Литература -->  Водородные ионы в производстве 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 [ 156 ] 157 158 159

приборах; в меньшей степени, при неполном сгорании. Если приборы действуют вполне исправно и сгорание у них полное, то окись углерода и другие составные части газа, окисляясь до конца, дают безвредные для здоровья соединения. Исключение составляют сернистые соединения, которые дают ядовитый сернистый газ 80; но сернистые соединения нормально в светильном газе содернсатся в ничтожных количествах.

Лит.: Rietschel Н., Leitfaden d. Heiz- u. Luftungstechnik, 7 Aufl., в., 1925; к б r t i n g е., Amerik. Erwagungen tiber die Deckung der Spitzenbelastung durcli Gasheizung, Das Gas-u. Wasserfach*, Munclien,

1926, H. II, p. 35; Spaleck P., Zentrale oder lokale Gasheizung, ibid., H. Ill, 43; Spaleck P. u. Kaiser j., Raumheizung mit Gas, ibid., H. IV, p. 69; к 0 b b e r t. Die Helzung d. Hauses d. Technik d. Deutschen Ostmesse, lbid.,H. V, p. 97; К о h 1, Ergeb-nisse einer Grossgasktiche, ibid., H. VI, p. 108; R u-tishauser j., Vergleichende Kochversuche, ibidem, H. XII, p. 228; Kaiser j., Der Einfluss d. Gute d. Benutzung auf die Wirtschaltlichkeit der Gaskiiche, ibid., H. XVIII, p. 362; Hurdelbrink F. u. Polenske R., tJber d. Anteil d. strahlende Warme an d. warmewirkung v. Gasheizungen, ibid., H. XXI, p. 421; Nuss, Die Raumheizung mit Gas, ibidem, H. XXX, p. 625; Neuf f er, Ein praktischer Versuch an einer Gaszentralheizung, ibid., H. XXXVII, p. 787; Relher H. u. Knoblauch 0., Strahlungstech-nische Untersuchung eines Gasgltihofens, ibid., H. XLII, p. 1054; Schumacher E., Neue Gasgerate, ibidem, H. L, p. 1097; Bunge W., Neue Wege im Gasheizofenbau, Das Gas- u. Wasserfach*, Munchen,

1927, H. XXXV, p. 853; R о d d e, Das Gas auf Backeroifachausstellung in Essen, Ibidem, H-. XLII, p. 1023; Wunsch W., Neue Gesichtspunkte bei d. Bewertung v. Gaskochern, Ibid., H. XLII, p. 1028; H e г t z n e r, Die kombinierte Koks- u. Gasheizung, ibid., H. XLIII, p. 1052; Struensee R. u. Schuster F., Neues tiber Kocheruntersuchungen, ibid., H. LIII, p. 1287. Д. Нагорскнй.

ГАЗОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО, получение газа из каменного угля для целей освещения и отопления. Получение светильного газа основано на известном свойстве органических веществ (дерево, торф, каменный уголь и т. п.) распадаться при нагревании, превращаясь в летучие газообразные и жидкие продукты и нелетучий твердый остаток(кокс, уголь). Летучие газообразные продукты, в зависимости от исходного материала, при сожигании их в горелках обычного типа дают б. или м. светящееся пламя. Когда светильный газ употреблялся в простых, а не ауэровских горелках, его светящая способность имела решающее значение. По этой причине дерево и торф, как дающие газы со Слабо светящимся пламенем, оказались непригодными для освещения, и промышленность приняла в качестве сырья для Г. п. каменный уголь такого качества, к-рый давал бы достаточно большой выход газа с хорошей светящей способностью. В Англии для Г. п. лучшим считается кеннельский уголь, дающий ок. 500 газа на m со светящей способностью 35-45 свечей (Гефнера),тогда как светящая способность газа из других каменных углей редко превышает 20 свечей. Из каменных углей для Г. п. применяются угли по возможности ма.лозолы1ые, содержащие :мало серы и 30% и более летучих веществ. Нормальный уголь для Московского газового з-да в среднем должен удовлетворять следующим требованиям: влажность не выше 4,5%, содержание золы-8%, серы- 1,75%, летучих веществ не менее 29%. Состав . угля на безводную и беззольную массу таков: С-84%, Н-5,5%, 0-7%, S-1,7% и N-1,8%. Кроме этих качеств

к газовому углю предъявляется требование, чтобы он при газовании в печах давал спекшийся кокс, а не порошкообразный твердый остаток.

Процесс распада угля при нагревании можно разделить на несколько фаз: 1) удаление влаги, 2) нагревание до сплавления и затем до 600-650°, когда происходит обильное выделение смолы и небольшое выделение газа, и 3) вторичный распад смолы и газов и прокаливание образовавшегося твердого остатка, к-рое сопровонгдается обильным выделением газа и образованием сравнительно малых количеств смолы. Основными факторами, влияющими на количество и свойства продуктов распада, являются: t°, скорость газования, конструкция реторт, степень и способ их заполнения (непрерывно действующие и периодически действующие). Вкратце влияние этих факторов можно свести к следующим положениям. Чем выше температура газования, тем больше содержание водорода в газе, тем меньше его светящая способность и тем выше количественный его выход; например, газ, полученный при 600°, содержит: На-33,8, СпНзп+г-50,7 и СпНт-5,0%, при 900°: На-54,5, СпН2п+2-34,0 и СпНт-3,5%; последний газ обладает меньшими теплотворной и светящей способностями. Скорость газования, при прочих равных условиях, оказывает такое же влияние, так как для более быстрого газования требуется и более высокая t°. Реторты вертикальные и горизонтальные дают газ различного состава, особенно при неполной загрузке горизонтальных реторт, к-рая практиковалась газовыми з-дами до последнего времени. Вертикальные реторты дают газ с большим содержанием углеводородов СпН.2п+2 и СпНт, горизонтальные же дают газ с высоким содержанием нафталина, часто вызывающего закупорку газоносных сетей. Разница в составе газа объясняется тем, что в вертикальных ретортах газообразные продукты, особенно при 400-450° и выше, проходят через слабо нагретый уголь и достигают верха реторты мало измененными, что и является причиной высокого содержания этих углеводородов. В горизонтальной же реторте, загруженной на з газы поднимаются к верхней раскаленной стенке реторты и, пре-яоде чем подойти к выводной трубе, испытывают действие высокой темп-ры, что вызывает дальнейший глубокий распад углеводородов с образованием нафталина как вторичного и третичного продукта. В последнее время стали делать полную загрузку и горизонтальных реторт, что улучшило качество и состав газа. Непрерывно действующие вертикальные реторты являются лучшими как по работе, так и по качеству получающихся продуктов-газа и смолы.

Для Г. п. могут употребляться угли с различным содержанием летучих веществ, а также с различным содержанием кислорода (4-10%). Влияние кислорода сказывается следующим образом: чем больше кислорода, тем больше выход летучих веществ, тем больше в газе СО и COg, к-рые понижают качество газа. Для угля среднего состава (7-8% кислорода) при нормальном ходе



производства выходы продуктов характеризуются данными, приведенными в табл. 1.

Табл. 1.- Выход продуктов на Im разных сортов угля.

Название продукта

:2 я 2 с

а Й ft

§1

Газ.........

350 м

17,09%

17,£%

440 Л1

Смола .......

7,81%

5,0%

Аммиак 25%-ный .

0,9%

Кокс........

62,5%

65,66%

Несоответствие выходов, приводимых различными авторами, объясняется указанными выше факторами. Высокая t° обусловливает пониясенный выход смолы и аммиака, количество которых можно увеличить вдуванием пара в реторту во время газования. Влияние темп-ры представлено в табл. 2.

Табл. 2.-В лияние<° на результаты газования угля

Выход газа в Л1*.....

смолы в % ... . Уд. в. смолы......

В составе газа (в %):

Н,............

Спгн+а........

пт..........

400°

500°

600°

700°

800°

900°

140 11,1 1,06

180 10,3 1,087

220 9,0 1,115

250 7,78 1,140

280 6,35 1,170

310 4,7 1,2

21,2 60,1

28,3 56,2

33,8 50,7

41,6 45,0

48,2 39,1

64,5 34,2


Добывание светильного газа из каменного угля в настоящее время производится в ретортных или камерных печах. Ретортные печи можно подразделить на горизонтальные и вертикальные, к-рые, в свою очередь, разделяются на периодически действующие и непрерывно действуюпще. По методам обогрева различают печи рекуператорные и регенераторные. Печи с вертикальными ретортами получили очень широкое распространение и почти вытеснили печи с горизонтальными ретортами. Материалом для реторт как горизонтальных, так и вертикальных служит шамот. Горизонтальные реторты бывают различной формы: прямоугольные, овальные и полуовальные (фиг. 1). Вертикальные реторты строятся только овальной формы. Камерные печи имеют четырехугольную форму и по своей емкости значительно больше реторт. Производительность печей с горизонтальными ретортами ниже, чем с вертикальными, камерных-выше, чем вертикальных. В последнее время в Америке и Англии светильный газ получают также и в обыкновенных коксовых печах большой мощности.

Небольшие заводы применяют печи с горизонтальными ретортами, длиной 3,5-6 м, с пропускной способностью 600-700 кг угля на реторту в сутки, при чем продолиш-тельность перегонки, смотря по качеству


Фиг. 1 .

угля, бывает от 4 до 6 часов. В одной печи располагают 1, 2, 3, 4, 6, 8 или 9 реторт (фиг. 2). Расход кокса для нагревания реторт составляет для самых малых печей, с числом реторт до 4, от 50 до 20% веса газируемого угля. Печи снабжаются простыми плоскими колосниками из Ъ-мм квадратного железа. Более экономичны печи с генераторным отоплением. Генераторы устраиваются так, что они составляют одно целое с задней стенкой реторт, или же располагаются под основанием реТорт. Выделяющиеся из печи газы выводятся в дымовую трубу по длинным каналам, вдоль стенок к-рьгх, нагреваясь, протекает воздух, идущий к колосникам генератора. В последнее время для таких печей стали строить генераторы, стоящие отдельно от печей. В этих генераторах газ может получаться из кокса, угля или брикетов бурого угля на так назыв. вращающихся колосниках с автоматич. удалением шлаков (см. Газогенераторы). Такой способ отопления дает возможность вести нагревание реторт более равномерно, нежели в генераторах, составляющих одно целое с ретортами. Тепло выделяемых газов при этом способе утилизируется в регенераторах. Вертикальные реторты в последнее время строятся непрерывно действующие, регенеративные. Главное преимущество таких реторт-постоянство состава газа, большая производительность и экономия топлива. На Московском газовом заводе установлены реторты системы Дессау (фиг. 3), периодически действующие. В газовой печи имеются генератор А и IS реторт 3. Уголь из бункера Е поступает в подвижной бункер Ж, откуда по трем рукавам одновременно грузится в три реторты. На дно реторт засыпают немного кокса, чтобы избежать получения некоксованного угля вследствие охлаждения нижней крышки воздухом. Кокс из реторт падает на наклонную плоскость И и скатывается еще раскаленным на транспортер К, где заливается водой. Газы, образуюпщеся при нагревании угля, по трубе, обслуншвающей три реторты, отводятся в гидравлику И и через цилиндр Г в главный газопровод Д. Нагревание реторт производится коксом, к-рый из бункера Л, через мерник М, по мере надобности нагружается в генератор А. Генератор имеет наклонную колосниковую .решетку Б; воздух, идушдй в генератор, регулируется заслоном В. Воздух, подаваемый для нагревания печей, подогревается за счет отходящих дымовых газов.


Фиг. 2.

�999998



Непрерывно действующая вертикальная реторта системы Woodall-Duckham (фиг. 4) с регенеративным отоплением устроена след. образом. Уголь поступает в бункер А, соединен, непосредственно с ретортой и вмещающий трехчасовой запас угля. Из него уголь поступает в реторту Б, книзу расширяющуюся; при движении своем вниз (в течение 6 ч.) уголь отдает все газообразные и жидкие продукты перегонки и превращается в кокс. Внизу реТорта снабжена особым приспособлением А (фиг. 5); при выгрузке кокса это приспособление, медленно вращаясь, увлекает кокс из реторты в приемник В, рассчитанный также на трехчасовой запас. Внизу приемник для кокса снабжен клапаном с гидравлич. затвором. Каждые три часа отгружается кокс и дается порщш свежего угля. Кругом коксового приемника устроены каналы, по которым проходит воздух, идущий на отопление,что повышает тепловой коэфф. полезного действия установки. Особенность этих реторт заключается в том, что в верхней части они обогреваются сильнее, чем в нижней, т. к. затрата тепла в начальный период газования обычно требуется ббльшая, чем в конечный. Теоретически такое отопление нерационально, т. к. может повлечь излишнее разложение продуктов дистилляции угля, представляющих ббльшую ценность, чем газ. В одном


изводства они делаются несколько меньших размеров, с возможно малым вредным пространством (расстояние от верха коксового

Фиг. 3.

аггрегате обычно устанавливают 4 реторты: производительность одной реторты 6- 6,5 m угля в сутки.

Камерные газовые печи строят горизонтальные и наклонные. Горизонтальн. почти не отличаются от коксовых печей, в к-рых кроме получения кокса улавливаются все продукты разложения угля. Для газ. про-


Фиг. 4.

пирога до свода печи) и могут оташтиваться как генераторным, так и светильным газом. Наклонные камеры получили распространение гл. обр. в Германии. Угол наклона камеры ок. 35--45°. Перед горизонтальными печами они имеют преимущество в сравнительной легкости их загрузки и разгрузки, а такясе и вследствие малого объема вредного пространства. Камеры делают различ. длины и емкости; в аггрегат их ставят по 3 камеры, при чем процесс газования длится обычно 24 ч. Разрез установки с хсамер-ными печами дан на фиг. 6. Уголь из бункера А или башни высыпается в загрузочную тележку В, из к-рой поступает в камеру В. Когда газование закончено, камеру выключают от гидравлики и открывают дверцы в нижней и верхней части камеры. Вверху помещается небольшой коксовый выталкиватель Г, котор]>1Й выдавливает кокс из печи в вагонетку Д; продукты же газования идут по отводной трубе Е, помещающейся в верхней части камеры, сначала в гидравлику, а затем в главный газопровод для охлаждения и очистки. Камеры отапливаются генераторным газом.


Фиг. 5.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 [ 156 ] 157 158 159