РАСЧЁТ ГАЗИФИКАЦИИ. Расчёт газификации Вождаев Д.В.. "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина"
 Скачать 484.87 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина" Химико-технологический институт Кафедра химической технологии топлива и промышленной экологии Оценка работы______________ Руководитель от УрФУ________________ Расчётная работа по дисциплине "Теоретические основы химической технологии твердых природных энергоносителей" РАСЧЕТ ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ Вариант №2 Преподаватель Золотарева Е. Г. Выполнил Вождаев Д.В. студент гр. Х-390004 Екатеринбург, 2021 ОглавлениеВведениеПроизводство энергии в основе своей лежит в добыче и переработке на нефти и газе. Но всемирные нефтяные и газовые запасы ограничены по мнению экспертов. В итоге с темпом потребления этих энергоресурсов их хватит на 50 лет. В связи с тем, что основные отрасли народного хозяйства нуждаются в углеводородном сырье, необходимо изыскать новые источники для производства углеводородного сырья, равноценного нефти и газу, из других видов природных ископаемых. Один из путей получения синтетических топлив из органической массы углей и сланцев является газификация твердого топлива с последующей переработкой газа. Получение газов из ТГИ является одним из самых старых способов их переработки в облагороженное топливо. Сегодня практически во всех крупных угледобывающих странах мира резко возрос интерес к газификации угля. Целью данной работы является расчет процесса газификации угля и составление материального и теплового балансов данного процесса. 1. Техника и технологии газификации твердых топлив1.1. Общая характеристика процесса газификацииГазификация — это высокотемпературные процессы взаимодействия органической массы твердых или жидких горючих ископаемых или продуктов их термической переработки с воздухом, кислородом, водяным паром, диоксидом углерода или их смесями, в результате которых органическая часть топлива обращается в горючие газы. В ТГИ также присутствует негорючая часть – зола. В действительности не удается полностью перевести органическую массу угля в газ, и в шлаке остаётся часть горючей массы топлива. Условно принято делить процесс газификации на стадии. В первой стадии происходит нагрев и сушка топлива. На второй стадии происходит пиролиз – разложение топлива при больших температурах без доступа кислорода. Третья стадия – газификация топлива, в которой есть окислительная и восстановительная зоны. При нахождении газообразных продуктов ГТТ сначала в окислительной зоне (1000-1200 ˚С), затем в восстановительной (бескислородной) зоне происходит термическое разложение и восстановительное дехлорирование наиболее опасных веществ – диоксинов, фуранов, полихлорбифенолов, бенз(а)пиренов и других ПАУ. Полученный горючий газ, имеющий меньший объем, чем газ, образовавшийся при прямом сжигании твердого топлива, подвергается очистке (например, от серы). Преимуществом газификации топлив является экономия капитальных затрат на газоочистку, предотвращение коррозии оборудования, значительное снижение выбросов золы и SO2 в атмосферу. Достигается практически полная конверсия углерода по сравнению с прямым сжиганием твердого топлива. В генераторном газе практически отсутствует сажа. Сырьем для газификации может быть практически все углесодержащие материалы природного и технического происхождения: горючие ископаемые (каустобиолиты), биомасса, углесодержащие отходы производства и потребления. Газифицировать можно топливо: с низким содержанием углерода (25% и менее), в широком диапазоне крупности (от долей до сотен мм), высокой влажностью (50% и более) 1.2. История развития процесса газификации и современные тенденции его эволюции и примененияПервый патент на способ газификации угля был выдан в 1788 г. Роберту Гарднеру. А в 1792 г. инженер Вильям Мэрдок, работавший у знаменитого изобретателя парового двигателя Джеймса Уатта, изготовил первый газификатор и начал использовать угольный газ для освещения. В 1807 г. в Лондоне, а в 1815 г. в Балтиморе (США) на улицах зажглись первые газовые фонари. Уже через 10-20 лет многие крупные города Европы и Америки имели газовое освещение. Но наивысшего расцвета технология газификации достигла к середине XX века. Однако уже в 1960-е годы природный газ и нефть существенно потеснили уголь, и углегазовая промышленность была разрушена в считанные годы. Отрезвление от наступившей эйфории пришло во время первого нефтяного кризиса начала 1970-х годов. Тогда с целью укрепления энергетической независимости в США была принята программа с многомиллиардным бюджетом по развитию нового поколения угольных технологий. За ними последовали и многие другие страны. |