Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Теоретические основы технологии горючих ископаемых - Глушенко И.М.
Глушенко И.М. Теоретические основы технологии горючих ископаемых: Учебник для вузов — M.: Металлургия, 1990. — 296 c.
Скачать (прямая ссылка): glushenko.djvu
Предыдущая << 1 .. 85 86 87 88 89 90 < 91 > 92 93 94 95 96 97 .. 127 >> Следующая


Применяя законы химического равновесия, можно определить теоретический состав газа по компонентам: CO2, СО, H2, CH4, H2O. Расчет равновесного состава газа для каждой реакции осуществляется с помощью константы равновесия соответствующих реакций. Основным требованием процесса является полное выгорание топлива. Оно однозначно определяет температуру дутья, которая достигается для случая парокислородной газификации температурой подогрева окислителя и составом дутья. От состава дутья зависит и его количество, необходи-

мо

0,8

о

0,2

О

SOO 900 1300 1700 Т,К

рис. 112. Зависимость содержании в газе СО и H1 от температуры при разном составе дутья (цифры у кривых — значении 0)

2700

2100 -

Рис. 113. Зависимость состава газа (H3/СО) от температуры подогрева окислителя {1—5 — разное содержание H1O в дутье)

Рис. 114. Зависимость температуры газификации T от количества (а) и состава (б) дутья прир = 2 МПа и различном содержании водяного пара, %: 1 _ Ю; 2 - 5,3; 3 - 1,8; 4 - 1,0; 5 - 0,59; 6 - 0,2 (кривые 7-?-для температуры подогрева пара 400 К, кривые Ґ-6' — для 4000 К)

мое для полного выгорания, т.е. а не является независимым параметром, а определяется составом дутья.

Из кривых на рис. 112 можно сделать следующие практические выводы. При большом содержании в дутье пара (0 = 1 +10) подогрев его позволяет уменьшить а, т.е. сократить расход потребляемого кислорода. При 4000 К в случае применения плазменного нагрева дутья газификация может быть осуществлена практически без расхода кислорода. При малых |3 подогрев необходим для повышения температуры реакции. Например, в процессах с жидким шлакоудалением при неизменном расходе окислителя температуру для плавления золы можно увеличить за счет подогрева пара. 212

Рис. 115. Диаграмма равновесии системы C-H при 98 КПа и молярном отношении 1:1 (7 -Н:С; 2 -HC= CH; 3 - HC=C-; 4-И,; 5 - С; 6 - H-)

Температура подогрева окислителя является параметром, регулирующим температуру процесса и состав продуктов реакции, т.е. соотношение содержания в газе Hj/CO (рис. 113), что имеет большое значение при получении газа для синтеза заданного состава. Кроме того, температура газификации зависит от количества и состава дутья (рис. 114).

В последнее время разработаны принципиально новые способы превращения ТГИ, главным образом углей, в газ. Это достигается значительным увеличением скорости деструкции, чем термоэятся реакции конденсации продуктов распада. Этот процесс осуществляется в низкотемпературной плазме. Плазмообразующий* газ может служить только энергоносителем, например аргон, или наряду с этим и химическим агентом, например водород и кислород. Скорость нагрева в плазме составляет 106°С/с. В этих условиях реакция длится 10~4-10~3 с. Для предотвращения распада продуктов деструкции их быстро охлаждают со скоростью 105 — 10* °С/с, т.е. проводят закалку.

Температуру плазмы поддерживают в зависимости от целей опыта и применяемого источника энергии в пределах 4000-TTJOOO0C Для ппазмохимических превращений применяют тонкодисперсный уголь с размерами частичек < 100— 150 мкм. Получаемые газообразные продукты состоят преимущественно'из ацетилена и его гомологов. Выход ацетилена возрастает с понижением степени химической зрелости углей и при более тонком их помоле.

Закономерность образования продуктов деструкции углей в низкотемпературной плазме может быть охарактеризована модельной диаграммой равновесия системы C-H (молярное соотношение 1:1). Как видно из рис. 115, при 2700 К образуются ацетилен и его производные. Выход этих газов проходит через максимум. Одновременно уменьшается концентрация молекулярного водорода и увеличивается концентрация атомарного водорода и углерода. Углерод выделяется в виде сажи. Таким образом, изменяя температуру плазмы, степень измельчения угля и его природу, можно добиться значительного превращения его в ацетиленовые углеводороды.

§ 46. Основы производства углеродных материалов

В настоящее время в химической технологии горючих ископаемых выделилось самостоятельное направление, изучающее углеродные материалы (УМ) с позиции использования в высокотемпературной тех-

213

нике. Под углеродным материалом понимают твердый, состоящи из углерода материал, имеющий графитовую или графитоподобну структуру различной степени совершенства. Некоторые УМ имею природное происхождение (графит, шунгит, антрацит и тощие камен ные угли), но большинство из них получают искусственным путем и называют искусственными углеродными материалами.

УМ в зависимости от конечной температуры их получения и способности упорядочивать свою структуру могут быть карбонизирован ными или графитированными.

Карбонизированные УМ получают путем термической обработк до температуры начала деформации: пироуглерод, сажа, кокс, стек-лоуглерод, углеродные волокна, карбонизированная углеродкерамика, карбонизированные углеродпласты.

Графитированные материалы (искусственный графит) получают при термической обработке до температуры выше начала образования кристаллической структуры, т.е. путем графитации: пирографит, графитированный кокс, графитированная углеродкерамика. Свойство углеродного материала приобретать структуру графита называется графитируемостью, а степень приближения структуры данного материала к идеальной структуре графита, выражаемая в относительных единицах, — степенью графитации.
Предыдущая << 1 .. 85 86 87 88 89 90 < 91 > 92 93 94 95 96 97 .. 127 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.