Ciao amiche ora discuteremo sulla gassificazione argomento del carbone. Copriremo questa topicina due classi e nella prima classe discuteremo su e i contenuti della prima definizione classiche e della chimica di base di gassificazione, schemi di reazione di gassificazione e step di produzione e efficienza della produzione e fattori di produzione e di efficienza della gassificazione, vantaggi della gassificazione, pavimentazioni tipiche di processo e schemi di utilizzo per i prodotti di gassificazione, gasifiertipi, gassificazione avanzata e alcuni gassificatori a base di carbone. Ora vedremo cosa è la gassificazione, come abbiamo discusso nel modulistica introduttiva anche la classe precedente, la gassificazione è la processo che utilizza quantità controllata di ossigeno e converte materiali carboniosi in monossido di carbonio e gasolio ricco di idrogeno che si chiama syngas. Vedere in questo processo a volte si utilizza vapore, per il vapore di carbone isudato ma per il fabbisogno di vapore a biomassa può essere molto meno. Perché il carbone sta avendo il morecarbon così vapore è necessario per questo processo con il carbone. E il syngas può essere utilizzato per varie applicazioni tra cui la produzione di combustibile liquido attraverso la sintesi Fischer - Tropsch e se l'aria viene utilizzata in questo processo al posto dell'ossigeno thenthe syngas contiene più quantità di azoto e che si chiama gas produttore. Come abbiamo già discusso nella classe precedente che per l'ossigeno e il rapporto carbone per la gasificationis entro .68 a 2,5 e in questo caso questi sono i prodotti ma aumentiamo la R cosa accadrà, avremo più CO2 e riduciamo il R-value getmore CO e H2.So, ecco le basi del processo di gassificazione ora vedremo la chimica, le sue azioni ciò che accade in qualunque reazione avvenga in caso di processo di gassificazione, così abbiamo qui feedstock carbone abbiamo ossigeno e abbiamo vapore. Ora questi schemi ci mostrano le reazioni elementari che il carbone sta avendo carbone sta avendo l'idrogeno è ossigeno, zolfo, azoto etcetera ma stiamo considerando i principali componenti del carbone che è carbonwe sta considerando in questo case.Quindi, la prima reazione in carbonio più la metà O2 quantità controllata di ossigeno così CO dove lo svela come gassificazione con ossigeno così il valore di riscaldamento è di -110,5 kilo Joule permole. La combustione con ossigeno può avvenire C + O2 poi CO2 quindi questa è di nuovo esotermicreazione. Quindi, queste due reazioni sono reazioni esotermiche che ci forniscono calore che arerequidi per altra reazione dicono la gassificazione con anidride carbonica C + CO2 in modo che sia 2CO, è la reazione endotermica e C + H2O che darà anche a un CO + H2 di nuovo endotermicreazione. E gassificazione con idrogeno che è reazioni esotermiche ma questo caldo è molto meno. Così, C + 2H 2 CH4 e allo stesso tempo con la stessa condizione alcune reazionamenti del cambio gas acqua CO + H2O reagiscono per formare H2 + CO2 e qualche metanazione avviene anche thatis CO + 3H2 dà CH4 + H2O, queste due reazioni sono anche esotermiche in natura. Così, overallif vediamo che sta avendo delle reazionisismiche ed endotermiche. Dunque, inizialmente è necessario fornire all'ossigeno le reazioni che l'energia verrà rilasciata che sarà utilizzata per queste reazioni. Ora quali sono la composizione del gas di syngas e produttore, qui viene fornito idrogenCO CO2 CH4 queste sono le gamme per l'idrogeno di syngas è da 20 a 30% e il gas produttore 13to 19% CO per il syngas da 40 a 60% e il produttore di gas da 18 a 22% CO2 a 15% per il syngas and9 al 12% per il gas produttore e CH4 0 a 5% per il syngas e 1 a 5% per il gas produttore. Heavierhydrocarbon può essere presente in questo e azoto in caso di syngas 0,4 0,5 a 4% e qui 45to 55% vapore acqueo da 8 a 12% per il syngas e 4% di gas produttore. Ora il valore di riscaldamento che è più importante nel nostro caso. Quindi, per il syngas è da 9,3 a 14.9mega Joule per cubo cubo dove si trova da 4,5 a 6 mega Joule per metro cubo in caso di gas produttore. Ora vedremo il meccanismo della gassificazione, Come si svolge la gasificationation? Qual è il meccanismo? Se applichiamo calore e quantità controllata di oxygenthen che tipo di cambiamenti ci saranno?Vedere se abbiamo feedstock poi inizialmente si sta riscaldando per poi essere char e volatilesformazione, le sostanze volatili si spegneranno. Così, che le sostanze volatili saranno ulteriormente gassificate, il fascino sarà ulteriormente gassificato e in definitiva ci darà syngas. Così, come queste gasificationprese, la rappresentazione di questo processo è il vostro CnHm + 1/2 nO2 che è 1/2 mH2 + nCOe char gassfication, la gassificazione di carica significa che avrà l'ossigenazione di carbonio ignorando altre impurità in questo case.Così, allora si darà questa è una formula empirica questa è una formula così che sta esplorando che questa sarà la produzione di idrogeno e questa sarà la produzione di CO da questo char. Ora vedrete cosa sta succedendo cercando di capire di più all'interno del meccanismo sul meccanismo ok così questo è il gassificatore, mettiamo da mangiare qui e siamo puttingoxygen o aria e vapore qui. Quindi, gradualmente si alimenta e il gas sale. Quindi, ecco una grinta, questa grinta c'è, quindi i solidi sono in calo e si sta mettendo in contatto con gas caldi e diversi tipi di processi stanno andando avanti cambiamenti e si sta formando un ultimatelyash e la cenere è conservata su questo grattugiato o qualcosa. Viene superato attraverso l'apertura di questa grinta e qui si svolge la raccolta delle ceneri. E whatare i diversi tipi di cambiamenti sul carbone, quando si sta ottenendo l'ingresso è in contatto con la temperatura gradualmente crescente perché l'ossigeno è providedqui così il massimo dell'ossigeno è disponibile in questa zona. Mentre si aumenta la concentrazione di ossigeno reduces.Quindi, una volta che la concentrazione di ossigeno riduce allora ci sarà meno combustione anche la temperaturesi fall.Quindi, la temperatura è più alta in questo caso zona di ossidazione alta temperaturee poi la temperatura si riduce gradualmente. Quindi, l'ossidazione dopo che questo dice che è stoppe si avrà una riduzione se l'ossigeno non è disponibile poi il calore è disponibile endothermicreazione andrà avanti e poi si avrà la riduzione. E qui la pirolisi avrà la temperatura di segnaposto c'è ossigeno non c'è così la pirolisi e qui ci faremo asciugare, solo l'umidità andrà in aumento e poi questa volatilesarà gassificata. E char sarà gassificato a questa temperatura e qui char gassificazione, gasification.it volatile si svolgerà così questo è un diverso tipo di fenomeni che sta andando avanti all'interno del tegasificatore che si sta asciugando, devolatilizzazione e pirolisi e poi riduzioni, poi l'ossidazione e il raffreddamento ad ceneri. Così, a differenza dell'incenerimento in caso di gassificazione quello che sta accadendo thevolatiles non sono completamente convertiti bruciati perché le sostanze volatili sono prodotte qui sayso si sta spegnendo si sta ottenendo meno possibilità di essere convertite more.So, per tipo di letto fisso di tipo di reattore fisso il gas di combustione è dispiaciuto il thesyngas che sta uscendo che non sarà di quel puro che avrà qualche volatiles.Quindi, i tari saranno disponibili con questo. Nel 2006 Valero hanno presentato questa fenomenissima considerando la presenza di ceneri così come l'azoto solforato etcetera che hanno dato la presentazione molecolare del carbone che è CHhOoNnSsZ + aO2 e questo è convergente a CO2 CO H2O H2S N2 e Z, Z è la nostra cenere. Ecco, queste sono le reazioni che hanno proposedano e hanno dimostrato l'equilibrio di massa e come calcolare un; come calcolare h o n s Zetcetera.Quindi questa è una reazione che sono le vostre reazioni con l'ossigeno poi le reazioni con la presentazione della diossidesimile al carbonio hanno fornito e poi le reazioni con il vapore, la gassificazione del vapore, queste sono le reazioni proposte e poi le reazioni con l'idrogeno così queste sono le prodette. Quindi, se usiamo questo schema di reazioni possiamo prevedere che le composizioni completino quelle che sono le composizioni H2S cosa sono le composizioni di azoto cos' è CO cosa è CO2 etcetera. E importanti reazioni di fase gas che avvengono qui che è la tua H2S + CO2 COS + H2Ois formata. Ora discuteremo della produzione e dell'efficienza di syngas.Qual è la produzione di syngas? Quali saranno le produzioni di gas a combustibile o la produzione di syngas? che possono essere calcolate in base al saldo di azoto e l'espressione è il gas di alimentazione del gas normale per kg è pari alla portata d'aria in un normale cubo di contatore al secondo into.79 diviso per 1 - CO + CO2 + H2 + CH4 + C2H2 entro il 100 in alimentazione. Ora ci assumiamo che il syngas contenga questi gas solo che non sta avendo lo zolfo o qualsiasi nitrogenin che caso questa formula stiamo usando. Quindi che cos' è questo 1 - questo per questo che è uguale a 100 che è uguale a 100 - CO - CO2 - H2 - CH4 H2 diviso per 100 che significa che questo non è altro che l'azoto disponibile in fusto forniamo quantità controllate di ossigeno. Quindi, ipotizziamo che tutto l'ossigeno sia consumedso rimanendo azoto. Quindi, 100 meno questo è uguale all'azoto quindi questo è il percentuante di azoto. Quindi, la percentuale di azoto in noi sta ottenendo velocità di alimentazione e qui la produzione di fluegas è data. Quindi questo sarà l'azoto disponibile nel gas combustibile e questo è l'azoto disponibile nelle materie prime. Quindi, l'equilibrio di azoto è lì che ipotizziamo che il 79% sia nitrogen.Così, in questo modo stiamo ottenendo questa relazione. Ora possiamo determinare la resa dell'idrogene monossido di carbonio come rendimento dell'idrogeno è uguale agli atomi di idrogeno nei syngas divisi da atomi di idrogeno iniettati nella resa dei mangimi e CO che sono atomi di carbonio nell'ambito del formato COby carbonio iniettato. Ora vedremo l'efficienza, l'efficienza è correlata con il calore così ovviamente LHV di coldgas che è kilojoule per normale cubo di produzione di gas che è normale metercube per kg / LHV del carbone trattato + potenza allotermica mediante portate di carbone che significa per la quantità di carbone quanta energia associata a questo processo è necessaria. Per gli esamplesay per le riduzioni delle dimensioni per la macinatura è necessario affinché l'energia sia necessaria in modo che sia anche considerata edere.Così, l'energia allotermica divisa per la portata del carbone così sono le espressioni dell'efficientamento del processo di produzione di syngas. L'efficienza di conversione del powe termicor pianta è between30% e 40% per una centrale a vapore a ciclo unico come avete discusso nel nostro anteprima. E questo può essere aumentato fino a 60% per una potenza combinata a gas a ciclo combinato abbiamo visto che questo è il limite termodinamico termodinamico che è 63% efficiencycan. Ora vedremo i fattori che influenzano il processo di gassificazione, il tipo di feediniezione. Che tipo di feed stiamo iniettando? Quindi, il carbone potrebbe essere al massimo mangime o magari di traverso. Quindi, se cambieremo le posizioni di alimentazione del carbone per l'alimentazione poi l'efficienza sarà il cambio becauseit sarà un momento diverso per essere a contatto con il gas caldo. E l'aria di gasificationagent o l'ossigeno possono essere utilizzati come avete discusso che se utilizzeremo l'aria più nitrogeno sarà disponibile nel gas produttore risultante gas e il loro valore energetico sarà alsosia. Il tipo di riscaldamento, che tipo di riscaldamento? può essere fatto sia mediante combustione parziale del carbone nel gassificatore direttamente o da fonte esterna anche surriscaldato indiretto. Quindi, entrambi questi casi di efficienza cambieranno. E la temperatura si espone a che temperatura ci stiamo utilizzando in un reattore di gassificazione che influenzerà anche il performancee la gamma di pressione sotto la quale vengono operati i gassificatori così questi sono parametrizzatori diversi che influenzano le prestazioni del processo di gassificazione. Così diversi tipi di gasificatori sono stati testati e sviluppati e utilizzati per la coalgamazione e l'efficienza diversa sono stati raggiunti anche. Ora quali sono i vantaggi di questo processo? Riduce l'emissione di anidride carbonica e la completa combustione non avviene in modo tale che l'emissione di anidride carbonica sia ridotta rispetto al metodo di combustibile. Requisiti di equipaggiamento compatto con un'impronta relativamente piccola, le attrezzature sono molto compatte e il requisito di impronta è minore. E poi accurato controllo della combustione, come abbiamo già discusso che abbiamo controllato quantità di ossigeno che stiamo fornendo e ad alta efficienza termica, otterremo maggiore efficienza in questo metodo rispetto al combustibile. Ora vedremo come utilizzeremo questo, i regimi di flowsheet e di utilizzo dei prodotti gasification.it. Quindi, qui abbiamo il carbone che poi lo spediamo a gassificatore con vapore e oxygenthen otterremo syngas. Così, il syngas deve essere ripulito per primo, la prima fase di pulizia quindi stiamo rimuovendo il particolato qui e poi secondo stadio di pulizia stiamo rimuovendo lo zolfo qui allora sta arrivando come un puro syngas. E syngas ci sarà qualche condizionamento e poi utilizzo in modo che sia possibile goderne l'elaborazione che sia combustibili liquidi e sintesi chimica. Possiamo separare l'idrogeno dal combustibile del motore di syngas e idrogeno che può essere utilizzato, l'idrogeno può essere usurato nelle celle a combustibile per la potenza elettrica o il syngas può essere inviato alla turbina a gas quindi sarà la produzione di energia elettrica e quindi il gas di scarico di gas turbi può essere ulteriormente riscaldato utilizzando qualche aggiunta di carburante e poi può essere inviato alla caldaia di calore. E il vapore può essere prodotto e può essere l'elettricità generata dalla turbina a vapore. E questo condensato dalla caldaia il vapore può essere passato qui per la gassificazione e che il fondo quello che otterrà quella cenere che sarà in slag o in metallo. Ecco, questi sono i diversi processi o schemi che possono essere utilizzati per l'utilizzo dei prodotti del processo di tegasificazione. Così, a parte la generazione di energia elettrica possiamo avere numero di opportunitidi utilizare i prodotti generati attraverso la gasification.Così, avremo più opportunità di rendere il processo più economico e poligenerazionale è utilizzato e raccomandato per l'applicazione. Ora vedremo grandi tipi di gasificatori forcoal gasification.Quindi, sulla base della raccolta del gas di aspirazione dei mangimi e delle condizioni operative diverse tipologie di gasificatori diversi sono segnalati su quali posti letto, letto fluidificato e letto entrazzato sono themajo 3 importanti gasificatori che sono stati utilizzati ampiamente per la gassificazione del carbone e delle materie prime carboniose. Nel carbone in movimento il carbone è nutrito in cima e la particella è più alta dicono 5 a 50 millimetro di particelle size.Quindi, cade dall'alto e dall'ossigeno inferiore, l'aria e il vapore vengono inviati così riposizionabili come ho discusso anche nella slide precedente. Quindi, gradualmente cade e ashis che esce dal basso. Quindi, se vediamo il profilo di temperatura attraverso l'altezza del gassificatore allora questa sarà la natura. Quindi, se aumentiamo l'altezza dalla bottoma gradualmente la temperatura aumenterà e raggiungerà il massimo poi di nuovo è diminuita. Perché l'ossidazione sta avvenendo a metà di questo così che sta avendo la massima temperaturesi è intorno a 1800 gradi centigradi che può dare. Ma se vediamo che il carbone da letto fluidificato viene messo qui così qui vapore, ossigeno o aria allora ci sarà una certa fluidificazione delle particelle che qui assumeranno particelle più piccole e che poi saranno in formatura fluidificata a causa di questo motivo quale sarà il profilo di temperatura attraverso la sua altezza?Questo è, vederlo che aumenterà gradualmente resta costante la maggior parte della parte e poi viene decremato dopo che questa parte sarà costante ed è diminuito questa parte la temperatura diminuirà drasticamente. E un altro è il reattore a flusso entrazzato qui inviamo carbone e poi si utilizzano vapore, ossigeno o particelle molto finte. La dimensione delle particelle è molto più piccola del letto thisfluidificato e sia tutto questo carbone, vapore che aria o aria o l'aria o l'ossigeno fluiscono nella samedirezione in modo da ottenere meno tempo di permanenza e come raccolti qui e il gas va da questo fondo. A causa di questa caratteristica che se vediamo la distribuzione della temperatura lungo l'altezza di esso, è quasi costante e massima su questo. Ma non al massimo qui avremo la massima temperatureperché l'ossidazione è unica in certe zone. Ma qui si distribuiscono uniformemente la fenomena.Così, questi sono il profilo di temperatura attraverso l'altezza del gassificatore per diversi tipi di gasificatori. E questo siamo già venuti a sapere che qui il meno tempo è meno tempo di permanenza e dimensioni delle particelle più piccole rispetto a questo tre gassificatori. Ma questo bedgasifier fluidificato ha qualche vantaggio che può in situ catturare sulfuur.Così, ecco perché il gassificatore del reattore di trasporto è stato sviluppato da KBR così in questa caseina abbiamo le proprietà intermedie sia il letto fluido che le proprietà del letto entrazzato sono disponibili qui come? stiamo mettendo qui carburante poi assorbente stiamo mettendo qualche adsorbente che è quello di catturare lo zolfo e poi l'ossigeno o l'aria e il vapore tutti sono qui a comodarsi in questo reattore. Poi sta salendo questa sezione più rischiosa molto piccola volta che si sta gettando a contatto. Poi sta arrivando a questo così sta cadendo di nuovo e il gas sta arrivando qui di particolateseparazione sta tornando. Così, in questo modo qui stiamo ottenendo i benefici del fluidizedletto stiamo ottenendo i benefici del letto entrazzato. Quindi, entrambe le caratteristiche sono disponibili nel trasportatore così in questo caso non abbiamo bisogno di usare particelle molto finte di quella di entrainedbed. Ora vedremo il confronto di questo tipo di gasifiers.Così, letto fisso, letto fluido si vedono questi sono i licenziatari della tecnologia BGL, Lurgy, dryash che è il letto fisso e HTW, IDGCC e KRW e Mitsui Babcock. Quindi, questi sono i licenziatari di thetechnologie e le condizioni tipiche di processo per questi sono il temperaturetermico a combustione 1300 centigradi e liquami se è e se è un alimento secco poi da 1500 a 1800degree centigradi. Ma la temperatura di uscita del gas è meno di 400 a 500 gradi centigradi e pressureè questa grandezza e dimensioni delle particelle già discusse. L'efficienza del gas freddo è elevata, per il letto fluidificato la temperatura di combustione è più butta di questa e la temperatura di uscita del gas è più di questa. E i requisiti di pressione anche questo tempo e il tempo di permanenza sono meno, le dimensioni delle particelle sono meno, il gas di carbone è medio. Se andiamo per il gasificatore da letto entrazzato poi a 1500 gradi centigradi di reazione, la temperatura di uscita del gas è anche superiore rispetto ad altri due tipi di gasiincendi. Poi il fabbisogno di pressione questo e il tempo di conservazione sono anche inferiori e queste sono le particelle più sottili sono necessarie particelle molto sottili. Ora vediamo che il riacutizzatore dei trasporti è compreso tra così la temperatura è da 900 a 1050 gradi centigradi outlet temperature590 a 980 e tempo di permanenza da 1 a 10 second proprio come il tuo letto intrecciato e le dimensioni sono inferiori a 50 micron. Quindi, non abbiamo bisogno di ottenere 200 - 270 micron ed è anche di dimensioni having50 micron. Ora vedremo il processo avanzato nelle gassificazioni, la gassificazione del plasma è uno degli avanzamenti nel processo di gassificazione, in questo caso utilizziamo l'alta tensione attraverso i due elettrodes.Quindi, in quel caso gli elettroni accelerano gli elettroni liberi elettroni e gli elettroni liberi aiutano a ossidare o ionizzare gli ioni adjacentioni e molecole e poi numero di elettroni vengono prodotti che forma una valanga thatis chiamata streamer. Così si chiama plasma in questo caso livelli di potenza di torcia da 100 kilowatt a 200megawatt e producono densità di energia fino a 100 mega watt per cubo cubo. Così, in teseasi si formano diversi radicali liberi che convergono le diverse tipologie di componentesimanti nel carbone alla sua forma ossidata. Così, C è convertito in CO2, H è convertito in H2O, N è convertito in NO2 S è SO2 come questo ma tipicamente è stato dimostrato che il gas CO e H2 rimane in concentrazione superiore. Questi sono alcuni gassificatori a base di carbone in tutto il mondo così Cina, Germania, Italia, Netherlandand Sud Africa, Spagna e USA in questi paesi diversi gassificatori sono lì; dove il processo di gassificazione è in pratica e diversi tipi di prodotti che stanno producendo. Da qualche parte stiamo arrivando a dire fluidi FT e poi elettricità da qualche parte ammoniaca, qualcosa di gas ed elettricità, da qualche parte ammoniaca syngas, metanolo ok. E thenwe si sta ottenendo da qualche parte FT fluidi e metanolo e sostanze chimiche e SNG e poi l'elettricità.Quindi, anche alcuni diesel ed elettricità sono prodotti da alcune piante.E diversi tipi di opzioni di pulizia sono usati anche rectisolo, sulfinolo, MDEA etcetera.Così, ne discuterò in classe successiva ok quindi grazie mille per la vostra pazienza.