khimie.ru

Генераторный газ, называемый также воздушным газом, представляет собой смесь, которая образуется при неполном сгорании каменного угля или кокса в больших печах, так называемых «генераторах». Его примерный состав: 25% СО, 70% N₂, 4% СО₂ и незначительные количества Н₂, СН₄ и О₂. Калорийность геператорного газа составляет 800-1100 ккал/м³, смотря по тому, получен он из кокса или из каменного угля. Воздушный газ, полученный из каменного угля, обладает большей калорийностью вследствие большого содержания в нем водорода и метана.

Состав, подобный составу воздушного газа, имеют и колошниковые газы домен. Их калорийность равна примерно 750 ккал/м³.

Водяной газ получают, пропуская водяной пар над сильно нагретым коксом или антрацитом. При этом идет реакция:

С + Н₂О + 28,1 ккал = СО + Н₂                                            (1)

Указанное количество тепла идет на окисление черною углерода водяным паром. Образующеяся СО взаимодействует частично с водяным паром, давая СО₂. Однако при высоких температурах равновесие:

СО + Н₂О ↔ СО₂ + Н₂,

как видно из цифровых значений константы равновесия сильно сдвинуто влево. Кроме того, в связи с тем, что идет реакция (1), концентрация водяного пара в смеси исчезающе мала. Поэтому «идеальный» водяной газ содержит лишь следы СО₂ и состоит из равных по объему частей СО и Н₂. Его калорийность около 2800 ккал/м³. Практически водяной газ состоит в общем примерно из 40 об. ч. СО, 50 об. ч. Н₂, 5 об. ч. СО₂, 4-5 об. ч. N₂ и пекоторого количества СН₄. Поскольку образование водяного газа связано со значительной затратой тепла, необходимо через несколько минут работы («холодное дутье») вновь подвергать уголь горячему дутью. Это осуществляют продуванием воздуха, причем в зависимости от скорости, с которой продувается воздух, и высоты коксового слоя получают либо воздушный газ, который улавливают отдельно, либо в результате полного сгорания лишь диоксид углерода, который улетучивается. Последнее в общем выгоднее, так как вследствие большего выделения тепла при полном сгорании меньшее количество угля расходуется при горячем дутье.

Генераторный газ часто получают в технике для производства газового топлива. Его нельзя использовать вместо светильпого газа из-за небольшой калорийности. Водяной газ применяют в технике в тех случаях, когда необходимо создать очень горячее пламя. Несмотря на то, что водяной газ обладает вдвое меньшей калорийностью, чем светильный газ, его пламя много горячее, чем пламя последнего; например, в нем плавится платиновая проволока, что невозможно в обычном пламени светильного газа. Более высокая температура пламени водяного газа объясняется тем, что продукты сгорания водяного газа занимают меньший объем, чем продукты сгорания светильного газа. Следовательно, тепло концентрируется на более узком пространстве. Калорийность водяного газа можно значительно поднять методом карбюрирования. В США карбюрированный водяной газ часто используют для целей освещения. В Европе также в настоящее время к светильному газу часто примешивают водяной газ.