Биомасса как источник энергии стр.117

пары смолы и низкомолекулярных органических жидкостей [1].

Состав получаемого топливного газа зависит от степени равновесия протекающих реакций. Обычно все реакции горения обратимы:

и эта обратимость с повышением температуры возрастает; равновесие любой реакции горения может быть сдвинуто путем изменения температуры или давления.

Концентрация реагирующих газов может быть выражена через парциальное давление каждого газа. Для трех приведенных реакций константа равновесия соответственно равна

Константы равновесия (рис. 10) могут быть использованы для выяснения роли температуры, давления, влажности сырья, отношения горючего к окислителю, а также для прогнозирования степени диссоциации газов в реакции и оценки достигнутого равновесия.

Рис. 10. Константы равновесия реакций.

Пример. Предположим, что из определенной зоны газификатора, в которой реакции практически завершены, берется проба газа. При этом измеряются температура и содержание влаги в газе. Исходя из состава сухого газа (табл. 1) и содержания в нем влаги, можно вычислить фактический объем влажного газа, что в свою очередь позволяет определить константу равновесия для реакции образования водяного газа (СО, +Н, -» СО + Н20):

Зная константу равновесия реакции, можно контролировать температуру (рис. 10).

Если предположить, что проба газа содержит 10% Н20, то можно определить состав влажного газа путем деления каждого показателя для сухого газа на величину 1,1. Рассчитанный состав влажного газа приведен в табл. 2.

Таблица 1. Типичный состав сухого газа

Компоненты

Содержание,

об. % на сухое Компоненты

Содержание, об.% иа

вещество

сухое вещество

СО,

10,9

N.

49,8

со

19,8

о2

0,2

н2

18,2

Другие

0,3

углеводороды

сн*

0,8

Таблица 2. Типичный состав влажного газа

Компоненты

Об. % на влажное вещество

со.

9,9

со

18,0

Н2

16,54

сн4

0,73

N.

45,27

о2

0,18

Другие углеводороды

0,28

н2о

9,1

Из рис. 10 видно, что такому показателю К соответствует температура 440,6°С. Если температура на самом деле равна, например, 510°, т.е. выше расчетной, то реакция не достигла равновесного состояния.

4. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ГАЗИФИКАТОРА

Конструкция газификатора зависит от назначения топливного газа и типа сырья (биомассы). Так, если топливный газ используется для генерирования водяного пара в котельной или для сушки запасов биомассы (твердых городских отходов или древесной щепы), то газификатор может представлять спаренную, замкнутую вертикальную установку.

Газ, получаемый из газификатора с псевдоожиженным слоем, можно использовать для котельных. Однако если этот же газ предназначается для сушки биомассы, то его надо разбавить воздухом, чтобы исключить воспламенение биомассы. Если топливный газ будет использоваться в двигателях с воспламенением от сжатия, то необходимо позаботиться, чтобы он не содержал паров смолы и летучей золы. Газификаторы, работающие на древесном угле, отличаются от газификаторов, сырьем для которых служат древесина, твердые городские отходы или сельскохозяйственные отходы. При газификации древесины с целью получения пиротоплива и углистого вещества или газа для последующей его мета-низации требуются установки для очистки и охлаждения получаемого топлива, а также для удаления конденсирующихся жидкостей.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒