процесс плазменной парокислородной газификации угля относится к классу процессов с внутренним подводом тепла;
данный метод позволяет удерживать постоянную температуру процесса порядка 1500 – 2000 0С во всем объеме газогенератора;
поддержание температуры возможно за счет использования в качестве источника высокотемпературного тепла электроэнергии;
высокая рабочая температура обеспечивает получение синтез – газа, который не содержит окислителей таких, как CO2 и H2O;
сам процесс заключается в том, что измельченный уголь в смеси с кислородом перемешивают плазменной струей водяного пара в плазмотроне, а затем подают в газогенератор, где при температурах 1500 0С и выше получают синтез – газ с достаточно высоким содержанием водорода и оксида углерода, и незначительным содержанием СО2, Н2О и N2;
КПД такого газогенератора достигает 80 – 90 %.
Введение в водородную энергетику
газификация угля в неподвижном слое с использованием паровоздушного или парокислородного дутья с давлением около 3 МПа.
Процесс Лурги
Уголь
Кислород
Уголь с размерами 5—30 мм подается через шлюз.
Питатель распределяет его по решетке.
Парокислородное дутье подается под решетку
Газовая смесь проходит сквозь слой горячего шлака, лежащего на решетке, и подогревается.
Газы поступают в зону горения кокса (Т= 1300-1500 К).
Горячие газы попадают в зону газификации, где протекают эндотермические реакции, и Т газов снижается.
При Т 1000- 1123 К реакции прекращаются и продукты газификации, продолжая подниматься, осуществляют термическое разложение сырого угля в верхней части слоя и уносят с собой его продукты.
На выходе из слоя газы имеют Т 600— 800 К.
Шлак проваливается сквозь решетку и попадает в бункер.
Основные недостатки процесса Лурги:
1. необходимость использования сортированного угля — всю мелочь приходится использовать в других процессах.
2. наряду с газификацией происходит пиролиз угля, продукты которого (смола, пирогенетическая влага и другие) уносятся с газом, что требует более сложной его очистки.
Состав газа(по объему), получаемого по методу Лурги
58 % СО, 6 % С02, 26 % Н2, 9 % СН4, 1 % N2
Процесс Копперс-Тотцека:
газификация угольной пыли при атмосферном давлении.
угольная пыль <100 мкм смешивается с О2 и паром и подается в камеру газификатора.
Соотношение пара и кислорода подбирается так, чтобы Т> 1800 К и шлак расплавился.
Газ, получаемый из бурого угля (по объему):
57% СО, 10% С02, 31%-Н2 и менее 1% СН4
Преимущества: при высоких Т смолы и прочие ВМ соединения разлагаются, что упрощает очистку газа и сбросной воды.
Недостатки:
высокая Т получаемого газа требует утилизации содержащейся в нем физической теплоты.
Т.к. сырой газ содержит много пыли и имеет атмосферное давление, его теплоту можно использовать только в котле-утилизаторе для производства технологического пара.
