Clasificación de gases
Gas aire: se utiliza aire (en realidad, oxígeno en el aire) como gas agente gasificante; gas mixto: utiliza una mezcla de aire y vapor de agua como agente gasificante;
Gas de agua: utiliza vapor de agua como agente gasificante;
Gas rico en oxígeno: aire, una mezcla Se utiliza vapor y oxígeno (más oxígeno puro) como agente gasificante.
Gas eólico
Dado que el combustible sólido solo reacciona con el oxígeno, el componente combustible del gas es principalmente monóxido de carbono, por lo que su poder calorífico es bajo, generalmente solo 800~900 kcal/estándar. metros cúbicos, o incluso menos, por lo que rara vez se utiliza en la industria y generalmente es un subproducto de la producción de altos hornos.
Gas de agua
El gas agua se obtiene mediante la reacción del vapor de agua y el carbono a alta temperatura. Debido a que la reacción es endotérmica, se requiere producción intermitente para mantener la temperatura del horno. El gas obtenido tiene un alto contenido de monóxido de carbono y H2, un alto poder calorífico, pero una baja eficiencia térmica de aproximadamente el 54%, un alto costo y un equipo complicado. Generalmente se utiliza como gas materia prima para la síntesis de amoníaco y menos comúnmente como gas combustible industrial. A veces se añade una pequeña cantidad de aire durante la producción de gas agua y el gas resultante se denomina gas semiagua.
Gas mixto
El gas mixto combina las características del gas aire y el gas agua. La mezcla de vapor de agua y aire se bombea al generador para producir un gas con un poder calorífico superior. El gas de aire y más alto que el gas de agua. El gas productor de baja mezcla generalmente se denomina gas productor en producción. Debido a las diferentes propiedades del combustible utilizado, el poder calorífico de este gas oscila entre 1200 y 1500 kcal/metro estándar. Se utiliza ampliamente como combustible de calefacción para diversos hornos industriales. Dado que se utiliza una mezcla de vapor y aire como agente de gasificación, el vapor puede reducir la temperatura de la capa de combustión (capa de fuego) para evitar la formación de escoria, mantener una producción continua y la eficiencia térmica llega a más del 70%.
Estos gases tienen un bajo poder calorífico, por lo que colectivamente se denominan gases de bajo poder calorífico; el monóxido de carbono y el hidrógeno en el gas de carbón son materias primas químicas importantes y pueden usarse para sintetizar amoníaco y metanol. Por lo tanto, el gas utilizado como materia prima química se denomina gas de síntesis, que también puede elaborarse a partir de gas natural, petróleo ligero y petróleo pesado.
El gas de carbón es un gas producido por la combustión incompleta de sustancias carbonosas. El principal componente es el monóxido de carbono, que es incoloro, inodoro y tóxico. Después de ser inhalado por humanos y animales, puede combinarse con la hemoglobina en la sangre (más fuerte que el oxígeno y la hemoglobina, provocando cierto grado de hipoxia), lo que puede provocar intoxicación. También conocido como veneno de carbón.
Contenido de gas productor
El gas productor se divide en gas productor de una sola etapa y gas productor de dos etapas. La composición y el contenido de los dos tipos de gas son diferentes.
% de contenido de H2S de componentes de horno de una etapa 7-1023-276-848-541-0 50 . % de contenido de H2S de componentes de horno de doble etapa 7-1.50.04 % de cantidad 11-1527-31.3 -50 la velocidad de combustión es 7,5 veces mayor que la de la gasolina y tiene un buen rendimiento antidetonante. Según informes de patentes e investigaciones extranjeras, la relación de compresión puede alcanzar 12,5. La eficiencia térmica aumenta entre un 20% y un 40%, la potencia aumenta un 15% y el consumo de combustible se reduce un 30%. La purificación de los gases de escape se acerca a los estándares Euro IV (estos indicadores deben verificarse, pero el efecto es seguro) y también se puede utilizar una pequeña cantidad de catalizador de platino para la purificación. En comparación con los éteres de alcohol, la fabricación se simplifica, el equipamiento se reduce y los costes y las inversiones son menores. La compresión o licuefacción es similar al hidrógeno, pero no requiere eliminación de CO, por lo que la inversión en la construcción del sitio es baja. Los costes e inversiones reducidos también se pueden aprovechar para compensar parcialmente las inversiones y costes de compresión (también se deben comprimir éteres de alcohol) o licuefacción. Tóxico, utilizado industrialmente como combustible y materia prima química. El gas de agua limpio (compuesto principalmente de CO y H2) se puede producir mediante el paso del vapor de agua a través de la veta de carbón caliente, que se caracteriza por que la llama se eleva más y se vuelve azul claro (el color de la quema de hidrógeno y CO). La ecuación química es C+H2O (alta temperatura) -> monóxido de carbono + H2. Por eso el carbón húmedo arde más violentamente que el carbón seco.
Las plantas de gas a menudo mezclan intencionalmente pequeñas cantidades de gases inodoros con gas de agua doméstico. En términos generales, el monóxido de carbono y el H2 son gases incoloros e inodoros, por lo que las fugas de gas pueden detectarse y detectarse a tiempo.
El metano y el agua también se pueden utilizar para producir gas de agua. Su fórmula química es CH4+H2O-Co+3H2, que es un combustible gaseoso ecológico para generadores de gas de agua. Los componentes principales son hidrógeno y monóxido de carbono. Se obtiene por acción del vapor y de antracita o coque caliente. En la industria se suele utilizar el método de inyección intermitente de vapor y aire, o el método de inyección continua de vapor y oxígeno juntos. El poder calorífico es de unos 10.500 kJ/metro cúbico estándar. El gas de horno de coque se refiere a un gas combustible mezclado con varios tipos de carbón bituminoso. Es un subproducto de la carbonización a alta temperatura de productos de coque en hornos de coque mientras se producen productos de coque y alquitrán. Se utiliza principalmente como combustible y materia prima química. El gas de los hornos de coque se compone principalmente de hidrógeno y metano, que representan el 56% y el 27% respectivamente, así como una pequeña cantidad de monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrógeno, oxígeno y otros hidrocarburos; su bajo poder calorífico es de 18250 kJ/Nm3; la densidad es de 0,4~0,5 kg/Nm3. La viscosidad cinemática es de 25×10′(-6)m2/s
Las fuentes de gas de combustión en la vida de las personas se pueden dividir aproximadamente en tres categorías: gas licuado de petróleo. (Y), gas de carbón artificial (R), gas natural (T).
El gas licuado de petróleo (GLP para abreviar) es un tipo de gas de escape que queda en el proceso de refinación de productos derivados del petróleo como gasolina, queroseno, diésel y petróleo pesado. Mediante ciertos procedimientos, los gases de escape del petróleo se recuperan y presurizan para convertirlos en líquido y colocarlos en un recipiente presurizado, de ahí el nombre de GLP. Sus principales componentes son etileno, etano, propileno, propano y butano. Es un líquido en el cilindro. Una vez que sale, se vaporizará convirtiéndose en gas inflamable aproximadamente 250 veces su volumen original, se propagará fácilmente y arderá o explotará cuando se exponga al fuego. Por tanto, se debe prestar especial atención al uso de gas licuado.
El gas de hulla se obtiene a partir de materias primas sólidas como el carbón o el coque mediante carbonización o vaporización. Los componentes principales son el monóxido de carbono, el metano y el hidrógeno. Por tanto, el gas es tóxico y puede formar fácilmente mezclas explosivas con el aire, por lo que se debe prestar mucha atención a su uso. El gas natural se refiere en términos generales al gas natural enterrado en formaciones. Sin embargo, el gas natural generalmente se refiere a un gas combustible rico en hidrocarburos almacenado en formaciones profundas. El gas natural generado junto con el petróleo a menudo se denomina gas asociado a yacimientos petrolíferos. El gas natural se convierte a partir de materia orgánica hace cientos de millones de años y su componente principal es el metano. Además, dependiendo de las diferentes condiciones geológicas, también contiene diferentes cantidades de alcanos bajos en carbono como etano, propano, butano, pentano y hexano, así como sustancias no hidrocarbonadas como dióxido de carbono, nitrógeno, hidrógeno y sulfuro. . Algunos yacimientos de gas también contienen helio.
El valor calorífico de combustión del gas natural por metro cúbico es de 8000 a 8500 kcal.
El valor calorífico de combustión de cada kilogramo de gas licuado es de 11.000 kcal. La gravedad específica del gas licuado gaseoso es de 2,5 kg/metro cúbico. El valor calorífico de combustión del gas licuado por metro cúbico es de 25.200 kcal. Se puede observar que el poder calorífico de un metro cúbico de gas licuado es 3 veces mayor que el del gas natural, pero también hay informes de que el poder calorífico del gas licuado es 7 veces mayor que el del gas natural.
Cada botella de gas licuado pesa 14,5 kilogramos y tiene un valor calorífico de combustión total de 159.500 kcal, lo que equivale al valor calorífico de combustión de 20 metros cúbicos de gas natural. El componente principal del gas de alto horno es un subproducto producido durante el proceso de fabricación del hierro. Los componentes principales son: monóxido de carbono, dióxido de carbono, N2, H2, metano, etc. Entre ellos, el componente combustible CO representa aproximadamente el 25 %, el H2 y el CH4 son muy pequeños, el CO2 y el N2 representan el 15 % y el 55 % respectivamente, y el poder calorífico es sólo de unos 3500 kJ/m3.
Proceso químico
El soplador de alta presión (soplador Roots) sopla aire, que es calentado por el alto horno caliente y luego ingresa al alto horno. Este aire caliente y el coque favorecen la combustión, produciendo dióxido de carbono y monóxido de carbono, y el dióxido de carbono y el coque caliente producen monóxido de carbono. A medida que aumenta, el monóxido de carbono reduce el hierro del mineral de hierro a arrabio, que es el proceso químico de fabricación del hierro. El hierro fundido permanece temporalmente en el fondo del horno y periódicamente se libera para la fabricación directa de acero o la fundición de lingotes.
En este momento, hay una gran cantidad de exceso de monóxido de carbono en el gas del alto horno, y este gas mezclado es "gas de alto horno".
Este gas que contiene monóxido de carbono inflamable es un combustible gaseoso de bajo poder calorífico y puede utilizarse para uso propio de empresas metalúrgicas, como calentar lingotes de acero laminado en caliente, precalentar cucharas, etc. También se puede utilizar con fines civiles. Si se puede añadir gas de coque, se denomina "gas mixto" y se aumenta el poder calorífico.