energetyce sprawia wiało kłopotów. Szczególnym rodząjon gazu używanym do oyntoz chemicznych jeat gaz syntezowy o wysokim stężaniu CO i Ma» przy niskiej zawartości CH%• Caz ten wykorzystywany jest do produkcji amoniaku, metanolu oraz wyższych alkoholi.
Najbardziej przyszłościowym kierunkiem procesu zgazowania jest otrzymywanie gazu wysokokalorycznego - substytutu gazu ziemnego, który wraz z wyczerpywaniem się Źródeł gazu naturalnego będzie miał coraz większe znaczenie. Hiększoec procesów otrzymywania gazu wysokokalorycznego to procesy dwuetapowe, w których Sredniokaloryczny gaz otrzymywany przez zgazowenie tlenowo-parowe, w drugim etapie poddawany jest meta-nizacji.
We wszystkich realizowanych obecnie przemysłowych procesach zgazowa-nle odbywa się metodę aucotermicznę, tj. częsó węgla wprowadzonego do procesu ulega spaleniu "produkując" ciepło niezbędne do jego zgazowania.
3.1.2.2. Przemysłowe metody zgazowenie węgla
Istnieje kilkanaście sposobów zgazowania węgla stosowanych na skalę przemysłową, jednakże tylko trzy z nich realizowane ag w skali wielkoprzemysłowej. Do procesów tych należę:
- proces Lurgi,
- proces Koppersa-Totzka,
- proces Winklera.
Z wymienionych procesów tylko dwa pierwsza wprowadzane sę w nowo budowanych zakładach przetwórczych węgla. Podana procesy opracowano w latach 1920-1940, również w tym okresie wybudowano wiele instalacji przemysłowych. Obacnlo w różnych krajach pracuje po ok. 60 generatorów typu Lurgi i Koppersa-Totzka oraz jedynie kilka generatorów typu Winklera. Wymienione metody zgazowania określa się jako metody tzw. pierwszej generacji• Zostały one wprowadzone w szerokim zakresie do praktyki przemysłowej i charakteryzuję się wysokę sprawnoScię przemiany. Celem tych metod jest otrzymywanie gazu opałowego oraz gazu syntezowego na potrzeby syntezy organicznej.
Metoda Lurgi
Została wprowadzona do przemysłu w 1936 r. w Hirschfelde (Niemcy). Proces polega na zgazowaniu węgla tlenem i parę wodnę w generatorze szybowym ze złożem stałym, pod cienieniem do 3 MPa i w temp. 800~900°C. Jako surowiec s»żna stosować różne gatunki węgla - koks, antracyt, węgiel chudy i węgiel brunatny. Użyty surowiec może być znacznie zanieczyszczony (do 301 popiołu i do 10% siarki). Ważne jest.jednak, aby nie był zbyt rozdrobniony - wymagane jest uziemienie 3-30 mm.
Schemat generatora Lurgi przedstawiony jest na rys. 41. Zasyp węgla odbywa się od góry. t dołu/ poprzez obrotowy ruszt pod ]«■: czynnik
sgozowujący. Reaktor pracuj# przy przociwprędowya ruchu reagentów. W osuwajęcym się w doi złożu węgla wyróżnić można cztery • strefy: suszenia, odgazowania, zgazowania i spalania. Temperatura reakcji umożliwia otrzymanie popiołu w fazie atalej. jj<t Generatory stosowane w przemyśle ma- (aCOy^TCO ję Srudnicę 2,S-5,0 r. rypcwa jedno- C0»*0-C£**9 stka do zgazowania -ęgla kamiennego C*HQ»<D"ł^ metodę Lurgi wytwarza 35 tya. m ga- (»0)*-C0; zu na godzinę, przy czym z 1 t przerabianego węgla uzyskuje się przeciętnie 1600 sJ surowego gazu.
W wyniku zgazowania węgla tę metodę ' powstaję następujęce produkty:
- gaz eurowy o akładzie przedstawionym w tab. 37,
- kondensaty - substancje olejowa i smołowa zawracane do procaau,
- popiół.
Surowy gaz opuszczajęcy reaktor jest chłodzony, odarnalany. odpylany, także usuwa się z niego siarkowodór.
MB
•oóna
saraS
(orawodnamM
Mi la —i flllllllMI •
we4)aVa • •
topMr
eaSi
• »•i•.) »i••••< ■•V.
• tl
Rys. 41. Schemat generatora Lurgi
* . * Tabela 37
Typowy skład chemiczny gazu aurowego z generatorów Lurgi, Koppersa-Totzka i Winklera
Zawartość (% obi.) | |||
Składnik |
cn |
i n e r a t o r | |
Lurgi |
Winklera | ||
CO |
23,0 |
55,0 |
48,2 |
Ha |
39;o |
32,5 |
35,2 |
CO, |
27, | |
i 10,6 |
12,8 |
CH„ |
9,9 |
Ó,1 |
1.8 |
C H |
0,4 | ||
cz |
0,7 1 |
1,8 |
!.! |
Wartość opalowa KJ/nsr |
11,2-12,0 |
10,6-11,8 |
9,2-13,0 |
113
172