Kömür gazlaştırma
Kömür gazlaştırma , karbonun (C) yanıcı gaz halindeki bileşiklere, özellikle su gazı ( sentez gazı ), jeneratör gazı ve şehir gazına dönüştürülmesidir .
Tarih
Antoine Laurent de Lavoisier , su gazı üretmek için zaten kömür gazlaştırmasını kullandı. 19. yüzyılın başında, İngiliz kömür gazı endüstrisi, kömürün gazlaştırılması için süreçler geliştirdi. İlk jeneratör 1840 yılında yapılmıştır. 1854 daha sonra bir işlem başlatıldı, karbon monoksitin su gazı kaydırma reaksiyonu ile elde edilen hidrojen , karbon monoksitin fazla buharla reaksiyona sokulmasıyla karbon dioksite dönüştürüldü. Kömür gazlaştırması, sentez gazlarına olan talebin arttığı 20. yüzyılın başında önemli hale geldi . Winkler prosesi 1920'lerde ve Lurgi prosesi 1930'larda geliştirildi ve bu da şehir gaz endüstrisi için faydalı oldu . 1950'lerin başında , kömür tozunun hava ile gazlaştırılmasına izin veren ilk Koppers-Totzek reaktörü devreye alındı. Kömür gazlaştırması için proses ısısı tedarikçisi olarak yüksek sıcaklıklı nükleer reaktörlerin kullanımına ilişkin hususlar uygulanmadı.
kullanmak
Şehir gazı, 19. yüzyılda esas olarak sokak aydınlatması ve büyük binaların iç aydınlatması için kullanıldı . Çok sayıda şehir, kömürden şehir gazı üretmek için gaz fabrikaları kurdu. Kömürün gazdan arındırılmasıyla üretilen kok , çelik endüstrisinde ve ayrıca yakıt olarak yeniden kullanıldı. 20. yüzyılın başlarına kadar şehir gazının ısınma ve yemek pişirme için kullanılması değildi. 1960'lardan itibaren yavaş yavaş yerini doğal gaza bırakmıştır . Daha önceki şehir gazı üretimine ek olarak, kömür gazlaştırması enerji santrallerinde, kimya endüstrisinde (sentez gazı) ve demir ve çelik endüstrisinde kullanım için önemliydi veya önemlidir.
Su gazı
Hakkında endotermik reaksiyonun :
Daha önce havada yakılarak ısıtılan kömürden ve su gazı olarak adlandırılan su buharından, karbon monoksit ve hidrojen karışımı oluşturulur . Bu bir denge reaksiyonudur .
Bu reaksiyon, 1780'de Felice Fontana tarafından keşfedildi.
Ortaya çıkan gaz, metanol gibi çeşitli kimyasal maddelerin sentezi için uygun olduğundan sentez gazı veya sentez gazı olarak da bilinir .
Jeneratör gazı (karbon monoksit)
Jeneratör gazı, kok kömürünün hava ile eksik yanması sonucu üretilir . Burada daha önce havada yakılarak ısıtılan kömür, karbon monoksit oluşturmak üzere bir denge reaksiyonunda ( Boudouard dengesi ) karbon dioksit ile reaksiyona girer .
Genel reaksiyon aşağıdaki gibi sonuçlanır:
Karbonhidrat
Karbonhidrat hidrojenasyonu sırasında farklı zincir uzunluklarında hidrokarbonlar üretilir :
Zincir uzunluğuna bağlı olarak, reaksiyon ürünleri gaz ( metan , etan , propan , bütan ) veya sıvıdır ( örneğin benzin ve dizel yakıtta kullanılan daha yüksek alkanlar ). Sıvı ürünler söz konusu olduğunda, kömür sıvılaştırmasından söz edilir .
Dönüşümler
Burada, kömür gazlaştırma ürünlerinden ikincil reaksiyonlarda gazlar üretilir.
Hidrojene dönüştürme:
Metana dönüştürme:
gazlaştırma işlemi
Kömürün gazlaştırılması için girdi malzemelerinin (taşkömürü, linyit) farklı gereksinimlerini, girdi malzemelerinin tanecikliğini ve istenen nihai ürünleri dikkate alan farklı gazlaştırma işlemleri geliştirilmiştir. Genel olarak sabit yataklı, akışkan yataklı ve sürüklenen akışlı gazlaştırıcılar arasında bir ayrım yapılır. Bunlar:
- General Electric - sürüklenmiş akış gazlaştırma (eski Texaco )
- Linyit, turba, odun ve kanalizasyon çamurunun kullanımı için "Winkler gazlaştırma" veya "yüksek sıcaklık Winkler prosesi" (HTW). Winkler jeneratör kimyager tarafından geliştirilen Fritz Winkler de BASF 1921 den . Bu bir olan akışkan yatak gaz yapıcı .
- Koppers-Totzek yöntemi veya Krupp-Koppers-Totzek (~ 1952) (sürüklenen akış karbüratör)
- ThyssenKrupp Uhde GmbH'den PRENFLO süreci ( girişli akış gazlaştırması)
- Kabuk sürüklenmiş akış gazlaştırma
- ConocoPhillips'in E-gazlı akışlı karbüratörü
- Sasol - Lurgi (1925 ~ beri gelişimini) yatak basıncı gazlaştırma sabit
- "BGL", British Gas Lurgi basınçlı gazlaştırıcı (cüruf banyosu gazlaştırıcı), ör. B. Kara Pompa Endüstri Parkı
- GSP işlemi (göre Georg Bilkenroth ve Erich Rammler geliştirilen) Alman Yakıt Institute de Freiberg ve Schwarze Pumpe gaz kombine (sürüklenen akış gazlaştırıcı, yüksek sıcaklık taş kömür koku )
- allotermik buhar işlemi (1980'den itibaren)
Ayrıca bakınız
- odun gazlaştırma
- Yüksek fırın
- Siemens-Martin fırın
- Boudouard dengesi
- Kömür sıvılaştırma
- Augsburg gaz işleri
- Gaz temini Lübeck
- Su gazı kaydırma reaksiyonu
Edebiyat
- Werner Peters, Hans-Dieter Schilling: Kömürün gazlaştırılması - temelleri ve uygulaması, zamanımızda kimya , 10. yıl 1976, No. 1, s. 11-20, ISSN 0009-2851
İnternet linkleri
Bireysel kanıt
- ↑ Edmond Marcotte: Chimie Industrielle - La carbonization des lignites bir baz sıcaklığı aux Mines de Laluque (Landes). La Genie Civil, Samedi 13 Mars 1926.