Термохимические процессы (часть 2)

Процесс ПГУ подразделяется на три составляющих: реагирование твердой фазы (угля) с газообразной (кислород, водяные пары), взаимодействие различных компонентов газа в газовой среде, термическая переработка горючей массы с выделением летучих веществ.
Схема реакций газообразования следующая: в начале канала газификации кислород воздуха практически полностью исчезает, а концентрация окиси углерода достигает максимального значения. Однако окись углерода в присутствии кислорода частично сгорает до двуокиси углерода. В то же время часть двуокиси углерода, соприкасаясь с раскаленным угольным массивом, восстанавливается до окиси углерода. Летучие продукты (метан и др.) из угля окисляются, а водяные пары вступают в реакцию с образованием двуокиси углерода и водорода.
За зоной горения расположена также сравнительно небольшая зона восстановления, характеризующаяся некоторым снижением концентрации окиси углерода и повышением концентрации водорода, двуокиси углерода и частично метана. Здесь наибольшее значение приобретает реакция восстановления паров воды и частично реакция восстановления двуокиси углерода. Продолжающийся рост концентрации двуокиси углерода и водорода свидетельствует и о протекании реакции конверсии -взаимодействия паров воды с окисью углерода.
Именно этим и объясняется снижение концентрации окиси углерода. Эта реакция протекает при сравнительно низкой температуре и, в общем, нежелательна, так как сопровождается повышением концентрации негорючей двуокиси углерода. Скорость течения реакции можно уменьшить повышением температуры по длине канала, что достигается интенсификацией процесса газификации (повышением концентрации кислорода в дутье или увеличением количества подводимого дутья). За пределами зоны восстановления существенных изменений в составе газа не происходит (если не считать незначительного возрастания двуокиси углерода и метана).
Описанная схема реакций газообразования справедлива не только для каменных, но и для бурых углей.

---