Variações nas composições dos gases de gaseificação em leito fixo

O aumento do CO2 e do CH4 deve estar diretamente relacionado à temperatura do forno de leito fixo. A composição dos gases a altas temperaturas será melhor.

Este tópico foi editado pela última vez por zjing80 em 24/11/2016, às 11:58. As razões para altos níveis de dióxido de carbono são as seguintes: basta consultar as equações de reação da gasificação do carvão, bem como as equações de reação entre carbono e oxigênio para formar monóxido de carbono. Pode-se ver que o volume do monóxido de carbono produzido é 0,66 vezes o volume dos gases reagentes iniciais. Já o dióxido de carbono produzido tem um volume que corresponde a 0,5 vezes o volume dos gases reagentes iniciais. As outras três reações principais que absorvem calor resultam em aumento ou manutenção do volume dos gases. Portanto, pressões elevadas são favoráveis à formação de dióxido de carbono. Assim, não é difícil entender por que altas pressões levam a altos níveis de dióxido de carbono. Além disso, pressões elevadas também causam aumento da temperatura da chama. Causas do alto teor de metano: o aumento da pressão faz com que se produza mais dióxido de carbono, o que resulta em mais calor liberado. Assim, a temperatura da chama também aumenta. O metano é produzido principalmente durante o processo de destilação a seco. Uma temperatura elevada no forno fornece energia suficiente para essa destilação, fazendo com que a quantidade de metano produzida seja maior do que em temperaturas mais baixas. Esses cálculos foram analisados mantendo-se as outras condições inalteradas. Na produção, muitas vezes várias condições mudam, mas, independentemente das mudanças, o princípio da reação permanece o mesmo.

Minha opinião é a seguinte: no fogão de gaseificação de leito fixo, ocorre uma reação de combustão completa do carvão na camada de oxidação, gerando grandes quantidades de CO2. Esse CO2 entra na camada de redução, onde o carbono reage com o CO2 para formar CO. Além disso, o carbono reage com a água vaporizada para formar CO e H2. Ambas as reações são reações endotérmicas. Ambas as reações são reações de aumento de volume; portanto, à medida que a pressão aumenta, a ocorrência da reação é inibida. Deve ser por isso que, após a pressurização da camada fixa, o teor de CO2 aumenta, enquanto a taxa de decomposição do vapor d’água diminui. Quanto ao aumento do teor de metano, além das razões mencionadas acima, é possível que fatores como o aumento da pressão, que levam a reações secundárias como a metanização de C e H2 ou a conversão de CO, também estejam influenciando a situação.

Este tópico foi editado pela última vez por zjing80 em 24/11/2016, às 14:41. Quanto à primeira pergunta, em relação às camadas de oxidação e redução na reação de gaseificação em leito fixo, essas camadas foram definidas artificialmente para fins de análise da reação. Na verdade, dentro do forno, as reações ocorrem simultaneamente. Se a reação de oxidação acontecer primeiro, a temperatura da camada de oxidação não será apenas de cerca de 1200 graus. A reação de gaseificação é o resultado da reação simultânea de três substâncias a uma determinada temperatura; sem qualquer uma delas, não ocorre a reação de gaseificação. Portanto, também não é possível dividi-lo em camada de oxidação e camada de redução; é apenas a camada de reação (também chamada de camada de fogo no meio técnico). Quanto à segunda questão, o que o autor do post mencionou sobre a reação de metanização entre carbono e hidrogênio em altas temperaturas é difícil de afirmar; ainda é discutível. Pessoalmente, acho que as chances são pequenas. Depende de quão alta seja a temperatura e a pressão, se as condições para a reação serão atingidas ou não. Em condições normais, como o aumento da pressão não é significativo, esse grupo reacional praticamente não existe. Se tivermos oportunidade, vamos nos comunicar mais.