Сурет: Генератордың сызба - нұсқасы

1-тиейтін қорап; 2-бекітуші тетік; 3-шахта; 4-дөңгелек шарбақ; 5-тостаған; 6-шлак; І-газификация аймағы; ІІ-құрғақ айдау аймағы; ІІІ-құрғату аймағы.

Шахтаның төменгі жағы айналып тұратын тостағанға түсірілген. Тостаған суға толтырылған, ол гидравликалық кептеліс туғызады. Шахта судың түбіне дейін бармайды, ол ілулі тұрады. Тостаған (4) - торға бекітіледі, ол арқылы тотықтырғыш агент беріліп тұрады. Газ - генератордың жоғарғы жағынан периодты түрде отынды салып, қақпағы жабылады. Содан кейін екінші конус арқылы камераға беріледі. Төменгі жағынан тотықтырғыш агент газ-генератор арқылы берілгенде көміртек жанып ол ақырындап төмен түседі. Түзілген күл тор (4) арқылы (5)- тостағандағы суға түсіп сөнеді. Содан кейін шығарып тасталады. Ауа газын алу процесін қарастырайық.

Газ-генераторға берілетін ауа(4) -тордан өтеді. Шлак және күл зонасына кіріп қызыды да оларды суытады. Ауадағы оттек отынның құрамындағы көміртекпен әрекеттесіп газификация зонасында тотықтырады:

С + О₂ ↔ СО₂ + 394,8кДж (1)

Ол генератор боымен жоғары көтерілгенде қызған көміртекпен тотықсызданады:

СО₂ + С → 2СО - 108,6кДж (2)

Екі реакцияның жылу эффектісінің қосындысы оң сан, сондықтан газификацияны үздіксіз жүргізуге болады, яғни бірінші реакцияда бөлінетін жылу екінші реакцияға керек жылудан артық, сондықтан генератордағы отынт біркелкі қызған күйде болады.

Қызған газ (I) зонадан (II) құрғақ айдау зонасына өтеді, онда отын қыздырылып, ұшқыш заттар бөлінеді. Кептіру зонасында (III) газдың жылуымен отын кебеді. Ауа газ-генератордың жоғарғы жағынан шығарылады. Оптималды 1000-1100⁰С температураны ұстап тұру үшін ауаға аз мөлшерде су буын қосады.

Су газы - генератор ішіндегі қызған отынның арасымен су буын үрлегенде түзіледі:

С + Н₂О ↔ СО + Н₂ + 131,4кДж

Мұнда көміртек оксиді, әрі сутек түзілетіндіктен оның жану жылуы жоғары болады. Су газы түзілу реакциясы эндотермиялық, сондықтан генератор тез салқындайды. Олай болмас үшін генераторға бір есе ауа, бір есе су буын үрлеп бірде ауа газын бірде су газын алады, сонда аралас газдар шығады: 30% СО, 16% Н₂ , 4%СО₂, 2% СН₄, 48% N₂ (Q= 6300кДж/м³). Таза су газының құрамы: 50% СО, 50% Н₂ тұрады (14-кесте).

14- кесте: Генератор газдарының құрамы

Аралас газды қатты отынның арасынан бу және ауа үрлеу арқылы алынады. Алынған газдың құрамы берілген бу мен ауаның қатынасына байланысты .

Оттек бу газын қатты отын арқылы оттегімен будың қоспасын жіберу арқылы алынады. Мұның құрамында азот өте аз немесе болмайды, сондықтан бұл газдың жану жылуы жоғары болады. Генератордың қай түрі болмасын ("қайнау қабатында" "сүзу қабатында") отын генераторға жоғарыдан, үрлеу төменнен жоғары, яғни қарама -қарсы бағытта орындалады, генератор газды аппараттың жоғары жағынан үздіксіз, шлак төменде орналасқан тор арқылы шығарылады.

Газға айналдыру процесінің негізгі мақсаты: 1) күкірті мол қатты отындарды газға айналдырып, газды ыстық күйінде күкірт қосындыларынан тазарту, 2) химиялық шикізат алу - 1) сутекті, 2) тотықсыздандырғыш газдарды, 3) синтез газды, 4) табиғи газдардың орнына жұмсалатын жану жылуы жоғары газды алу, газы жоқ аудандарды газбен қамтамасыз ету үшін арзан бағалы отындарды болашақта газға айналдыру.

1888 жылы Д.И.Менделеев көмірді жер бетіне шығармастан сол жатқан жерінде жанғыш газға айналдыруға болады деп ұсыныс жасаған. 1932 жылы Донбаста, жер жүзінде бірінші болып жер астынан газ жасап шығару станциясы салынып, 1934 жылы алғашқы газ берілді. Көмірді газға айналдыру үшін, көмір пластасына екі штрек (скважина) бұрғылайды, ара қашықтығы 25-30 м штрек аралығындағы көмірді газға айналдыру үшін, бір жағынан қыздырған ауа, я оттекпен су буының қоспасы үрленеді, екінші жағынан жер астында түзілген жанғыш газ жер бетіне шығарылып газ-гольдерлерде жиналады. Бұл әдістің бір кемшілігі алынған газда сутек және көміртек оксидінің аздығында, сондықтан жану жылуы аз, Q=3000-4000 кДж/м³. Жер асты генератор газының құрамы %: СО-1,5; N₂-50; СО₂-18; СН₄-42. Мұндай газды сол жердегі ТЭЦ-ке жағуға қолайлы (6-сурет).