2.3 Расчет выхода газа на единицу перерабатываемого топлива

Газ, получаемый при газификации, представляет собой смесь различных газообразных и парообразных компонентов, в основном углеродсодержащих. Парообразные продукты, присутствуют в газопаровой смеси в виде паров воды, смолопродуктов и легких углеводородов, конденсирующихся при положительной температуре (бензиновые фракции и др.).

Выход газа определяют с учетом выхода смолопродуктов и газового бензина. Также учитываются потери углерода (горючих) с уносом и провалом.

Удельный выход (на 1 кг твердого топлива) сухого газа (без паров воды) , нм³/кг, при относительно небольшом содержании водорода в газе, может быть рассчитан по балансу углерода:

=

где - доля углерода, в соответственно: исходном топливе (на рабочую массу), твердом уносе, шлаке, смолопродуктах и газовом бензине;– содержание углерода в компонентах сухого газа с одним атомом углерода, кг/нм³, (здесь- молекулярная масса углерода - 12 кг, 22.4 – объем, который имеет 1 кмоль любого газа в нормальных условиях, нм³);-объемные доли углеродсодержащих компонентов в сухом газе, %.

Потери углерода с уносом, %, равна , где- потеря рабочего топлива с уносом (изменяется в пределах 1…8%).

В заданном составе топлива С^р = 42.56000%.

Принимаем величину =3%.

Тогда = 1.2768 %.

Потери углерода со шлаком (провалом) , %, возникают из-за механического уноса твердых частиц углерода из слоя топлива вместе со шлаком (золой). Величинаопределяется по балансу золы:

Где x– доля углерода в сухом шлаке, обычно равная 15…25% (в среднем 20%),- минеральная часть топлива (рабочая масса).

В заданном составе топлива А^р = 17.90000%.

Принимаем величину x= 20%.

Тогда = 10.32080 %.

Доля углерода, переходящая в смолу и газовый бензин ,%, определяется по формуле:

где и- выход соответственно смолы и газового бензина, %,и- содержание углерода в смоле и газовом бензине, %. В смоле содержится около 80%, а в газовом бензине около 85% углерода. Выход смолы составляет от 1 до 8%, выход газового бензина - от 1 до 3% в расчете на рабочую массу топлива.

Принимаем величину =3%;= 2%.

Тогда =4.10000%.

2.4 Расчет количества газифицируемого углеродана 100 кг рабочего топлива

Количество газифицируемого углерода, %:

.

Тогда 42.56000 – (1.27680 +10.32080 +4.1000) = 26,86240%.

При расчете процесса газификации количество газифицируемого углерода определяют в килограммах на 100 кг рабочего топлива, содержание углерода во влажном газе (в расчете на 100 м³газа), кг, определяют, исходя из состава углеродсодержащих газов:

,

где СО,СО₂, СH₄,…. – объемная доля углеродсодержащих компонентов в неочищенном газе, %,. В нашем случае содержаниеи т. д. не учитывается ввиду сравнительно малого содержания их в выходящем газе.

Тогда

Zcг= 38.51786 %

Vг= .6974012 м3/кг Qтн= 16690.43 кДж/кг Qгн= 11867.59 кДж/нм3

KПД= 49.58813 % n= 10.05452 шт B1= 115930.7 кг/час

Выход влажного газа, м³, на 100 кг рабочего топлива определяется по формуле: