Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ГА)"

Газификация топлив

Газифика'ция то'плив, превращение твёрдого или жидкого топлива в горючие газы путём неполного окисления воздухом (кислородом, водяным паром) при высокой температуре. При Г. т. получают главным образом горючие продукты (окись углерода и водород).

  Газифицировать можно любое топливо: ископаемые угли, торф, мазут, кокс, древесину и др. Г. т. проводят в газогенераторах ; получаемые газы называются генераторными. Их применяют как топливо в металлургических, керамических, стекловаренных печах, в бытовых газовых приборах, двигателях внутреннего сгорания и др. Кроме того, они служат сырьём для производства водорода, аммиака, метанола, искусственного жидкого топлива и др.

  Г. т., несмотря на большое разнообразие способов (непрерывные и периодические, газификация в кипящем слое , газификация угольной пыли и жидкого топлива в факеле, при атмосферном и высоком давлении, подземная газификация углей и др.), характеризуется одними и теми же химическими реакциями.

  При газификации твёрдого топлива окислению кислородом или водяным паром подвергается непосредственно углерод: 2C + O₂ = 2CO + 247 Мдж (58 860 ккал ); С + H₂ O = CO + H₂ – 119 Мдж (28 380 ккал ). Однако весь углерод превратить в целевой продукт CO обычно не удаётся, часть его сгорает полностью: С + O₂ = CO₂ + 409 Мдж (97 650 ккал ). Образовавшийся при этом углекислый газ, в свою очередь, реагирует с раскалённым углеродом: CO₂ + С = 2CO – 162 Мдж (38 790 ккал ).

  В процессе газификации жидкого топлива под действием высокой температуры происходит расщепление углеводородов до низкомолекулярных соединений или элементарных веществ, которые и подвергаются окислению, например; CH₄ + 0,5O₂ = =СО + 2H₂ + 34 Мдж (8030 ккал ); CH₄ + H₂ O = СО + ЗН₂ – 210 Мдж (50 200 ккал ). Образующиеся при Г. т. газообразные продукты реагируют между собой: CO + H₂ O = CO₂ + Н₂ + 44 Мдж (10 410 ккал ).

  Для получения генераторных газов применяют различные виды окислителей (дутья): воздух; смесь водяного пара с воздухом или кислородом; воздух, обогащённый кислородом, и др. Состав дутья подбирается так, чтобы тепла, выделяющегося в экзотермических реакциях, хватило для осуществления всего процесса.

  Названия генераторных газов часто определяются составом дутья. Например, воздушный газ образуется при подаче в газогенератор воздуха. Состав воздушного газа, полученного из кокса (объёмных %): 0,6 CO₂ , 33,4 CO, 0,9 H₂ , 0,5 CH₄ , 64,6 N₂ ; теплота сгорания 4,53 Мдж/м³ (1080 ккал/м³ ), выход газа 4,65 м³/кг топлива. Состав воздушного газа, полученного при газификации мазута под давлением 1,5 Мн/м² (15 кгс/см² ) (объёмных %): 3,5 (CO₂ + H₂ S), 21,0 CO, 17,5 H₂ , 58 N₂ ; теплота сгорания 5 Мдж/м³ (1200 ккал/м³ ), выход газа 6,1 м³/кг топлива.

  Водяной газ (синтез-газ, технологический газ) образуется при взаимодействии раскалённого топлива с водяным паром. Поскольку реакция получения водяного газа эндотермична, то для накопления необходимого для газификации количества тепла слой топлива в генераторе периодически продувают воздухом (полученный при этом воздушный газ является побочным продуктом). Состав водяного газа из каменноугольного кокса (объёмных %): 37 CO, 50 H₂ , 0,5 CH₄ , 5,5 N₂ , 6,5 CO₂ , 0,3 H₂ S, 0,2 O₂ ; теплота сгорания 11,5 Мдж/м³ (2730 ккал/м³ ), выход газа 1,5 м³/кг топлива. Применяя парокислородное дутьё, водяной газ можно получать непрерывно. Например, при газификации мазута под давлением 3 Мн/м² (30 кгс/см² ) образуется газ состава (объёмных %): 46,8 CO, 48,8 H₂ , 3,8 CO₂ , 0,3 CH₄ , 0,3 N₂ ; теплота сгорания 12,3 Мдж/м³ (2940 ккал/м³ ).

  Смешанный газ (смесь воздушного и водяного газов) получают при Г. т. на паровоздушном дутье. Например, состав смешанного газа из кускового торфа (объёмных %): 8,1 (CO₂ + H₂ S), 28 CO, 15 H₂ , 3 CH₄ , 45,3 N₂ , 0,4 C_m H_n , 0,2 O₂ ; теплота сгорания 6,9 Мдж/м³ (1660 ккал/м³ ), выход газа 1,38 м³/кг топлива.

  Городской газ из угля получают на парокислородном дутье под давлением до 2—3 Мн/м² (20—30 кгс/см² ); в этих условиях газ обогащается метаном; например, при газификации бурого угля образуется газ состава (объёмных %): 23,6 CO, 55,7 H₂ , 14,3 CH₄ , 5,5 N₂ , 0,2 (CO₂ + H₂ S) и 0,7 C_m H_n ; теплота сгорания около 16,8 Мдж/м³ (4000 ккал/м³ ), выход газа 0,97 м³/кг топлива. Городской газ из жидкого топлива получают комбинированием газификации и пиролиза под давлением. Мощность установок по производству газа из твёрдого топлива достигает 80 000 м³/час в одном агрегате; из жидкого топлива – до 60 000 м³/час . Преобладающая тенденция в развитии техники Г. т. – осуществление процесса под высоким давлением (до 10 Мн/м² и выше) в агрегатах большой мощности. Степень использования тепла (кпд Г. т.), заключённого в топливе, составляет 70—90%.

  Г. т. получила распространение в 19 в. благодаря преимуществам газового топлива перед твёрдым и жидким. Одновременно развивалось производство светильного газа, основанное на процессах термической деструкции топлива без доступа воздуха (сухой перегонки, коксования). При Г. т. в газ переходит вся горючая часть топлива, а при образовании светильного газа – только часть топлива. В 1-й половине20 в. водяной газ производился с целью получения водорода для синтеза аммиака и искусственного жидкого топлива. После 2-й мировой войны 1939—45 интенсивно стали разрабатываться способы газификации жидких топлив под давлением, особенно в районах, удалённых от источников природного газа. В СССР успешно разрабатываются методы получения из высокосернистого котельного топлива (мазута) малосернистого газообразного топлива для электростанций. Благодаря этому резко уменьшаются загрязнение воздушного бассейна сернистым газом, а также коррозия котельного оборудования.

  Лит.: Шишаков Н. В., Основы производства горючих газов, М. – Л., 1948; Труды VI международного нефтяного конгресса, в. 2—7, М., 1965; Христианович С. А. [и др.], Способ получения электроэнергии на тепловых электростанциях. Авторское свидетельство № В 1922 (запатентовано в США, Англии и др.).

  М. И. Дербаремдикер.

Газификация углей подземная

Газифика'ция у'гле'й подзе'мная, см. Подземная газификация углей .

Газли

Газли', посёлок городского типа в Ромитанском районе Бухарской области Узбекской ССР. Расположен в пустыне Кызылкум, в 106 км к С.-З. от Бухары. 7,8 тыс. жителей (1970). В районе Г. разведано крупное месторождение природного газа, с освоением которого связано возникновение в 1958 посёлка Г.; запасы газа – около 500 млрд. м³ . От месторождения проведены газопроводы на Урал, в Центр Европейской части СССР, Ташкент и др.

Газлифт

Газли'фт (от газ и англ. lift – поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Г. применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами.

  В Г., или эрлифте (рис. ), сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу 3, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе 2. Смешение газа с жидкостью происходит в башмаке 4, соединяющем трубы. На поверхности земли газообразную фазу эмульсии от жидкой отделяет сепаратор 1 . Действие Г. основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них – буровая скважина или резервуар, а другой – труба, в которой находится газожидкостная смесь.

  Для статических условий g_ж h = g_cm (h + H) , где g_ж – плотность жидкости, g_см – плотность смеси, Н — высота подъёма газожидкостной смеси, h – глубина погружения трубы. При g_см < g_ж h + H > h , т. е. с увеличением заглубления башмака Г. можно получить бо'льшую высоту подъёма жидкости. Рабочий процесс Г. сопровождается явлением увлечения жидкости пузырьками газа или воздуха, которые, поднимаясь вверх, расширяются и увеличивают скорость движения газожидкостной смеси. Оптимальные скорости движения эмульсии в нижней части трубы 3 м/сек, а в верхней 6-8 м/сек.

  Г. могут подавать воду на высоту до 200 м и нефть до 1000 м при часовой подаче до 500 м³ . Г. имеют кпд от 15 до 36%. Несмотря на наличие более эффективных технических средств для подъёма жидкости, Г. и в настоящее время имеют применение.

  Лит.: Багдасаров В. Г., Теория, расчёт и практика эргазлифта, М. – Л., 1947: Есьман И., Г., Насосы, 3 изд., М., 1954.

  Ю. В. Квитковский.

Схема эрлифта: 1 – сепаратор; 2 – труба для подъёма эмульсии; 3 – труба для подачи воздуха; 4 – башмак; Н – высота подъёма водо-воздушной смеси; h – глубина погружения трубы.

Газневиды

Газневи'ды, династия тюркского происхождения, правившая в Газневидском государстве (10—12 вв.), основанном в 962 саманидским полководцем Алп-Тегином . Опираясь на верных ему гвардейцев-гулямов, из рядов которых он вышел, Алп-Тегин объявил себя в 962 самостоятельным правителем г. Газни . Наибольшего могущества государство Г. достигло при Себук-Тегине (977—997) и особенно Махмуде Газневи (998—1030), когда в его состав входили территории современного Афганистана, ряд областей Ирана, Средней Азии, северных и северо-западных провинций Индии. В период расцвета государства Г. его правители поощряли развитие науки и культуры. При дворе Г. жили и творили выдающиеся учёные и поэты (Бируни , Утби, Бейхаки , Гардизи, Фирдоуси и др.).

  Завоевательные походы Г. сопровождались разорением целых областей, разрушением оросительных систем, ограблением населения и угоном его в рабство. Всё это ослабляло государство Г. и приводило к обострению классовой борьбы, что выразилось в народных восстаниях, а также активизации религиозных сект и течений (исмаилитов ,карматов , суфиев, см. Суфизм ). При Масуде I (1030—41) начался распад государства. После 1040 в него входила лишь часть территорий современного Афганистана и Пенджаба. В конце 70-х гг. 12 в. Гуриды нанесли последний удар Газневидам, вытеснив их в Северную Индию, где после взятия Лахора в 1186 при правителе Г. – Хосров-Малике [1160—86 (или 1187)] государство и династия Г. прекратили своё существование.

Газни

Газни', Газна, город на Ю.-В. Афганистана, в долине р. Газни (бассейн Гильменда), на автодороге Кабул – Кандагар; административный центр провинции Газни. 41 тыс. жителей (1966). Кустарное производство паласов, обуви, хлопчатобумажных тканей, предметов домашнего обихода 113 металла. Выделка кож. Торговля шерстью, мехами, сушёными фруктами. В 40 км к Ю.-З. от Г. на р. Джильге в 1967 завершено строительство плотины Сарде, осуществленное с помощью СССР. Близ Г. – добыча каолина.

  Первые упоминания о Г. относятся к 7 в., расцвет Г. – к 10—11 вв., когда он стал столицей государства Газневидов , торговым и культурным центром на Среднем Востоке. В середине 12 в. Г. разрушен Гуридами . В 1215—21 городом владели Хорезмшахи. В 1221 Г. завоёван монголами. В дальнейшем подчинялся Куртам , Тимуридам, а с начала 16 в. Великим Моголам . В 1738 Г. захвачен Надир-шахом . С 1747 в составе Афганского государства. Над старой частью Г., с глинобитными и сырцовыми домами с плоскими крышами, вздымается цитадель, поставленная на высоком холме. В окрестностях Г. – 2 мемориальные башни 12 в., звездчатые в плане, отделанные узорной кладкой кирпича и резной терракотой. Г. – старинный центр художественной обработки металла.

  Лит.: Bombaci A., Ghazni, «East and West», Roma, 1957, v. 8, p. 247—59.

Газни. Старая часть города с цитаделью.

Назад к карточке книги "Большая Советская Энциклопедия (ГА)"