Производительный газ

Генераторный газ — это топливный газ , который производится путем одновременной продувки кокса или угля воздухом и паром. ^{[ 1 ]} В основном он состоит из оксида углерода (CO), водорода (H ₂ ), а также значительного количества азота (N ₂ ). Теплотворная способность генераторного газа низкая (в основном из-за высокого содержания азота), а технология устарела. Усовершенствования по сравнению с добывающим газом, также устаревшим, включают водяной газ , в котором твердое топливо периодически обрабатывается воздухом и паром, и, что гораздо более эффективно, синтез-газ , в котором твердое топливо заменяется метаном.

В США производственный газ также может называться под другими названиями в зависимости от топлива, используемого для производства, например, древесного газа . Производственный газ также может называться всасывающим газом . Термин «всасывание» относится к тому, как воздух всасывается в газогенератор двигателем внутреннего сгорания. Древесный газ производится в газификаторе.

Производство

Производственный газ обычно изготавливается из кокса или другого углеродистого материала. ^{[ 2 ]} например, антрацит . Воздух пропускается над раскаленным углеродистым топливом и окись углерода образуется . Реакция экзотермическая и протекает следующим образом:

Образование генераторного газа из воздуха и углерода:

C + O ₂ → CO ₂ , +97 600 калорий/моль

CO ₂ + C → 2CO, –38 800 кал/моль (моль формулы реакции)

2C + O ₂ → 2CO, +58 800 калорий/моль (на моль O ₂ т.е. на моль формулы реакции)

Реакции между паром и углеродом:

H ₂ O + C → H ₂ + CO, –28800 кал/моль (предположительно моль формулы реакции)

2H ₂ O + C → 2H ₂ + CO ₂ , –18800 кал/моль (предположительно моль формулы реакции)

Реакция пара и угарного газа:

H ₂ O + CO → CO ₂ + H ₂ , +10 000 кал/моль (предположительно моль формулы реакции)

CO ₂ + H ₂ → CO + H ₂ O, –10 000 кал/моль (предположительно моль формулы реакции)

Средний состав обычного добывающего газа по Латте составил: CO ₂ : 5,8%; О ₂ : 1,3%; СО: 19,8%; Н ₂ : 15,1%; СН ₄ : 1,3%; N ₂ : 56,7%; БТЕ брутто за куб.фут 136 ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Концентрация оксида углерода в «идеальном» генераторном газе считалась равной 34,7% оксида углерода (оксида углерода) и 65,3% азота. ^{[ 5 ]} После «очистки» для удаления смол газ можно использовать для питания газовых турбин (которые хорошо подходят для топлива с низкой теплотворной способностью ), двигателей с искровым зажиганием (где возможна 100% замена топлива бензином) или дизельных двигателей внутреннего сгорания. (где от 15% до 40% первоначальной потребности в дизельном топливе все еще используется для зажигания газа ^{[ 6 ]}). Во время Второй мировой войны в Великобритании были построены заводы в виде прицепов для буксировки за коммерческими автомобилями, особенно автобусами, для подачи газа в качестве замены бензинового (бензинового) топлива. ^{[ 7 ]} Была достигнута дальность хода около 80 миль на каждом заряде антрацита. ^{[ 8 ]}

В старых фильмах и рассказах, когда описывается самоубийство, когда «включают газ» и оставляют дверцу духовки открытой, не зажигая пламя, имеется в виду угольный или городской газ. Поскольку этот газ содержал значительное количество угарного газа, он был весьма токсичен. Большую часть городского газа также одорировали, если он не имел собственного запаха. Современный «природный газ», используемый в домах, гораздо менее токсичен, и в него добавлен меркаптан для запаха и выявления утечек.

Для добывающего газа, воздушного газа и водяного газа используются различные названия, как правило, в зависимости от источника топлива, процесса или конечного использования, включая:

Воздушный газ: также называется «энергетическим газом», «генераторным газом» или «производственным газом Siemens». Производится из различных видов топлива путем частичного сгорания воздухом. Воздушный газ состоит в основном из угарного газа, азота из используемого воздуха и небольшого количества водорода. Этот термин широко не используется и, как правило, используется как синоним древесного газа.
Производительный газ: Воздушный газ, модифицированный путем одновременной подачи воды или пара для поддержания постоянной температуры и получения газа с более высоким теплосодержанием путем обогащения воздушного газа H ₂ . В настоящее время использование часто включает в себя воздушный газ.
Полуводяной газ: Производительный газ.
Голубой водяной газ: воздух, вода или генераторный газ, получаемый из чистого топлива, такого как кокс, древесный уголь и антрацит, которое содержит недостаточное количество углеводородных примесей для использования в качестве осветительного газа. Синий газ горит синим пламенем и не излучает света, за исключением случаев, когда он используется с газовой мантией Вельсбаха .
Водяной газ Лоу: водяной газ с реактором вторичного пиролиза для введения углеводородных газов в целях освещения. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}
Карбюраторный газ: Любой газ, получаемый способом, аналогичным методу Лоу, в котором для освещения добавляются углеводороды.
Древесный газ: производится из древесины путем частичного сгорания. Иногда используется в газификаторе для питания автомобилей с обычными двигателями внутреннего сгорания.

Другие подобные топливные газы

Угольный газ или осветительный газ: производится из угля путем перегонки.
Водяной газ: производится путем впрыскивания пара в топливо, предварительно нагретое при сжигании с воздухом. Реакция эндотермическая, поэтому топливо необходимо постоянно нагревать, чтобы реакция продолжалась. Обычно это делалось путем чередования пара с потоком воздуха. Это название иногда используется неправильно при описании карбюраторного синего водяного газа просто как синего водяного газа.
Коксовый газ: Коксовые печи выделяют газ, точно аналогичный газу для освещения, часть которого используется для нагрева угля. Однако может оставаться большой избыток, который после очистки используется в промышленных целях.
Сингаз , или синтез-газ: (из синтетического газа или синтез-газа) может применяться к любому из вышеперечисленных газов, но обычно относится к современным промышленным процессам, таким как риформинг природного газа, производство водорода и процессы синтетического производства метана и других углеводороды.
Городской (городской) газ: любой из вышеперечисленных газов, включая добывающий газ, содержащий достаточное количество углеводородов для создания яркого пламени для целей освещения, первоначально добываемый из угля для продажи потребителям и муниципалитетам.

Использование и преимущества добывающего газа:

Используется в печи. Если печи большие, чистка и т. д. не требуется. Если печь маленькая, необходимо чистить ее, чтобы избежать засорения маленьких горелок. В газовых двигателях его используют после промывки.
Потери из-за дыма и конвекционного потока отсутствуют.
Количество воздуха, необходимое для сгорания генераторного газа, ненамного превышает теоретическое количество; при сжигании твердого топлива требуется гораздо больше теоретического количества. При использовании твердого топлива большее количество выхлопных газов уносит с собой значительное количество тепла.
Генераторный газ легче транспортируется, чем твердое топливо.
В газовых печах можно поддерживать постоянную температуру.
С помощью газа можно получить окислительное и восстановительное пламя.
Потери тепла за счет переработки твердого топлива в генераторный газ можно компенсировать экономичным способом.
Неприятного запаха дыма можно избежать.
Генераторный газ можно получить даже из топлива самого низкого качества.

См. также

Ссылки

^ Хиллер, Хайнц; Раймерт, Райнер; Стоннер, Ханс-Мартин (2011). «Добыча газа, 1. Введение». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . дои : 10.1002/14356007.a12_169.pub3 . ISBN 978-3527306732 .
^ «ПРОИЗВОДСТВО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ГАЗА, ВОДЫ-ГАЗА, СИНТЕЗ-ГАЗА ИЗ ТВЕРДОГО УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА ИЛИ СМЕСИ, СОДЕРЖАЩИХ ЭТИ ГАЗЫ (синтез-газ из жидких или газообразных углеводородов C01B; подземная газификация полезных ископаемых E21BÂ 43/295); КАРБЮРИРОВАНИЕ ВОЗДУХА ИЛИ ДРУГИХ ГАЗА» (PDF ) ) .
^ Нисбет Латта, «Практика американских производителей газа и технология промышленного газа», D. Van Nostrand Company, 1910, стр. 107
^ Латта, Нисбет (1910). Практика американских производителей газа и инженерия промышленных газов . Компания Д. Ван Ностранда. Практика американских производителей газа и инженерия промышленных газов.
^ У. Дж. Аткинсон Баттерфилд, «Химия производства газа, Том 1. Материалы и процессы», Charles Griffin & Company Ltd., Лондон, 1907, стр. 72
^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 26 декабря 2008 г. Проверено 18 ноября 2008 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
^ Штаб (16 июля 1941 г.). «Производитель газа для транспорта» . Парламентские дебаты . Парламентские дебаты (Хансард) . Проверено 15 ноября 2008 г.
^ Тейлор, Шейла (2001). Перемещающийся мегаполис . Лондон: Кальманн и Кинг. п. 258. ИСБН 1-85669-241-8 .
^ ПЕРЕВОД ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ГАЗ С НИЗКИМ БТЕ Томас Э. Бан Макдауэлл-Веллман Инжиниринговая компания Кливленд, Огайо 44110
^ Труды Американской ассоциации газового освещения . Американская ассоциация газового освещения. 1881 г. - через Google Книги.

Меллор, Дж. В., Промежуточная неорганическая химия , Longmans, Green and Co., 1941, стр. 211.
Адлам, Г.Х.Дж. и Прайс, Л.С., Сертификат о высшем образовании по неорганической химии , Джон Мюррей, 1944, стр. 309.

Внешние ссылки

Производители всасывающего газа Paxman

[Ullmann-1] Хиллер, Хайнц; Раймерт, Райнер; Стоннер, Ханс-Мартин (2011). «Добыча газа, 1. Введение». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . дои : 10.1002/14356007.a12_169.pub3 . ISBN 978-3527306732 .

[2] «ПРОИЗВОДСТВО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ГАЗА, ВОДЫ-ГАЗА, СИНТЕЗ-ГАЗА ИЗ ТВЕРДОГО УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА ИЛИ СМЕСИ, СОДЕРЖАЩИХ ЭТИ ГАЗЫ (синтез-газ из жидких или газообразных углеводородов C01B; подземная газификация полезных ископаемых E21BÂ 43/295); КАРБЮРИРОВАНИЕ ВОЗДУХА ИЛИ ДРУГИХ ГАЗА» (PDF ) ) .

[3] Нисбет Латта, «Практика американских производителей газа и технология промышленного газа», D. Van Nostrand Company, 1910, стр. 107

[4] Латта, Нисбет (1910). Практика американских производителей газа и инженерия промышленных газов . Компания Д. Ван Ностранда. Практика американских производителей газа и инженерия промышленных газов.

[5] У. Дж. Аткинсон Баттерфилд, «Химия производства газа, Том 1. Материалы и процессы», Charles Griffin & Company Ltd., Лондон, 1907, стр. 72

[6] «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 26 декабря 2008 г. Проверено 18 ноября 2008 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

[7] Штаб (16 июля 1941 г.). «Производитель газа для транспорта» . Парламентские дебаты . Парламентские дебаты (Хансард) . Проверено 15 ноября 2008 г.

[8] Тейлор, Шейла (2001). Перемещающийся мегаполис . Лондон: Кальманн и Кинг. п. 258. ИСБН 1-85669-241-8 .

[9] ПЕРЕВОД ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ГАЗ С НИЗКИМ БТЕ Томас Э. Бан Макдауэлл-Веллман Инжиниринговая компания Кливленд, Огайо 44110

[10] Труды Американской ассоциации газового освещения . Американская ассоциация газового освещения. 1881 г. - через Google Книги.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]