Газы безостаточной газификации твердого топлива

Генераторные газы. Процесс безостаточной газификации осуществляют в газогенераторах путем продувания воздухом слоя раскаленного топлива. В нижней части слоя происходит сгорание углерода топлива с образованием СО₂. В результате экзотермического процесса, сопровождающегося выделением ~410 МДж/кг·атом сгоревшего углерода, происходит разогрев слоя топлива до температуры порядка 1200ºC. Продукты реакции проходят через верхнюю зону слоя топлива и взаимодействуют с углеродом топлива с образованием СО. В результате процесса восстановления СО₂ углеродом топлива до СО получают воздушный газ, состоящий из 34,7% СО и 65,3% N₂. Теплота сгорания идеального воздушного газа –4,4 МДж/м³.

Недостатками генераторных газов является их низкая теплота сгорания, высокая стоимость и токсичность.

Доменные газы. В процессе выплавки чугуна в домнах при прохождении дутьевого воздуха через слой кокса образуется доменный газ. Состав его близок к составу воздушного газа, получаемого в газогенераторах. Доменный газ помимо СО₂, образующегося в результате сгорания кокса в воздухе, содержит также двуокись углерода, которой азот не сопутствует. Дополнительное образование СО₂ в доменном газе обусловлено двумя факторами:

1) частичным окислением углерода топлива не кислородом воздуха, а кислородом руды в процессе ее восстановления

C + FeO = Fe + CO,

CO + FeO = Fe + CO₂;

2) диссоциацией известняка, вводимого в доменную печь с целью связывания серы и перевода ее в шлак

CaCO₃ = CaO + CO₂.

В результате доменного газа превышает  генераторных газов и углерода (т.е. выше 21%). Еще более повышает  доменного газа вдувание в печь обогащенного кислородом воздуха.

Поскольку жаропроизводительность доменного газа невысока, использовать его для отопления мартеновских и нагревательных печей нерационально. Эффективные области применения доменного газа: воздухонагреватели доменных печей, коксовые печи, низкотемпературные печи и сушилки, котельные установки.