Газификация твердого топлива (ГТТ) – процесс превращения органической части топлива в горючие газы воздействием на него окислителей.
Реакторы, в которых осуществляется процесс ГТТ называются газогенераторами, а газы, полученные ГТТ – генераторные газы.
Физико-химические основы процесса газификации твердого топлива
Газификация твердого топлива – негетерогенный некаталитический процесс. Реакции обратимы, большинство эндотермические.
Окислители при ГТТ:
- кислород (кислородное дутье)
- водяной пар (паровое дутье)
– побочная реакция
- воздух (воздушное дутье)
- паровоздушное дутье
- парокислородное дутье
Воздушное и паровоздушное дутье описывается теми же реакциями, что и в случае кислородного и парокислородного дутья, но в продуктах газификации содержится азот.
На состав генераторного газа влияют побочные реакции:
Условия работы газогенераторов:
- нормальное или относительно невысокое давление
- температура 900-1100°С
- избыток окислителя
Сырье – низкосортное толиво (торф, полукокс, бурые угли, сланцы, отходы лесоразработок)
Схема газификации угля в кипящем слое
Схема газификации угля в кипящем слое
1 – бункер топлива, 2 – газогенератор кипящего слоя, 3 – котел-утилизатор, 4 – циклон, 5 – сборник пыли, 6 – конденсатор-холодильник, 7 – каплеуловитель
Уголь подается в бункер топлива 1, затем измельченное топливо поступает в газогенератор 2, где образуется газ (кипящий слой измельченного топлива создается за счет подачи в газогенератор водяного пара). Смесь из газогенератора поступает в котел-утилизатор 3, где охлаждается потоком воды. Охлажденная смесь подается в циклон 4, где от неё отделяются твердые частицы в сборник пыли 5 и удаляются вместе с золой из газогенератора 2. Газ поступает в конденсатор-холодильник 6, от него отделяется жидкость в каплеуловитель 7, а газ выходит сверху.