen af ​​ammoniak, methanol, flydende brændstof og andre stoffer er vandgas meget brugt. Det bruges i en blanding med belysning eller anden højkaloriegas og leveres til befolkningen til brug som brændstof.

Sammensætningen af ​​vandgas består hovedsageligt af CO og H: med et lille indhold af CO^, N2 og CH4.

Vandgas i industriel skala kan fremstilles ved at lagre varme i en gasgenerator (første metode) eller ved at levere varme til en gasgenerator med en forgassende damp-gasblanding (anden metode).

Processen med at producere vandgas ved anvendelse af den første metode, dvs. metoden til at lagre varme i en gasgenerator, består i at blæse luft gennem et varmt lag af koks eller trækul fra bunden af ​​gasgeneratorakslen; Brændstoflaget opvarmes gradvist, og den resulterende gas frigives normalt til atmosfæren. Så snart temperaturen i forgasningszonen stiger til 1100-1200°, standses lufttilførslen, og overophedet damp frigives fra top til bund. Vanddamp, der passerer gennem et varmt lag af brændstof, nedbrydes i henhold til reaktionerne angivet nedenfor og producerer vandgas rettet mod forbrugeren.

Processen med nedbrydning af vanddamp er en endoterm proces; derfor falder temperaturen i gasgeneratorakslen gradvist. Efter at temperaturen falder til en vis grænse (800°), standses damptilførslen, og luft tilføres igen til akslen. Normalt udføres arbejdet på den måde, at der blæses luft ind i 10 minutter, og derefter blæses vanddamp ind i 5 minutter.

Den anden metode til fremstilling af vandgas, dvs. ved at tilføre varme til en gasgenerator med en forgassende damp-gasblanding, er nyere; det kan udføres på to måder: enten en blanding af oxygen med vanddamp eller en blanding af vanddamp med cirkulationsgas, forvarmet til en høj temperatur.

Den anden metode til fremstilling af vandgas har den fordel i forhold til den første, at processen udføres kontinuerligt med en konstant driftstilstand for gasgeneratoren.

Enheder, hvor brændstof forgasses, kaldes gasgeneratorer.

Det brændstof, der bruges til forgasning, er koks, kul, tørv, brænde osv. Vi vil kun overveje gasgeneratorer, der kører på træbrændsel.

Brændstoffet kommer ind i gasgeneratorakslen fra oven og går ned mod den opvarmede gasstrøm og omdannes gradvist til damp og gasprodukter.

I bunden af ​​gasgeneratorskakten (fig. 44) under risten, ved modtagelse af blandet gas, tilføres luft og vanddamp, som stiger opad først passerer gennem slaggelaget (zone). V), på grund af varmen, som de opvarmes noget af, og derefter gennem et lag af varmt brændstof, der reagerer med dets kulstof. I forbrændingszone IV (i iltzonen) produceres både CO2 og CO; vanddamp reagerer delvist med kulstof.

Den CO2, der dannes i forbrændingszonen (iltzonen) og unedbrudt vanddamp, der stiger højere og passerer gennem laget af varmt kulstofbrændstof, reduceres til dannelse af CO og H2.

Brændstoflaget, hvori CO og H2 dannes, kaldes reduktionszonen (zone III). Sammensætningen af ​​gasstrømmen ved udgangen fra reduktionszonen er domineret af CO, men ikke C02.

Både oxygen- og reduktionszoner omtales almindeligvis som forgasningszoner.

Ovenover, direkte over genopretningszonen ///, er der en zone II tør destillation. I denne zone er der en udløsning

/-zone sshkn; //-tør destillationszone: ///-genvindingszone:VI- Forbrændingszone (ilt); V-slaggezone, /-gasgeneratoraksel; 2-mine forklæde-, 3-loading enhed; -^-gitter; 5-roterende skål; 6-bevægelige skålstøtter; 7-hjulstræk, 8- slagge kniv; U - skruehul; 10-udløbsrør; 11 -luft-.pronod-, 12 - blæsekammer; 13- Nedre hydrauliske ventil; 14 - tændingslem

En flygtig damp-gasblanding, som omfatter ikke-kondenserbare gasser, syrer, alkoholer, harpikser og andre dampformige organiske stoffer.

På toppen af ​​gasgeneratorakslen, i zone /, tørres brændstoffet.

Zone II tør destillation og zone jeg brændstoftørringsområder kaldes brændstofforberedelseszoner.

GRUNDLÆGGENDE FORGASNINGSREAKTIONER

I iltzonen. Der er tre hypoteser om interaktionen mellem kulstof og oxygen.

1. Reduktionshypotesen antager, at der som følge af vekselvirkningen mellem kulstof og ilt dannes CO2 direkte i henhold til ligningen:

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

Desuden betragtes tilstedeværelsen af ​​CO i de overliggende zoner ifølge denne hypotese som et resultat af reduktionen af ​​CO2 med varmt kulstof i brændstoffet ifølge reaktionen:

CO.. C = 2СО - Q. (98)

2. Hypotesen om den primære dannelse af CO antager, at som et resultat af interaktionen mellem C og (): CO dannes først i henhold til ligningen:

2С а::СО-Q, (99)

Som så kan oxideres ifølge ligningen:

2С0--0, = 2С02 Q. (100)

3. Den komplekse hypotese antager, at der først dannes et komplekst kulstof-ilt-kompleks, og derefter dannes CO2 og CO ud fra det ifølge reaktionerne:

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

CxOv= mCO, l CO. (102

Den tredje hypotese betragtes i øjeblikket som den mest sandsynlige af ovenstående hypoteser.

I restitutionszonen. Det begynder, hvor de sidste spor af ilt forsvinder. Følgende endoterme reaktioner finder sted i reduktionszonen:

A) interaktion af C med CO2:

MED CO., -- 2СО; (103)

B) interaktion mellem vanddamp og varmt kulstofbrændstof:

C 211 O - CO. 2H, (104

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

Det er muligt, at disse to sidste reaktioner delvist forekommer i iltzonen. Ved temperaturer over 900° dominerer den anden af ​​disse to reaktioner, og under 900° er den første.

Reduktionsprocesserne når at gennemføre tilstrækkeligt, hvis højden af ​​reduktionszonen er 12-15 diametre af kulstykkerne.

Således er højden af ​​brændstoflaget i gasgeneratoren hoveddesigndimensionen.

Vandgas, en brændbar gasblanding, hovedsagelig bestående af kulilte og brint og dannet under nedbrydning af vanddamp med varmt kul. Koks eller antracit bruges oftest til at producere vandgas. Teoretisk set bør vandgas indeholde 50% kulilte og 50% brint, men i praksis, da det er vanskeligt at opretholde den nødvendige temperatur i generatoren (1.200 °C), indeholder gassen altid 3-5% kuldioxid, noget metan , nitrogen og, hvis brændstoffet indeholdt svovl, og også svovlbrinte i små mængder.

For at få 1 cu. meter vandgas af den specificerede teoretiske sammensætning kræver 0,4 kg vanddamp; i virkeligheden forbruges der sædvanligvis mere, da en del af dampen passerer uopløst og i større mængder gennem generatoren, jo lavere temperatur, ved hvilken gasning sker. Da kuldioxidindholdet i generatoren ved lave temperaturer (under 900°C) stiger meget, er det tydeligt heraf, at det er af stor betydning for generatorens korrekte drift at opretholde en tilstrækkelig høj temperatur i den. Fra 1 kilo koks får man normalt fra 1,4 til 2 kubikmeter. meter vandgas med en brændværdi på 2.300 til 2.600 kalorier pr. kubikmeter. måler. Vandgas er brandfarlig, men i almindelige splitbrændere brænder den med en farveløs flamme; i Auer-brændere, med en glødende strømpe lavet af oxider af sjældne metaller, brænder den, hvilket giver et ganske betydeligt lys. For at øge lyskapaciteten af ​​vandgas bliver den ofte karbureret, og dette gøres enten direkte, i den samme enhed (Lau, Humphrey-Glasgow-systemer) eller i separate karburatorer (Strahe, Delvik-Fleischer-systemer osv.). ). Til karburering af vandgas anvendes billige petroleumsolier i mængden af ​​0,3-0,4 liter pr. kubikmeter. meter (oftest dieselolie), og karburering udføres ved høj temperatur ved at sprøjte olie i et kammer med opvarmet porøst murværk, hvorigennem den karburerede gas passerer, eller benzen, og i dette tilfælde foretages karbureringen kold, og 80-90 gram benzen bruges pr. terning måler.

På grund af det betydelige indhold af kulilte er vandgas meget giftig og lugtfri, så utætheder er ikke altid nemme at opdage. For at give det en lugt, er det parfumeret med et eller andet lugtende stof: mercaptan eller carbylamin. Vandgas er blevet meget vigtig i metallurgi, i stålfremstilling, i kanon- og våbenfabrikker, i glas-, lertøjs- og kemiske fabrikker. Hvis der bruges vandgas til belysning, renses den for dampurenheder, samt kuldioxid og svovlforbindelser, hvortil den passerer gennem et køleskab, en skrubber og en renser fyldt med mosemalm. Efter at have passeret gennem en renser med jernoxid, indeholder gassen en flygtig forbindelse af kulilte med jern, som, når den brændes i Auer-brændere, forårsager hurtig forringelse af den glødende strømpe. For at fjerne denne forbindelse fra gassen sendes sidstnævnte, efter at have passeret gennem en renser, gennem koncentreret svovlsyre.

I USA, England og Tyskland blandes vandgas ofte med optændingsgas (op til 30%), og den indføres i hydraulikken og passerer sammen med kulgas til alle gasanlæggenes behandlingsstationer.

VANGDAS, koksovnsgas, er en gas fremstillet af koks ved at lede overophedet vanddamp gennem den ved en temperatur over 1000° og bestående af omtrent lige store volumener CO og H 2 med en blanding af små mængder CO 2, H 2 O, CH 4 og N2.

Teori. Når vanddamp ledes over varmt kul (koks), oxideres sidstnævnte på grund af ilten i vandet. Afhængig af oxidationen kan den forløbe efter en af ​​følgende ligninger. Ved lave temperaturer (500-600°):

Ved høje temperaturer (1000° og derover):

Ligning (1) og (2) giver:

Den sidste ligning viser, at efterhånden som temperaturen stiger, går reaktionen mere og mere mod højre side, men reaktionsproduktet vil altid bestå af en blanding af alle fire gasser. Deres forhold bestemmes af ligningen:

hvor p er partialtrykket af den tilsvarende gas i blandingen, og TIL- ligevægtskonstant. Ligning (4) kaldes vandgas ligevægtsligning. TIL er ikke afhængig af tryk, men stiger kraftigt med stigende temperatur. Hahn eksperimentelt bestemt TIL for en række temperaturer:

Ifølge teorien ved en temperatur på omkring 2800° TIL når den højeste værdi - 6,25; men på grund af denne reaktions høje endotermicitet falder temperaturen i generatoren hurtigt, hvilket medfører en stigning i CO 2 indholdet, et fald i CO og H 2 indholdet og et fald i gassens brændværdi. Det ville være muligt at undgå et temperaturfald i generatoren ved at overophede vanddampen til 2200°, hvilket ikke er teknisk muligt. Derfor genoprettes temperaturen i generatoren ved hjælp af varmblæsning. For at gøre dette skal du stoppe dampindtaget og samtidig begynde at blæse gennem luft, som danner generatorgas med koks.

Historie . Virkningen af ​​vanddamp på varmt kul blev opdaget af Felice Fontana (1780). Naphthalen-karbureret vandgas blev først brugt til belysningsformål af Donovan i Dublin (1830). I 1849 brugte Zhilard luft, der blæste gennem generatoren for at genoprette temperaturen. Kirkham (1852) forbedrede designet af generatoren og brugte varmen fra affaldsgasser til at producere damp. Omkring 1855 blev vandgas første gang brugt til bybelysning i Frankrig (Narbonne), omkring 1860 - i Tyskland, omkring 1870 - i England og USA. I 1898 øgede Delvik og Fleischer styrken af ​​luftsprængningen og reducerede brændstoflagets højde og reducerede derved varigheden af ​​den varme eksplosion. I 900-tallet begyndte eksperimenter med brug af bevægelige riste for at forhindre sintring af det nederste lag af generatorladningen. Strache (1906) foreslog en metode til at opnå den såkaldte. dobbelt vandgas, hvilket tillader brug af kul i stedet for koks. Delvik-Fleischer Society (1912) konstruerede en generator til tredobbelt vandgas, som gør det muligt at opnå primær tjære fra det anvendte kul. I øjeblikket arbejdes der i forskellige lande på at automatisere styringen af ​​generatorer og øge deres effekt.

Klassificering af vandgas. Ud over ren vandgas er der også karbureret vandgas og den allerede navngivne dobbelte og tredobbelte vandgas. Sidstnævnte produceres hovedsageligt i Tyskland og kaldes også kulvandsgasser(Kohlenwassergase). Halvvandsgas bør også klassificeres som vandgas.

Vandgasproduktion. Et diagram over en anordning til fremstilling af almindelig vandgas er vist i fig. 1.

Generator 1 består af et jernhus med indvendig ildlerforing. I dens nederste del er der en rist. Faste riste er flade; bevægelige er bygget i form af en opad konveks, skrå kegle, som bedst forhindrer sintring af slagger. Små generatorer bygges helt uden rist, med ildfast ildsted, og generatorer med en kapacitet på over 1000 m 3 gas i timen er altid udstyret med en bevægelig rist. Over risten er der hermetisk lukkede døre til fjernelse af slagger, og under den er der de samme døre til fjernelse af aske.

Rør 2 anbringes i askeskuffen, der tilfører luft til varmblæsning og damp til nedre dampblæsning og udstødende gas fra øvre dampblæsning. I den øverste del af generatoren er der: en selvtætnende ladeluge, rør 3, der tilfører damp fra den øverste blæst, og udløbsrør for gas fra den nederste dampblæsning. Højden af ​​kokslaget, afhængigt af generatorens størrelse, varierer fra 1,4 til 2,5 m. Med metallurgisk koks er det lidt højere end med gaskoks. Indlæsningen foregår på 30-60 minutter. Damp opnås enten ved at sprøjte vand ind i overhedere beklædt med et særligt modstandsdygtigt materiale (thermofix), eller i store installationer fra en speciel dampkedel, som normalt opvarmes af varme sprænggasser. I store installationer tilføres damp samtidig nedefra og ovenfra for at sikre ensartet virkning. Luft, under et tryk på 300-600 mm vandsøjle, blæses af blæsere gennem rørledning 5. De drives af dampmaskiner eller periodisk fungerende elektriske motorer. Varigheden af ​​varmblæsning varierer fra 3/4 til 2 minutter, og dampblæsning - fra 4 til 8 minutter. Når man flytter fra en sprængning til en anden, lukkes de tilsvarende rørledninger med ventiler. For at undgå fejl er styringen af ​​slagændringen koncentreret i én mekanisme 4, og i de seneste installationer sker det automatisk. Varme eksplosionsgasser i små installationer frigives gennem ventil 8 ind i skorstenen 9, og i store brændes de med ekstra luft i overhedere og bruges til at opvarme dampkedlerne, der betjener generatoren. Mekanisk medrivning akkumuleres i støvsamlere 7 ved hjælp af specielle støvudskillere 6 eller tilbageholdes i kolonner fyldt med koks, hvor afkøling finder sted. For at adskille harpiksen ledes vandgas gennem hydraulikken 10, og gennem rørledningen 13 kommer den ind i gastanken. For at forsyne hydraulikken med vand anvendes rørledning 12. Harpiks fra hydraulikken opsamles i reservoir 11. Teoretisk set skulle 1 kg kulstof og 1,5 kg vanddamp give 4 m 3 vandgas (reduceret til 0° og 760 mm) Hg), dvs. for at opnå 1 m 3 vandgas, kræves 0,25 kg kulstof og 0,375 kg vanddamp. Praktiske vandgasudbytter og dampforbrug varierer afhængigt af kulstofindholdet i koksen og anlæggets udformning. På grund af kulstoftab under varmblæsning i slagger og mekanisk medrivning reduceres udbyttet af vandgas pr. 1 kg kulstof indeholdt i koks til et gennemsnit på 2,2 m 3 og overstiger ikke 2,8 m 3. På grund af ufuldstændig nedbrydning af damp varierer dets forbrug pr. 1 m 3 gas fra 0,6 til 1,0 kg. Energiforbruget til blæsere varierer fra 10 til 30 Wh, og vandforbruget til køling og skylning varierer fra 5 til 10 liter, alt tæller pr. 1 m 3 vandgas. For at karakterisere varmebalancen for vandgasproduktion kan resultaterne af test udført af to videnskabelige institutioner bruges (tabel 1).

Størrelsen af ​​installationerne kan bedømmes ud fra data fra Franke Werke-værket (Bremen), som er angivet i tabel. 2.

Én arbejder er nok til at servicere én generator. Der er behov for yderligere personale til aflæsning af slagger og i store generatorer til lastning af koks. Sammen med de etablerede typer af generatorer udvikles nye typer med henblik på automatisering og bedre udnyttelse af varme.

Fig. 2 viser en automatisk installation til produktion af karbureret vandgas med en meget perfekt udnyttelse af varme, færdiggjort i 1926/27 af Humphreys (Glasgow, London) for Societe d'Eclairage, Chauffage et Force Motrice i Genevilliers.

Generator A er omgivet af en vandkappe B, forbundet med en lavtryksdampkedel C, som tjener til at genvinde den varme, som generatoren afgiver. Ved varmblæsning kommer luft ind i generatoren nedefra. Gasserne, der kommer ud fra oven, kommer ind i den øverste del af karburatoren F, hvor de brænder med ekstra luft og opvarmer karburatoren. Når de kommer ind i overhederen G nedefra, brændes de til sidst i dens øverste del med en ny portion ekstra luft og kommer ind i arbejdskedlen H, og derfra gennem støvudskilleren J ind i skorstenen K. Gasser fra både den nederste og øvre dampblæsning trænger ind i den øvre del af karburatoren, blandet med dampene fra olien, der indføres der og karbureres. Hvis der ikke er behov for karburering, kommer gasserne, der omgår karburatoren, også ind under kedlen gennem et specielt rør til varmeveksling. Sintring af slagger reduceres ved at indføre en roterende rist E. Produktiviteten af ​​hver generator når 80.000 m 3 karbureret gas pr. dag; hele installationen skulle producere 600.000-800.000 m 3 pr. dag. Et sæt med tre sådanne generatorer serviceres af tre tilsynsarbejdere og en til fjernelse af slagger.

Da behovet for at bruge koks til at producere vandgas i høj grad begrænser distributionen af ​​gas, foreslog Strache at bruge kul i generatorer af et specielt design. Strache-generatoren til fremstilling af "dobbeltgas" (fig. 3) er en forbindelse af generator 1 med noget i retning af en koksretort 6 i dens øvre del.

Kullet, der er fyldt der, opvarmes af udstødningsgasserne fra den varme eksplosion, der passerer i det ringformede rum omkring retortdelen af ​​generatoren. Produkterne fra tør destillation gennem røret 13 går ind i vandreguleringsventilen 5 og røret 14. Hvis varme sprænggasser også trænger ind der, går kontrolbrænderen, der er forbundet med røret 14, ud, og så er det nødvendigt at øge ventilmodstanden. Under varmblæsning kommer luft ind nedefra gennem luftkanal 8; varme eksplosionsgasser kommer gennem ventil 2 ind i overheder 3, hvor de brændes med ekstra luft tilført gennem kanal 12, og kommer ud gennem ventil 10 ind i skorsten 11. Når der blæses damp (damp kommer fra 4), lukkes ventil 2, 9 og 10 og vand sprøjtes ind i den øverste del af overhederen. Damp kommer ind i den nederste del af generatoren gennem kanal 12. Den resulterende vandgas blandet med koksprodukter (dobbeltgas) forlader generatoren gennem rør 13. Til rensning bruges luge 7. Triple gas er en blanding af vandgas med generatorgas og produkter af tør destillation af brugt kul.

Egenskaber ved vandgas. Teoretisk set bør vandgas være en blanding af lige store mængder CO og H 2. En sådan gas (ved 0° og 760 mm) har en vægtfylde (i forhold til luft) på 0,52; dens højere brændværdi pr. 1 m 3 er lig med 3070 Cal, dens lavere brændværdi ikke overstiger 2800 Cal; flammetemperatur 2160°; blandinger med luft eksploderer ved et vandgasindhold på 12,3 til 66,9 %. I praksis afviger sammensætningen og egenskaberne af vandgas fra dem, der er afledt teoretisk. Den gennemsnitlige sammensætning og egenskaber af forskellige typer vandgas er karakteriseret ved tabel. 3 (ifølge de-Gral).

Egenskaberne af karbureret gas afhænger af metoden og graden af ​​karburering. Gassen er beriget med metan (op til 15%) og tunge kulbrinter (op til 10%); dens brændværdi stiger til 5000 Cal/m3.

Vandgasrensning produceret afhængigt af formålet. Gas til belysning og tekniske formål renses ligesom lysgas. Da vandgas har giftige egenskaber, men samtidig hverken har farve eller lugt, blandes der som en sikkerhedsforanstaltning dampe af stærkt lugtende stoffer (mercaptaner, carbilamin) ind i den. For nylig har det i forbindelse med brugen af ​​vandgas til katalytiske formål været nødvendigt at rense den grundigt fra de giftige urenheder, der er til stede i den, og som forgifter katalysatorerne. Af disse findes svovlbrinte, kulstofdisulfid og kulstofsulfid i vandgas. For at fjerne dem foreslår F. Fischer følgende metode, som samtidig gør det muligt at isolere og udnytte svovlen i dem. Kulstofdisulfid og kulstofsulfid reduceres katalytisk med brint i vandgas ved en temperatur på 350-400° (afhængig af katalysatoren). Katalysatorer: Cu, Pb, Bi, CuPb, Cr 2 O 3 osv. I dette tilfælde producerer svovlen i disse forbindelser kvantitativt svovlbrinte H 2 S og dets salte, som oxideres til S i henhold til følgende reaktion:

(reaktionen sker i nærværelse af carbonater eller bicarbonater); K 4 Fe(CN) 6 på nikkelanoden oxideres til K 3 Fe(CN) 6 med en strømeffektivitet på 100 %. For 1 kg opnået S forbruges 3 kWh.

Anvendelse af vandgas. Vandgas er mest udbredt i belysning; men da det brænder med en ikke-lysende flamme, er det karbureret: varmt - med petroleumsolier, koldt - med benzen, let olie osv. skulderremme - eller blandet med lysende gas. Varm karburering er almindelig i USA, hvor karbureret vandgas udgør omkring 75 % af al produceret lysgas. Blanding af vandgas med kulgas er almindeligt i Vesteuropa, hvor næsten alle gasanlæg har et vandgasanlæg. Her udgør vandgas 5 til 8 % af den samlede mængde produceret lysgas. Vandgas er meget udbredt i den metallurgiske industri og glasporcelænsindustrien på grund af dens høje flammetemperatur og muligheden for forvarmning. Vandgas bruges til at producere brint og i stedet for brint i en række reduktionsprocesser: til blydannelse af tin (ifølge Meley og Schankenberg), for at opnå NO (ifølge Geyser), for at opnå S fra SO 2 (iflg. til Teld, Zulman og Picard). For nylig er vandgas blevet brugt til fremstilling af kunstigt flydende brændstof og syntetisk methylalkohol. I den forbindelse bygges kraftige generatorer (Winkler) til at kulsyreholde op til 1000 tons koks og halvkoks om dagen, og her bruger de en metode til at accelerere reaktionen ved at pulsere pulveriseret brændstof under påvirkning af luft- og dampblæsning.

I 80'erne I det sidste århundrede blev vandgas kaldt "fremtidens brændstof", men så aftog interessen for det på grund af en række uoverstigelige vanskeligheder. I de senere år er interessen for vandgas på grund af muligheden for hensigtsmæssigt at anvende de laveste (pulverholdige, høj-aske) råstoffer til fremstilling af vandgas, både som brændsel og til kemiske reaktioner, vakt igen.

Vand gas- gasblanding, hvis sammensætning (i gennemsnit volumen %) er 44, N 2 - 6, CO 2 - 5, H 2 - 45.

Vandgas produceres ved at blæse vanddamp gennem et lag varmt kul eller koks. Reaktionen forløber efter ligningen:

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

Reaktionen er endoterm og sker med varmeabsorption - 31 kcal / mol (132 kJ / mol), derfor føres luft (eller oxygen) ind i gasgeneratoren fra tid til anden for at opvarme kokslaget, eller luft eller ilt tilsættes vanddampen.

Dette er grunden til, at vandgas normalt ikke har en støkiometrisk sammensætning, det vil sige 50 vol.% H 2 + 50 vol.% CO, men også indeholder andre gasser (se ovenfor).

Reaktionsprodukterne har det dobbelte af volumenet i forhold til volumenet af vanddamp. Ifølge termodynamikken bruges en betydelig del af reaktionens indre energi på at øge volumenet.

Af interesse er en installation, der kan genvinde denne energi (turbine eller stempel). En del af energien i form af elektricitet kan bruges på opvarmning af fast brændsel. I en sådan installation kan opvarmning udføres på grund af adiabatisk kompression af vanddamp.

Hvis en gasgeneratorenhed skal drive et kraftværk, kan dens udstødningsgasser opvarme vanddampen.

Ansøgning

Vandgas bruges som brændbar gas (forbrændingsvarme 2800 kcal/m³), og bruges også i kemisk syntese - til fremstilling af syntetiske brændstoffer, smøreolier, ammoniak, methanol, højere alkoholer mv.

se også

Skriv en anmeldelse om artiklen "Vandgas"

Uddrag, der karakteriserer Vandgas

- C"est pour me dire que je n"ai pas sur quoi manger... Je puis au contraire vous fournir de tout dans le cas meme ou vous voudriez donner des diners, [Du vil fortælle mig, at jeg ikke har noget at spise . Tværtimod kan jeg tjene jer alle, selvom I gerne ville give middage.] - sagde Chichagov rødmende, med hvert ord, han ville bevise, at han havde ret og antog derfor, at Kutuzov var optaget af netop dette. Kutuzov smilede sit tynde, gennemtrængende smil og trak på skuldrene og svarede: "Ce n"est que pour vous dire ce que je vous dis. [Jeg vil kun sige, hvad jeg siger.]
I Vilna stoppede Kutuzov, i modstrid med suverænens vilje, de fleste af tropperne. Kutuzov, som hans nære medarbejdere sagde, var blevet usædvanligt deprimeret og fysisk svækket under sit ophold i Vilna. Han var tilbageholdende med at beskæftige sig med hærens anliggender, overlod alt til sine generaler og, mens han ventede på suverænen, hengav han sig til et fraværende liv.
Efter at have forladt Sankt Petersborg med sit følge - grev Tolstoj, prins Volkonsky, Arakcheev og andre, den 7. december, ankom suverænen til Vilna den 11. december og kørte direkte op til slottet i en vejslæde. På slottet stod på trods af den hårde frost omkring hundrede generaler og stabsofficerer i fuld uniform og en æresvagt fra Semenovsky-regimentet.
Kureren, der galopperede op til slottet i en svedig trojka foran suverænen, råbte: "Han kommer!" Konovnitsyn skyndte sig ind på gangen for at rapportere til Kutuzov, som ventede i et lille schweizisk værelse.
Et minut senere kom den tykke, store skikkelse af en gammel mand, i fuld uniform, med al regalierne dækkende hans bryst, og hans mave trukket op af et tørklæde, pumpende, ud på verandaen. Kutuzov satte sin hat på forsiden, tog sine handsker og sidelæns, trådte med besvær ned ad trappen, trådte ned og tog i hånden rapporten, der var udarbejdet til forelæggelse for suverænen.