تغییرات ترکیب گازهای گازیفیکاسیون در بستر ثابت

افزایش CO2 و CH4 باید ارتباط مستقیمی با دمای کوره با جذب‌کننده ثابت داشته باشد. ترکیب گازهای دمای بالا بهتر خواهد بود.

آخرین بار این پست توسط zjing80 در تاریخ ۲۴-۱۱-۲۰۱۶ ساعت ۱۱:۵۸ ویرایش شد. دلایل افزایش میزان دی‌اکسید کربن: می‌توانید معادلات واکنش‌های گازسازی کربن را بررسی کنید؛ در معادلات واکنش کربن با اکسیژن برای تولید کربن مونوکسید، مشخص می‌شود که حجم گاز تولید شده ۰.۶۶ برابر حجم گازهای واکنشی اولیه است. اما در تولید دی‌اکسید کربن، حجم گاز تولید شده ۰.۵ برابر حجم گازهای واکنشی اولیه می‌شود. سه واکنش اصلی که گرما می‌گیرند، همگی واکنش‌هایی هستند که در آن‌ها حجم گازها افزایش یا تغییری نمی‌کند؛ بنابراین فشار بالا شرایط مناسبی برای تولید دی‌اکسید کربن فراهم می‌کند. در نتیجه، افزایش فشار منجر به افزایش میزان دی‌اکسید کربن می‌شود؛ همچنین فشار بالا باعث افزایش دمای لایه آتش نیز می‌شود. دلایل افزایش متان: افزایش فشار منجر به تولید بیشتر دی‌اکسید کربن می‌شود؛ در نتیجه، مقدار گرمای تولید شده نیز بیشتر می‌گردد و دمای لایه آتش نیز افزایش می‌یابد. تولید متان عمدتاً در فرآیند کراکینگ رخ می‌دهد؛ دمای بالای کوره، گرمای کافی برای انجام این فرآیند را فراهم می‌کند، بنابراین مقدار تولید متان نسبت به دماهای پایین‌تر بیشتر خواهد بود. این محاسبات در شرایطی که سایر عوامل ثابت باقی می‌مانند، انجام شده‌اند؛ اما در فرآیند تولید اغلب چندین عامل تغییر می‌کند. با این حال، چه تغییری رخ دهد، اصول واکنش تغییر نخواهد کرد.

دیدگاه من این است: در کوره گازسازی با بستر ثابت، واکنش سوختن کامل کربن در لایه اکسیداسیون رخ می‌دهد و مقدار زیادی CO2 تولید می‌شود. این مقدار زیاد CO2 وارد لایه کاهش می‌شود؛ در این لایه، کربن با CO2 واکنش کاهشی داده و CO تولید می‌شود. همچنین، کربن با بخار آب نیز واکنش داده و CO و H2 تولید می‌شوند. هر دو این واکنش‌ها، واکنش‌های گرما‌بر هستند. هر دو واکنش، واکنش‌هایی با افزایش حجم هستند؛ بنابراین با افزایش فشار، پیشرفت واکنش مهار می‌شود. این احتمالاً دلیل افزایش میزان CO2 پس از فشاردهی بر تخت ثابت و کاهش نرخ تجزیه بخار آب است. در مورد افزایش میزان متان، علاوه بر دلایل ذکر شده در بالا، احتمالاً عواملی مانند افزایش فشار که منجر به واکنش‌های فرعی مانند متان‌سازی C و H2 یا تبدیل CO می‌شود، نیز تأثیرگذار هستند.

آخرین بار، این پست توسط zjing80 در تاریخ ۲۴-۱۱-۲۰۱۶ ساعت ۱۴:۴۱ ویرایش شد. در مورد اولین سؤال، لایه‌های اکسیداسیون و کاهش در واکنش‌های گازسازی در بستر ثابت، به منظور تحلیل واکنش‌ها به صورت مصنوعی تعریف شده‌اند؛ در واقع در داخل کوره، این واکنش‌ها همزمان رخ می‌دهند. اگر ابتدا واکنش اکسیداسیون رخ دهد، دمای لایه اکسیداسیون فقط حدود ۱۲۰۰ درجه نخواهد بود. واکنش گازسازی، نتیجه واکنش همزمان سه ماده در دمای مشخصی است؛ بدون هر یک از این مواد، دیگر صحبت از واکنش گازسازی نیست. بنابراین، دیگر نمی‌توان آن را به لایه اکسیداسیون و لایه کاهش تقسیم کرد؛ یعنی لایه واکنش (که در حوزه صنعتی به آن لایه احتراق نیز گفته می‌شود). سؤال دوم این است که آنچه که نویسنده مطرح کرده، یعنی واکنش متان‌زایی کربن و هیدروژن در دماهای بالا، قابل تأیید نیست و نیاز به بررسی بیشتر دارد. من شخصاً فکر می‌کنم احتمال وقوع چنین واکنشی کم باشد؛ بستگی به این دارد که دما چقدر بالاست و فشار چقدر است و آیا شرایط لازم برای واکنش فراهم می‌شود یا خیر. در شرایط عادی، به دلیل افزایش ناچیز فشار، چنین واکنشی امکان‌پذیر نیست. اگر فرصت پیش آمد، بیشتر با هم در ارتباط باشیم.