Изменения состава газов при газификации в фиксированном слое

Увеличение уровней CO2 и CH4 должно быть в прямой зависимости от температуры печи с фиксированным слоем. Состав газа при высокой температуре в духовке будет лучше.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем zjing80 24.11.2016 в 11:58. Причины высокого уровня углекислого газа: можно ознакомиться с уравнениями реакций газификации, а также с уравнением реакции взаимодействия углерода с кислородом с образованием монооксида углерода. Из этих уравнений видно, что объем газа, образующегося при этой реакции, составляет 0,66 от объема исходных газов. Что касается углекислого газа, то его объем составляет 0,5 от объема исходных газов. Еще три основные реакции, сопровождающиеся поглощением тепла, приводят к увеличению или неизменности объема газов. Поэтому высокое давление способствует образованию углекислого газа. Таким образом, становится понятно, почему при высоком давлении уровень углекислого газа также высок. Кроме того, высокое давление приводит к повышению температуры в пламени. Причины высокого уровня метана: повышение давления приводит к увеличению количества образующегося углекислого газа; в результате увеличивается количество тепла, что способствует повышению температуры в печи. Метан образуется в основном в процессе коксования; высокая температура в печи обеспечивает достаточное количество тепла для этого процесса, поэтому количество метана будет выше, чем при низкой температуре. Эти расчеты проводятся при неизменных остальных условиях; на производстве же часто меняется множество факторов, но как бы они ни менялись, принцип реакции остается прежним.

Мое мнение таково: в газификационном котле с фиксированным слоем основной реакцией является полное сгорание угля в окислительном слое, в результате чего образуется большое количество CO2. Этот CO2 попадает в восстановительный слой, где углерод вступает в реакцию с CO2 с образованием CO. Кроме того, углерод вступает в реакцию с водяным паром, в результате чего образуются CO и H2. Обе эти реакции являются эндотермическими. В обоих случаях речь идет о реакциях, при которых объем увеличивается; поэтому с повышением давления протекание реакции в правильном направлении замедляется. Вероятно, именно поэтому при повышении давления в фиксированном слое увеличивается содержание CO2, а степень разложения водяного пара снижается. Что касается повышения содержания метана, то помимо уже упомянутых причин, на это также могут влиять факторы, связанные с увеличением давления, которое способствует усилению вспомогательных реакций, таких как метанизация C и H2, а также превращение CO.

Последнее изменение в этом посте было сделано zjing80 24.11.2016 в 14:41. Что касается первого вопроса, то слои окисления и восстановления в процессе газификации на фиксированном слое являются понятиями, введенными для удобства анализа реакции. На самом деле в печи эти процессы происходят одновременно. Если сначала происходит процесс окисления, то температура слоя окисления будет выше, чем примерно 1200 градусов. Реакция газификации — это результат одновременной реакции трех веществ при определенной температуре; без любого из этих веществ речи о газификационной реакции не может идти. Поэтому его нельзя разделить на окислительный и восстановительный слои — это слой реакции (в профессиональной среде его также называют пламенным слоем). Второй вопрос: то, что автор утверждает о том, что углерод и водород при высоких температурах вступают в реакцию метанования, — это спорно. Я лично считаю, что такая возможность мала. Необходимо учитывать, насколько высока температура и давление, и можно ли создать условия для этой реакции. В обычных условиях, при незначительном повышении давления, такая реакция не может происходить. Если будет возможность, давайте больше общаться.