Эффективность термохимической конверсии натуральных топлив

топливо конверсия энергетический газ Для анализа процессов газификации натуральных топлив рассмотрим влияние органической горючей массы топлива на тепловой баланс термохимической конверсии, выбрав в качестве переменных относительные молярные доли кислорода О /С и водорода Нг/Сг (рис. 2).

Поскольку реакции газификации — эндотермические, основной проблемой в газификаторах является выделение энергии на поддержание рабочей температуры, необходимой для быстрого и полного протекания реакций. Для этого в адиабатном реакторе выдерживается соответствующий баланс реакций горения и газификации.

Основной процесс — «сухая» (воздушная, кислородная) газификация. Для газифицируемых топлив с (ОГ/СГ)(О /Сг)кр, тепловой эффект «сухой» газификации отрицателен и для проведения идеальной газификации необходим подвод энергии извне. Ценность продуктов конверсии таких топлив может оказаться выше, чем у исходного топлива. Критический состав топлива (Ог/Сг)кр определяет границу между идеальным автотермическим и аллотермическим режимами.

Представим автотермический процесс в газогенераторе в виде термонейтрального с некоей добавкой дополнительного топлива для разогрева реагентов до температуры, необходимой для протекания этого процесса. Топливо, поступающее в газификатор, можно разделить на две части: d — топливо, конвертируемое в синтез-газ в термонейтральном (Т) процессе; d-ч — топливо, идущее на обслуживание первого процесса. Теплоподвод может осуществляться по одному из двух сценариев: d{ — когда углерод добавочной части топлива газифицируется до СО с й2 = do («а» на рис. 3) и Ь-А — когда он сжигается до СОг с а.2 = 1. («б» на рис. 3). Топливный водород в первом случае выходит в молекулярном виде (Нг), а во втором — в виде паров пирогенной влаги (Н2О).