Реакция газообразования в канале (часть 4)

Уменьшение концентрации СО и увеличение концентраций Н2 и СО2 (особенно до расстояния 30 м от дутьевой скважины) свидетельствует об интенсивном протекании реакций конверсии (9), продолжающейся по длине канала вплоть до 100 м. В процессе ПГУ более существенно влияние оказывают водяной пар приточной влаги, что приводит к более высокой концентрации в газе СО2 и более низкой концентрации СО, чем в случае, рассмотренном на рис. 15.5.
На рис. 15.5б приведено изменение состава газа по длине канала подземного газогенератора с существенным притоком подземных вод. Протекание в канале реакции конверсии (9) снижает теплоту сгорания газа - из-за замены окиси углерода водородом и разбавления газа негорючей углекислотой.
В основе процесса газификации угля в канале лежат экзотермические реакция горения (1-5). Эти реакции происходят в так называемой кислородной зоне канала, или зоне окислительных реакций. Именно в этой зоне происходит максимальное выделение тепла, которое должно 1 обеспечить протекание эндотермических реакций восстановления двуокиси углерода и разложения водяного пара (6-9) в так называемой восстановительной зоне канала. Кислородная зона канала является источником энергии и исходящих продуктов для последующего образования горючих компонентов газа.
Характерной особенностью подземной газафикации угля в канале является то, что в кислородной зоне наряду с коксом присутствуют летучие вещества и влага угля и окружающих пород. Однако определяющими реакциями при этом являются гетерогенные реакции взаимодействия углерода коксового остатка с кислородом дутья.
Интенсивность процесса горения углерода теоретически всегда зависит как от кинетики (скорости химического реагирования), так и от интенсивности подвода и отвода реагирующего газа и продуктов реакции. Роль этих двух резко различных по своему характеру факторов зависит от конкретных условий процесса горения.
Горение углерода кокса всегда протекает как на внешней контурной поверхности кокса, так и на внутренней поверхности макро- и микропор, доступных молекулам реагирующих компонентов кислорода, двуокиси углерода, паров воды и окиси углерода. Количественная роль внутреннего реагирования для различных реакций различна и определяется конкретными условиями реагирования и, в частности, горения углерода.
В результате взаимодействия углерода с кислородом образуется как окись, так и двуокись углерода.

---