Реферати українською » Биология и химия » Виробництво водню з твердих палив


Реферат Виробництво водню з твердих палив

А.М. Дубинін, доктортехн. наук,Г.Р.Кагарманов, А.В. Фінк, інженериГОУВПО «Уральський державний технічний університет -УПИ», Єкатеринбург

Нині водень застосовується у прохідних металургійних печах до створення у якихбезокислительной середовища. У найближчому майбутньому він використовувати як екологічно чисте паливо, наприклад, в двигунах внутрішнього згоряння. Принципова схема виробництва водню з твердих палив приведено на рис. 1. Підготовлений тверде паливо (>просушенное,размолотое і розпорошеного) надходить через шлюзової живильник 2 в газогенератор 1 з бурхливим шаром ісамообогревом [1]. Під киплячий шар подається насичений пар порівняно з вуглецем палива 2 : 1. Угазогенераторе протікає ендотермічна реакція (1) з збільшенням обсягів продуктів реакції вдвічі.

З +2H2O = H2O +CO + H2 (1)

Тепловий ефект цієї реакціїqx1 = 3146 кДж/кг пара. У верхню зону киплячого шару вводиться повітря, необхідний згоряння частини отриманого продукту і забезпеченняавтотермичности процесу газифікації за реакцією (2), що йде із зменшенням обсягу продуктів один, 15 разу зекзотермическим тепловим ефектомqx2 = 14446 кДж/кг вихідного водяної пари.

H2O +CO + H2 + (>O2 + 3,76N2) = CO2 +2H2O + 3,76N2, (2)

>Оставшаяся частина продукту згазогенератора 1 з реконструкції центральної трубі направляють у реактор 7, де на кількохдисперсномжелезохромовомкатализаторе протікаєекзотермическая реакція (3) водяного газу [2] без збільшення обсягів продуктів ізекзотермическим тепловим ефектомqx3 = 1140 кДж/кг пара.

H2O +CO + H2 = CO2 +2H2 (3)

Далі з реактора 7 продукти надходять на поділ або у абсорбер 8, або у газову центрифугу 10, де вуглекислий газ відокремлюється від водню. Схема передбачає повну утилізацію теплоти відведених газів. Воденькомпримируют в компресорі 19 і закачують в балони 11 задля її подальшого використання.

Малюнок 1 - Принципова технологічна схема виробництва водню з вугілля

1 - газогенератор з бурхливим шаром ісамообогревом; 2 - шлюз живильник; 3 - регулятор підтримки рівності тисків в камерах газифікації і згоряння; 4 - виносноїекономайзер киплячого типу парового казана 5; 6 -воздухоподогреватель; 7 - реактор з бурхливим шаром каталізатора; 8 -абосорбер; 9 -десорбер; 10 - центрифуга; 11 - балони для водню; 12 - поживний насос; 13 - повітродувка; 14 -гидрозатвор висновку золи; 15 - циклони для повернення віднесення; 16 - холодильник; 17 - нагрівач (холодильник); 18 - теплообмінник; 19 - компресор; 20 - труба; I - подача вугілля; II - висновок золи; III - живильне вода; IV - подача повітря

ВИСНОВКИ

Виробництво водню по розглянутим технології відбувається у три стадії:

1-ша — вгазогенераторе зсамообогревом наникелевомдисперсномкатализаторе із отриманнямН2О, ЗІ іН2 за нормальної температури 650 °З;

2-га — в реакторі нажелезохромовомдисперсномкатализаторе із отриманням не вдома СО2 іН2 за нормальної температури 400 °З;

3-тя — поділ СО2 іН2 вабсорбере чи газової центрифузі або наадсорбенте при мінливому тиску з наступнимкомпремированием ізакачиваниемН2 в балони.

Оптимальні параметригазогенератора зсамообогревом: частка корисно відведеного продукту x — 0, 65, температура киплячого шару — 650 °З, діаметр частинок вугілля — 4 мм, робоча швидкість продуктів газифікації — 4, 6 м/с при робочих параметрах на повне перетингазогенератора.

У газогенератор зсамообогревом задля забезпечення продуктивності реактора v — 0, 1 м/с слід подати 0, 039кг/с вугілля із вмістом вуглецю 70 %, 0, 0825кг/с водяної пари, 0, 242кг/с повітря на зону горіння. Вихід водню з реактора (приrH2 = 66, 7 %) — 0, 0667 м3/с. Діаметргазогенератора у зоні введення пара — 0, 39 м, патрубка це про людське корисного продукту — 0, 254 м, у зоні виходу продуктів згоряння — 0, 628 м, висота киплячого шару — 1 м. Діаметр реактора при робочої швидкості продуктів конверсії 0, 268 м/с і діаметрі частинокжелезнохромового каталізатора 0, 5 мм дорівнює 1 м. Площа поверхні пучка це про людське надлишкової потужності й підтримки температури в киплячому шарі 400 °З дорівнює 0, 5 м2, висотаабсорбера — 4 м, діаметр — 0, 16 м, витратаабсорбента (води) — 0, 354л/с, концентрація водню виході забсорбера — 94 %.

При поділіН2 і СО2 в газових центрифугах при продуктивності кожної по вихідної суміші 1, 34м3/ч знадобиться 269 центрифуг. КонцентраціяН2 виході з одному щаблі — 88, 5 %.Потребляемая потужність однієї газової центрифуги при діаметрі 0, 2 м, висоті 1 метрів і частоті обертання1115с-1 дорівнює 0, 16 кВт.

Список літератури

А.М. Дубинін, О.П.Баскаков, О.Г. Олексія /А.с. 1328296 АЛ.Газогененратор для газифікації в киплячому шарі. - Відкриття. Винаходи, 1987, № 29.

Хімічні речовини з вугілля: Пер. знем./Под ред. І.В.Калечица. - М.: Хімія, 1980.

Для підготовки даної праці були використані матеріали із сайтуmasters.donntu.edu.ua/


Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Історія гідри від Антона Левенгука до наших днів
    >Н.Ю. >Зотова XVIII століття прославили два відкриття: електрики і гідри. Почалася цю історію більш
  • Реферат на тему: РНК-світ: біля витоків життя
    С.А. Боринська, к.б.н., Інститут генетики РАН, р. Москва Походження життя залишається однієї з
  • Реферат на тему: Аквілегія
      >Аквилегия — >раннелетнее витончене рослина з ажурної, зібраної в великі розкидисті розетки
  • Реферат на тему: Водовугільного суспензії в енергетиці
    Г.С. >Ходаков, доктор >физ.-мат. наук, «Інститут горючих >ископаемих»2 Перші дослідження вугільних
  • Реферат на тему: реферати
    Симбіоз хробаків і бактерій Більшість живих істот, які населяють нашу планету, є складними

Навігація