ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратура и принципиальные технологические схемы сажеочистки из "Производство газа из жидких топлив для синтеза аммиака и спиртов" Промышленные газогенераторы для газификации жидких топлив различаются геометрической формой корпуса, местом ввода газифицируемого жидкого топлива и дутья, конструкцией огнеупорной футеровки и связанных с ней деталей. [c.117] Конструкция газогенератора определяется прежде всего способом газификации. Так, для высокотемпературной газификации тяжелых нефтяных топлив паро-кислородной или паро-1 ислородО воздушной смесью применяют полые газогенераторы, без каких-либо внутренних деталей конструкции, кроме футеровки. Газогенераторы для термокаталитической газификации тяжелых нефтяных топлив оборудованы устройствами, несущими нагрузку от слоя катализатора, занимающего значительную часть объема газогенератора. Существуют конструкции газогенераторов, внутренний объем которых заполнен катализатором и регенеративной огнеупорной насадкой. Для каталитической газификации легких нефтяных дистиллятов применяют трубчатые печи, аналогичные печам для каталитической конверсии углеводородных газов водяным паром. Газификацию легких дистиллятов ведут в паровой фазе и называют поэтому конверсией, а трубчатую печь — конвертором. [c.117] Предложены газогенераторы с кипящим (псевдоожиженным) слоем катализатора. [c.117] На конструкцию газогенератора влияет также компоновка его с котлом-утилизатором, от которой зависит место ввода газифицируемого топлива и дутья и соответственно место вывода получаемого газа. [c.117] Важной деталью газогенератора являются форсунки, предназначенные для смешения газифицируемого топлива с необходимыми для газификации окислителями. Правильно рассчитанная и сконструированная форсунка обеспечивает вы 1экие технологические показатели процесса газификации. [c.118] Газификация тяжелых нефтяных топлив представляет собой факельный высокотемпературный (1250—1500° С) процесс неполного окисления углеводородов, протекающий с большой скоростью и с выделением значительного количества тепла. Специфика этого процесса обусловливает конструктивные особенности аппаратуры, в которой он осуществляется. Правильное конструктивное решение газогенератора и форсунки в соответствии с требованиями, предъявляемыми к ним, является важнейшим условием проведения процесса газификации. [c.118] Газогенератор для газификации жидких углеводородов представляет собой полый цилиндрический, чаще всего вертикальный аппарат, футерованный изнутри термостойкими материалами, защищающими стальной корпус от воздействия высоких температур. Очень важно правильно выбрать необходимые габариты и объем шахты газогенератора их определяют с учетом размеров факела горения и специфики протекающих химических реакций. Факел горения исходного сырья и продуктов реакции должен свободно располагаться в объеме газогенератора. При недостаточном диаметре реакционного канала возможно непосредственное воздействие факела на стенки канала, что обычно приводит к быстрому разрушению его футеровки. Превышение длины факела над длиной реакционного канала также недопустимо, так как помимо указанного нежелательного эффекта это неизбежно приводит к нарушению процесса он либо не завершается полностью, либо завершается вне объема газогенератора. Размеры факела и, следовательно, габариты реакционного канала газогенератора опреде- ляются расчетным путем или в результате стендовых испытаний форсунки. [c.118] Величины, характеризующие процесс газификации (время пребывания в реакционной зоне, тепло- или газонапряжение и др.), являются экспериментальными, определяемыми в каждом отдельном случае для данных условий опытным путем. Эти величины взаимосвязаны и вытекают одна из другой. В промышленной практике огневые процессы в котельных установках, огневых подогревателях и другой аналогичной аппаратуре чаще всего характеризуются теплонапряжением. Теплонапряжение — количество тепла, выделяемое в единицу времени на единицу объема реакционной зоны, выражается в ккал1 м -ч). [c.119] Обычно значением теплонапряжения задаются и по нему определяют объем реакционной зоны газогенератора. На практике для огневых топок котельных установок теплонапряжение принимают 0,2-10 —0,3-10 ккал/(м -ч). На опытных установках газификации мазута под давлением процесс осуществляли с теплонапряжением до 3-10 —5-10 ккал/ м -ч). Такое высокое теплонапряжение ведет к сокращению габаритов газогенератора, экономии металла и футеровочных материалов. [c.119] Интенсивность процесса по получаемому газу, или газосъем, определяется отношением объема сухого газа к единице объема газогенератора в единицу времени Газосъем газогенератора при ведении процесса под давлением принимается равным 1200—1500 мУ(м Ч), а для процесса без давления — 400— 500 л з/(л -ч). [c.120] Если известны размеры факела и объем реакционного канала, принятого по заданному значению теплонапряжения, то нетрудно определить диаметр и высоту канала. Чаще всего отношение высоты реакционного канала газогенератора к его диаметру принимают 5—7. [c.120] Конструкция газогенератора в значительной мере зависит от расположения форсунок. Поскольку в промышленности чаще всего применяют вертикальные газогенераторы, форсунки могут быть расположены в верхней или нижней частях аппарата. Каждый из этих вариантов имеет свои достоинства и недостатки. [c.120] При расположении форсунок в верхней части газогенератор удобно компонуется с котлом-утилизатором через находящийся внизу короткий газоход горячего газа, а в случае прекращения процесса обеспечивается полное удаление мазута из форсунки. Правда,, ри таком расположении верхняя часть газогенератора, выполненная в виде купола для большей устойчивости и удобства размещения форсунок пронизана отверстиями, что снижает ее механическую прочность (особенно при нескольких форсунках). Кроме того, купол подвержен воздействию высоких температур газа и реакционной зоны. Указанные недостатки затрудняют эксплуатацию аппарата. [c.120] В промышленных установках наиболее распространены газогенераторы с расположением форсунок по первому варианту, хотя в отдельных случаях применяются аппараты с нижним и боковым расположением форсунок. [c.121] Поизводительность газогенераторов различна. В настоящее время известны установки, в которых производительность газогенераторов достигает 25, 50, 100, 150 т сутки газифицируемого жидкого топлива. [c.121] Газогенератор изготовляется с внутренней футеровкой, что не только уменьшает тепловые потери в окружающую среду, но и позволяет изготовить его корпус из обычной котельной стали. [c.121] Для нормальной работы газогенератора очень важны правильный выбор футеровочных материалов и качество их кладки. Футеровка имеет вид многослойной стенки, которая составляется в соответствии с физико-механическими свойствами огнеупорных материалов и заданным температурным режимом Газогенератора. [c.121] В табл. 20 даны основные свойства огнеупорных и теплоизоляционных материалов. [c.121] На рис. 46 и 47 показана зависимость теплопроводности приведенных в табл. 20 материалов от температуры. [c.121] Вернуться к основной статье