Биомасса как источник энергии стр.126

3.    МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС

Общий материальный баланс системы Syngas составлялся на основании экспериментальных данных, полученных на небольшой установке, с помощью которой изучалось влияние основных параметров на превращение углерода и распределение продуктов в реакторе для получения метана. Как было указано, углистое вещество из реактора получения метана поступает на вторую ступень газификатора, где оно полностью газифицируется в присутствии кислорода и водяного пара. Поскольку из углистого вещества, подаваемого в газификатор, в основном удалены летучие фракции, для характеристики газификатора были использованы данные о газификаторе ЮТ [3] ".

Сравнение характеристики газификатора ЮТ с характеристиками других аналогичных реакторов показало отличную сходимость. Поскольку углистое вещество из реактора для получения метана поступает в газификатор при температуре 538-649°С, расход кислорода должен быть меньше, чем дает расчет, основанный на результатах испытаний газификатора, работающего на угле без предварительного нагрева. Следует подчеркнуть, что экспериментальные данные были получены при помощи газификатора, размеры которого были меньше размеров промышленных установок. Таким образом, эти результаты включают влияние тепловых потерь и с большим запасом прочности отражают характеристику для крупных установок.

После охлаждения и быстрого прекращения процесса Syngas конечный продукт имеет следующий состав:

н2 сн4 со со2 С2Н6

24,7 18,8 24,7 30,9 0,9

Теплота сгорания топливного газа составляла 13 636,8 кДж/м3, а его выход-1,174 м3 на 1 кг сухих органических компонент сырья.

Содержание в топливном газе Н2, СО и С02 зависит от соотношения водорода и оксида углерода в водяном газе. (Н20 + СО -> -> Н2 + С02), поэтому предполагалось что отношение Н2 к СО равно 1. Реакция, в результате которой изменяется соотношение между оксидом углерода и водородом в водяном газе, в некоторой степени экзо-термична и приводит к образованию С02, который представляет собой неконденсирующийся газ. Поэтому чем интенсивнее эта реакция, тем меньше теплота сгорания получаемого газа.

В связи с тем что при определении состава газа, а также стоимости производства важное значение имеет расход кислорода, потребление его в проектируемой системе Syngas сравнивалось с расходом для систем газификации с неподвижным слоем в табл. 1.

Меньший расход кислорода в случае технологии Syngas по сравнению с технологией Purox объясняется разделением зон газификации с более низкой температурой, отсутствием шлакообразования металла и стекла, а также более высоким выходом метана.

Таблица 1. Потребность в кислороде на 1 млн. кДж получаемого неочищенного газа

Процесс

Кислород, т

Syngas

0,0134

Purox [4, 5]

0,0278

Lurgi [6]

0,0818

Примечание. В качестве сырья использовался западный уголь с высо

ким содержанием кислорода. Процесс Ригох [4, 5] предназначен для

переработки твердых отходов; процесс 1днф [6] является промыш*

ленным процессом газификации угля.

Данные, полученные для процесса Lurgi при переработке западного угля с различным содержанием кислорода, свидетельствует о том, что при более высоком содержании кислорода в угле необходимость в подводе кислорода уменьшается. Следовательно, благодаря относительно более высокому содержанию кислорода в твердых городских отходах по сравнению с углем для их газификации, вероятно, потребуется значительно меньшее количество кислорода, чем для газификации угля.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒