Производство термического ТУ

Суть способа – разложение природного газа на углерод и водород под воздействием высоких температур, при соприкосновении с сильно нагретой инертной поверхностью или в объеме.

Принципиальная технологическая схема получения термического ТУ представлена на рисунке 2.5.

Принципиальная технологическая схема получения термического ТУ

Рис. 2. 5 – генератор; 2 – холодильник: 3 – циклон; 4 – фильтр; 5 – шнек; 6 – сепаратор

отвеивания; 7 – элеватор; 8 – бункер.

Сначала генератор разогревают до 1550-1600сжиганием газа. Затем сжигание газа прекращают и пропускают природный газ, пока температура не опустится до 1200, после чего вновь разогревают генератор, т.е. он работает по схеме нагрев – разложение. Обычно периоды нагрева – разложения продолжаются 20-25 минут. Попеременно работают два реактора для обеспечения непрерывности процесса. Для разогрева генератора в нижнюю его часть подают газ и воздух, а газообразные продукты сгорания удаляются через выхлопную трубу, расположенную в верхней части реактора. Нижний клапан (9), соединяющий генератор с остальной аппаратурой закрыт. Насадка в этом случае нагревается. После нагрева доступ газа и воздуха прекращают, клапан выхлопной трубы закрывают и открывают клапан (9). Затем начинают подачу газа в верхнюю часть генератора. Он проходит раскаленную насадку и разлагается с образованием сажи и водорода. Постепенно температура падает. Прекращают подачу газа и повторяют разогрев.

Образовавшаяся в генераторе сажа и продукты разложения охлаждаются в холодильнике (2). В холодильник форсунками подается вода в таком количестве, чтобы в результате её полного испарения температура саже-газовой смеси снизилась до 110. После охлаждения смесь поступает в циклон (3) и для улавливания неосажденных частиц в фильтр (4). Сажа из циклона и фильтра шнеком (5) подается в сепаратор (6) для отвеивания – отделения посторонних примесей. Отвеенная сажа элеватором (7) направляется в бункер (8) и затем на упаковку.

Генератор – это вертикальный цилиндрический аппарат, изготовленный из огнеупорного кирпича и заключенный в металлический кожух. Генератор заполнен насадкой из огнеупорного кирпича, которую располагают таким образом, что создаются каналы правильной формы для прохождения газа.

Производительность генератора и качество ТУ зависят от конструкции генератора, формы и размеров огнеупорных кирпичей, но не весь ТУ, образовавшийся в генераторе уходит вместе с газообразными продуктами. Приблизительно половина задерживается насадкой и затем сгорает при разогреве генератора, что снижает выход ТУ. Однако выход ТУ составляет 20-25% масс. на газ, а при использовании отходящих газов для подогрева генератора выход увеличивается до 80%.

Таблица 2

Основные технологические показатели процесса (в расчете на 1000или 800 кг газа)

Технологический показатель	Расход сырья или продукты процесса
Расход газа, – на нагревание генератора (при получении тонкодисперсного ТУ) – на разложение Выход ТУ, кг (при получении тонкодисперсного ТУ) Количество газов, образовавшихся при разложении, кг (при получении тонкодисперсного ТУ)	(до 500) 180-190 (120)   (200)

Эффективность протекания процесса получения термического ТУ определяется по составу отходящих газов (чем меньше содержание в нем водорода, тем хуже протекает разложение), поэтому состав отходящих газов контролируется непрерывно.

Недостатки процесса:

1. Периодичность;

2. Неоднородность ТУ.

Дата добавления: 2014-01-05