Способы с внешним подводом тепла

Эти способы из-за необходимсти совмещения со специальными источниками тепла не столь активно разрабатываются фирмами и имеют малый опыт эксплуатации.

Здесь, по-видимому, следует остановиться на способах с использованием тепла атомного реактора и энергии плазмы.

Получению синтез-газа и метана газификацией угля с использованием тепла атомного реактора посвящено большое количество исследо­ваний и проектных разработок.

Высокотемпературный атомный реактор требует отвода тепла циркулирующим гелием. Естественно, совмещение отвода большого количества тепла от атомного реактора и использование его в газогенераторах представляется на первый взгляд весьма рациональным.

Однако, в действительности, многочисленные исследования опреде­лили ряд существенных проблем:

- совмещение процессов ухудшает показатели каждого из процессов;

- температура выходящего из высокотемпературного атомного реактора гелия должна быть не ниже 950 ⁰С, а это требует изменения режима работы самого атомного реактора;

- возникают проблемы передачи тепла из активной зоны атомного реактора к га­зогенератору, подбор материалов для теплообменников.

До сих пор разработка способа находится на стадиях лабораторных и стендовых испытаний.

Газификация в плазме

Газификация в плазме - интенсивно развивающийся новый способ, ставший возможным благодаря развитию технологии производства промышленных плазмотронов.

Плазмохимический способ газификации - относится к селективным методам газификации. Первоначально, в силу высоких энергоемкости процесса и стоимости плазмотронов, способных обеспечить про­мышленные масштабы производства. Этот способ использовался для получения водорода - экологически чистого топлива. Промышленные установки плазмохимического получения водорода, показали стабильность работы оборудования и характеризовались высокой экологической чистотой.

Установки плазменной газификации углей работают при атмосферном давлении. Реакторы, мощностью 10-15 т/ч по сырому углю совмещены с плазмотронами мощностью не менее 300 кВт. Целью проц­есса является преимущественно получение синтез-газа. Плазмообразующим "газом" в процессе газификации является перегретый водяной пар (безкислородная газификация). В зависимости от сырья и условий концентрация Н₂ в газе составляет 30-60%, что безусловно важно для получения синтез-газа. Условия плазмохимической переработки приводят к очень узкому (селективному) составу сырого газа.

Плазмохимические реакторы-газификаторы могут работать параллельно в одном аппарате с выдачей газа в общую камеру, которая с последующими газоходами служит для охлаждения и очистки сырого газа. При этом единичная мощность установки существенно возрастает.

В нашей стране созданы установки лабораторного масштаба и разработан проект опытной установки производительностью 15 т/ч по углю.

Недостатком технологии является использование электроэнергии, высокая стоимость оборудования и трудности стабильного, длительного поддержания технологического режима на угольном неоднородном по составу сырье.

Плюсами этого способа являются очень высокая удельная производительность, использование небольших земельных участков, узкий состав сырого газа.

Перспективные разработки ведутся как за рубежом, так и у нас в стране.