القيمة الحرارية للغاز الطبيعي كيلوجول كجم. الغاز الطبيعي وقيمته الحرارية في المنزل

ما هو الوقود؟

إنه مكون واحد أو مزيج من المواد القادرة على التحولات الكيميائية المرتبطة بإطلاق الحرارة. تختلف أنواع الوقود المختلفة في المحتوى الكمي لعامل مؤكسد فيها ، والذي يستخدم لإطلاق الطاقة الحرارية.

بمعنى واسع ، الوقود هو ناقل للطاقة ، أي نوع محتمل من الطاقة الكامنة.

تصنيف

في الوقت الحاضر ، يتم تقسيم أنواع الوقود وفقًا لحالة تجميعها إلى سائل ، صلب ، وغازي.

يعتبر الحجر والحطب والأنثراسايت شكلاً طبيعيًا صلبًا. قوالب الفحم ، فحم الكوك ، ثيرموانثراسايت هي أنواع من الوقود الصلب الاصطناعي.

تصنف المواد التي تحتوي على مواد ذات أصل عضوي على أنها سوائل. مكوناتها الرئيسية هي: الأكسجين والكربون والنيتروجين والهيدروجين والكبريت. سيكون الوقود السائل الاصطناعي مجموعة متنوعة من الراتنجات وزيت الوقود.

إنه خليط من غازات مختلفة: الإيثيلين ، الميثان ، البروبان ، البيوتان. بالإضافة إلى التكوين وقود غازيهناك ثاني أكسيد الكربون و أول أكسيد الكربون s ، كبريتيد الهيدروجين ، النيتروجين ، بخار الماء ، الأكسجين.

مؤشرات الوقود

المؤشر الرئيسي للاحتراق. تعتبر صيغة تحديد القيمة الحرارية في الكيمياء الحرارية. تنبعث منها "وقود تقليدي" ، وهو ما يعني حرارة احتراق كيلوغرام واحد من الأنثراسايت.

زيت التدفئة المنزلية مخصص للاحتراق في أجهزة التدفئة منخفضة الطاقة الموجودة في المباني السكنية ، ومولدات الحرارة المستخدمة فيها الزراعةلتجفيف العلف والتعليب.

الحرارة النوعية لاحتراق الوقود هي قيمة توضح مقدار الحرارة التي تتشكل أثناء الاحتراق الكامل للوقود بحجم 1 م 3 أو كتلة كيلوغرام واحد.

لقياس هذه القيمة ، استخدم J / kg ، J / m 3 ، كالوري / م 3. يستخدم قياس السعرات الحرارية لتحديد القيمة الحرارية.

مع زيادة الحرارة النوعية لاحتراق الوقود ، ينخفض ​​استهلاك الوقود المحدد ، وتبقى الكفاءة دون تغيير.

حرارة احتراق المواد هي كمية الطاقة المنبعثة أثناء أكسدة مادة صلبة ، سائلة ، غازية.

يتم تحديده من خلال التركيب الكيميائي ، وكذلك حالة تجميع المادة القابلة للاحتراق.

ميزات منتجات الاحتراق

أعلى و الحرارة السفلىيرتبط الاحتراق بحالة تجمع الماء في المواد التي يتم الحصول عليها بعد احتراق الوقود.

أعلى قيمة حرارية هي كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق الكامل للمادة. تشمل هذه القيمة أيضًا حرارة تكثيف بخار الماء.

أدنى حرارة احتراق هي القيمة التي تتوافق مع إطلاق الحرارة أثناء الاحتراق دون مراعاة حرارة تكثيف بخار الماء.

حرارة التكثيف الكامنة هي قيمة طاقة تكثيف بخار الماء.

علاقة رياضية

أعلى وأدنى قيم حرارية مرتبطة بالعلاقة التالية:

س ب = س ح + ك (ث + 9 ح)

حيث W هي كمية الماء في مادة قابلة للاحتراق بالوزن (بالنسبة المئوية) ؛

H هي كمية الهيدروجين (٪ بالكتلة) في المادة القابلة للاحتراق ؛

k عامل 6 كيلو كالوري / كجم

طرق الحساب

يتم تحديد أعلى وأدنى حرارة احتراق بطريقتين رئيسيتين: محسوبة وتجريبية.

تستخدم المسعرات لإجراء الحسابات التجريبية. أولاً ، يتم حرق عينة من الوقود فيه. يتم امتصاص الحرارة التي سيتم إطلاقها في هذه الحالة بالكامل بواسطة الماء. بوجود فكرة عن كتلة الماء ، من الممكن تحديد التغير في درجة حرارته ، وقيمة حرارة احتراقه.

تعتبر هذه التقنية بسيطة وفعالة ، فهي تفترض فقط امتلاك معلومات حول بيانات التحليل الفني.

في طريقة الحساب ، يتم حساب أعلى وأدنى حرارة احتراق باستخدام صيغة Mendeleev.

Q p H = 339C p + 1030H p -109 (O p -S p) - 25 W · p (kJ / kg)

يأخذ في الاعتبار محتوى الكربون والأكسجين والهيدروجين وبخار الماء والكبريت في تركيبة العمل (بالنسبة المئوية). يتم تحديد كمية الحرارة أثناء الاحتراق مع مراعاة الوقود المرجعي.

تسمح حرارة احتراق الغاز بإجراء حسابات أولية للكشف عن كفاءة استخدام نوع معين من الوقود.

ملامح المنشأ

لفهم مقدار الحرارة المنبعثة أثناء احتراق وقود معين ، من الضروري أن يكون لديك فكرة عن مصدره.

هناك في الطبيعة متغيرات مختلفةأنواع الوقود الصلب التي تختلف في تركيبتها وخصائصها.

يتم تشكيلها من خلال عدة مراحل. أولاً ، يتم تكوين الخث ، ثم يتم الحصول على الفحم البني والقار ، ثم يتم تكوين أنثراسيت. المصادر الرئيسية لتكوين الوقود الصلب هي الأوراق والخشب وإبر الصنوبر. تتلف أجزاء من النباتات عند تعرضها للهواء بواسطة الفطريات وتشكل الخث. يتحول تراكمها إلى كتلة بنية ، ثم يتم الحصول على غاز بني.

عند الضغط العالي ودرجة الحرارة ، يتحول الغاز البني إلى فحم ، ثم يتراكم الوقود على شكل أنثراسايت.

بالإضافة إلى المواد العضوية ، يوجد ثقل إضافي في الوقود. يعتبر الجزء العضوي هو ذلك المكون من المواد العضوية: الهيدروجين ، الكربون ، النيتروجين ، الأكسجين. بالإضافة إلى هذه العناصر الكيميائية ، فإنه يحتوي على الصابورة: الرطوبة والرماد.

تفترض تقنية الفرن إطلاق الكتلة العاملة والجافة والقابلة للاحتراق من الوقود المحترق. الكتلة العاملة تسمى الوقود في شكله الأصلي ، يتم توفيره للمستهلك. الكتلة الجافة هي تركيبة لا يوجد فيها ماء.

تكوين

المكونات الأكثر قيمة هي الكربون والهيدروجين.

تم العثور على هذه العناصر في أي نوع من الوقود. في الخث والخشب ، تصل نسبة الكربون إلى 58 في المائة ، وفي الفحم الحجري والبني - 80 في المائة ، وفي الأنثراسيت تصل إلى 95 في المائة من حيث الوزن. اعتمادًا على هذا المؤشر ، تتغير كمية الحرارة المنبعثة أثناء احتراق الوقود. الهيدروجين هو ثاني أهم عنصر في أي وقود. من خلال الارتباط بالأكسجين ، فإنه يشكل الرطوبة ، مما يقلل بشكل كبير من القيمة الحرارية لأي وقود.

وتتراوح نسبته من 3.8 في الصخر الزيتي إلى 11 في زيت الوقود. يعمل الأكسجين ، وهو جزء من الوقود ، كصابورة.

انها ليست مولدة للحرارة عنصر كيميائيلذلك يؤثر سلبًا على قيمة حرارة الاحتراق. يعتبر احتراق النيتروجين الموجود في شكل حر أو مرتبط في منتجات الاحتراق شوائب ضارة ، وبالتالي فإن كميته محدودة بشكل واضح.

يتم تضمين الكبريت في الوقود على شكل كبريتات وكبريتيدات وكذلك غازات كبريتية. عند ترطيبها ، تشكل أكاسيد الكبريت حمض الكبريتيك ، الذي يدمر معدات الغلايات ، ويؤثر سلبًا على النباتات والكائنات الحية.

هذا هو السبب في أن الكبريت هو عنصر كيميائي ، وجوده في الوقود الطبيعي أمر غير مرغوب فيه للغاية. إذا دخلت إلى غرفة العمل ، فإن مركبات الكبريت تسبب تسممًا كبيرًا لأفراد الصيانة.

هناك ثلاثة أنواع من الرماد حسب أصله:

  • الأولية؛
  • ثانوي؛
  • بعد الثانوي.

يتكون النوع الأساسي من المعادن الموجودة في النباتات. يتكون الرماد الثانوي نتيجة دخول الرمل والأرض المخلفات النباتية أثناء التكوين.

يتم تضمين الرماد العالي في تكوين الوقود أثناء الاستخراج والتخزين والنقل. مع الترسب الكبير للرماد ، هناك انخفاض في نقل الحرارة على سطح التسخين لوحدة الغلاية ، مما يقلل من كمية نقل الحرارة إلى الماء من الغازات. تؤثر كمية كبيرة من الرماد سلبًا على عمل المرجل.

أخيرا

المواد المتطايرة لها تأثير كبير على عملية احتراق أي نوع من الوقود. كلما زاد إنتاجهم ، زاد حجم مقدمة اللهب. على سبيل المثال ، الفحم ، والجفت ، والاشتعال بسهولة ، تكون العملية مصحوبة بخسائر طفيفة في الحرارة. يحتوي فحم الكوك ، الذي يبقى بعد إزالة الشوائب المتطايرة ، على مركبات معدنية وكربون فقط. اعتمادًا على خصائص الوقود ، تختلف كمية الحرارة بشكل كبير.

اعتمادًا على التركيب الكيميائي ، هناك ثلاث مراحل لتكوين الوقود الصلب: الخث ، الفحم البني ، الفحم.

يستخدم الخشب الطبيعي في مصانع الغلايات الصغيرة. يستخدمون بشكل أساسي الرقائق ونشارة الخشب والألواح واللحاء ، ويستخدم الحطب نفسه بكميات صغيرة. اعتمادًا على نوع الخشب ، تختلف كمية الحرارة المنبعثة بشكل كبير.

مع انخفاض حرارة الاحتراق ، يكتسب الحطب مزايا معينة: القابلية للاشتعال السريع ، ومحتوى الرماد الأدنى ، وعدم وجود آثار للكبريت.

تعد المعلومات الموثوقة حول تكوين الوقود الطبيعي أو الاصطناعي ، وقيمته الحرارية ، طريقة ممتازة لإجراء الحسابات الحرارية الكيميائية.

في الوقت الحالي ، هناك فرصة حقيقية لتحديد تلك الخيارات الرئيسية للوقود الصلب والغازي والسائل ، والتي ستصبح الأكثر فاعلية وأقل تكلفة للاستخدام في موقف معين.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للغازات الطبيعية

لديك غازات طبيعيةلا يوجد لون ولا رائحة ولا طعم.

تشمل المؤشرات الرئيسية للغازات الطبيعية: التركيب ، حرارة الاحتراق ، الكثافة ، درجات حرارة الاحتراق والاشتعال ، حدود الانفجار وضغط الانفجار.

تتكون الغازات الطبيعية من حقول الغاز النقي بشكل أساسي من الميثان (82-98٪) وهيدروكربونات أخرى.

يحتوي الغاز القابل للاشتعال على مواد قابلة للاشتعال وغير قابلة للاشتعال. تشمل الغازات القابلة للاحتراق: الهيدروكربونات والهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين. تشمل المواد غير القابلة للاشتعال: ثاني أكسيد الكربون والأكسجين والنيتروجين وبخار الماء. تركيبتها منخفضة وتتراوح بين 0.1-0.3٪ C0 2 و1-14٪ N 2. بعد الاستخراج ، يتم استخلاص الغاز السام ، كبريتيد الهيدروجين ، من الغاز ، والذي يجب ألا يتجاوز محتواه 0.02 جم / م 3.

القيمة الحرارية هي كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق الكامل لـ 1 م 3 من الغاز. تقاس حرارة الاحتراق بالكيلو كالوري / م 3 ، كيلوجول / م 3 من الغاز. القيمة الحرارية للغاز الطبيعي الجاف هي 8000-8500 كيلو كالوري / م 3.

تسمى القيمة المحسوبة بنسبة كتلة المادة إلى حجمها كثافة المادة. يتم قياس الكثافة بالكيلو جرام / م 3. تعتمد كثافة الغاز الطبيعي كليًا على تركيبته وهي في حدود c = 0.73-0.85 kg / m3.

الميزة الأكثر أهمية لأي غاز قابل للاحتراق هي السعة الحرارية ، أي درجة الحرارة القصوى التي يتم الوصول إليها أثناء الاحتراق الكامل للغاز ، إذا كانت الكمية المطلوبة من هواء الاحتراق تتطابق تمامًا مع الصيغ الكيميائية للاحتراق ، ودرجة الحرارة الأولية للغاز و الهواء صفر.

تبلغ سعة تسخين الغازات الطبيعية حوالي 2000-2100 درجة مئوية ، والميثان - 2043 درجة مئوية. درجة حرارة الاحتراق الفعلية في الأفران أقل بكثير من قدرة التسخين وتعتمد على ظروف الاحتراق.

درجة حرارة الاشتعال هي درجة حرارة خليط الهواء والوقود الذي يشتعل عنده الخليط دون وجود مصدر للاشتعال. بالنسبة للغاز الطبيعي ، فهو في حدود 645-700 درجة مئوية.

جميع الغازات القابلة للاشتعال قابلة للانفجار ، ويمكن أن تشتعل بنيران مكشوفة أو شرارة. يميز حد التركيز الأدنى والأعلى لانتشار اللهب ، بمعنى آخر. التركيز الأدنى والعليا الذي يمكن عنده انفجار الخليط. الحد الأدنى لانفجار الغازات هو 3 6٪ ، والحد الأعلى هو 12 16٪.

حدود التفجير.

خليط الهواء والغاز الذي يحتوي على كمية الغاز:

تصل إلى 5٪ - لا تحترق ؛

من 5 إلى 15٪ - ينفجر ؛

أكثر من 15٪ - يحترق عند إمداد الهواء.

ضغط انفجار الغاز الطبيعي هو 0.8-1.0 ميجا باسكال.

يمكن لجميع الغازات القابلة للاحتراق أن تسبب تسممًا لجسم الإنسان. المواد السامة الرئيسية هي: أول أكسيد الكربون (CO) ، كبريتيد الهيدروجين (H 2 S) ، الأمونيا (NH 3).

الغاز الطبيعي عديم الرائحة. من أجل تحديد التسرب ، يتم تعطير الغاز (أي إعطائه رائحة معينة). تتم الرائحة باستخدام إيثيل مركابتان. تتم عملية التعطير في محطات توزيع الغاز (GDS). عندما يدخل 1٪ من الغاز الطبيعي إلى الهواء ، تبدأ رائحته في الإحساس. تبين الممارسة أن متوسط ​​معدل إيثيل ميركابتان لرائحة الغاز الطبيعي المزود للشبكات الحضرية يجب أن يكون 16 جرامًا لكل 1000 متر مكعب من الغاز.

بالمقارنة مع الوقود الصلب والسائل ، يتفوق الغاز الطبيعي في العديد من النواحي:

الرخص النسبي الذي يفسره أكثر بطريقة سهلةالتعدين والنقل؛

نقص الرماد وإزالة الجسيمات الصلبة في الغلاف الجوي ؛

قيمة عالية من السعرات الحرارية

تحضير الوقود للاحتراق غير مطلوب ؛

تسهيل عمل عمال الخدمة وتحسين الظروف الصحية والصحية لعمله ؛

تسهيل شروط أتمتة عمليات العمل.

بسبب التسريبات المحتملة من خلال التسريبات في وصلات خطوط أنابيب الغاز ووصلات الصمامات ، يتطلب استخدام الغاز الطبيعي عناية واهتمامًا خاصين. يمكن أن يؤدي تغلغل أكثر من 20٪ من الغاز في الغرفة إلى الاختناق ، وإذا كان موجودًا في حجم مغلق من 5 إلى 15٪ ، فقد يتسبب ذلك في انفجار خليط الغاز والهواء. ينتج عن الاحتراق غير الكامل أول أكسيد الكربون السام ، والذي يؤدي ، حتى عند التركيزات المنخفضة ، إلى تسمم العاملين.

وفقًا لأصلها ، تنقسم الغازات الطبيعية إلى مجموعتين: جافة ودهنية.

جافتصنف الغازات على أنها غازات ذات أصل معدني وتوجد في مناطق مرتبطة بالنشاط البركاني الحالي أو السابق. تتكون الغازات الجافة بشكل حصري تقريبًا من ميثان واحد يحتوي على محتوى ضئيل من مكونات الصابورة (النيتروجين وثاني أكسيد الكربون) ولها قيمة حرارية Qн = 7000 9000 كيلو كالوري / نانومتر 3.

دهنيتصاحب حقول النفط الغازات وعادة ما تتراكم في الطبقات العليا. تتشابه الغازات الدهنية في الأصل مع النفط وتحتوي على العديد من الهيدروكربونات التي يسهل تكثيفها. القيمة الحراريةالغازات السائلة Qн = 8000-15000 كيلو كالوري / نانومتر 3

تشمل مزايا الوقود الغازي سهولة النقل والاحتراق ، ونقص رطوبة الرماد ، والبساطة الكبيرة لمعدات الغلايات.

إلى جانب الغازات الطبيعية ، تُستخدم أيضًا الغازات الاصطناعية القابلة للاحتراق ، والتي يتم الحصول عليها أثناء معالجة الوقود الصلب ، أو كنتيجة لتشغيل المنشآت الصناعية كغازات عادمة. تتكون الغازات الاصطناعية من غازات قابلة للاشتعال من الاحتراق غير الكامل للوقود وغازات الصابورة وبخار الماء وتنقسم إلى غني وفقير ، بمتوسط ​​قيمة حرارية تبلغ 4500 كيلو كالوري / م 3 و 1300 كيلو كام 3 على التوالي. تكوين الغازات: الهيدروجين والميثان والمركبات الهيدروكربونية الأخرى CmHn وكبريتيد الهيدروجين H 2S والغازات غير القابلة للاحتراق وثاني أكسيد الكربون والأكسجين والنيتروجين وكمية صغيرة من بخار الماء. الصابورة هي النيتروجين وثاني أكسيد الكربون.

وبالتالي ، يمكن تمثيل تكوين الوقود الغازي الجاف على أنه مزيج العناصر التالي:

CO + H 2 + ∑CmHn + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 = 100٪.

يتم التعبير عن تكوين الوقود الغازي الرطب على النحو التالي:

CO + H 2 + ∑CmHn + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 + H 2 O = 100٪.

حرارة الاحتراق جاف يتم تحديد الوقود الغازي kJ / m3 (kcal / m3) لكل 1 م 3 من الغاز في الظروف العادية على النحو التالي:

Qн = 0.01 ،

حيث Qi هي حرارة احتراق الغاز المقابل.

يتم عرض القيمة الحرارية للوقود الغازي في الجدول 3.

غاز فرن الانفجارتتشكل أثناء صهر الحديد الخام في الأفران العالية. يعتمد إنتاجه وتركيبه الكيميائي على خصائص الشحنة والوقود وطريقة تشغيل الفرن وطرق تكثيف العملية وعوامل أخرى. يتراوح انتاج الغاز من 1500-2500 م 3 للطن من حديد الصب. تبلغ نسبة المكونات غير القابلة للاحتراق (N 2 و CO 2) في غاز الفرن العالي حوالي 70٪ ، مما يحدد أدائه الحراري المنخفض (أقل قيمة حرارية للغاز هي 3-5 ميجا جول / م 3).

عند حرق غاز الفرن العالي ، تكون درجة الحرارة القصوى لمنتجات الاحتراق (باستثناء فقد الحرارة واستهلاك الحرارة لتفكيك ثاني أكسيد الكربون و H 2 O) هي 400-1500 درجة مئوية. إذا تم تسخين الغاز والهواء قبل الاحتراق ، يمكن زيادة درجة حرارة منتجات الاحتراق بشكل كبير.

غاز السبائك الحديديةتتشكل أثناء صهر السبائك الحديدية في أفران اختزال الخام. يمكن استخدام الغاز الذي يتم تفريغه من الأفران المغلقة كوقود RER (موارد طاقة ثانوية). في الأفران المفتوحة ، بسبب حرية الوصول إلى الهواء ، يحترق الغاز في الأعلى. يعتمد مردود وتكوين غاز السبائك الحديدية على درجة المصهور

سبيكة ، تكوين الشحنة ، طريقة تشغيل الفرن ، قوتها ، إلخ. تكوين الغاز: 50-90٪ CO ، 2-8٪ H 2 ، 0.3-1٪ CH 4 ، O 2<1%, 2-5% CO 2 , остальное N 2 . Максимальная температура продуктов сгорания равна 2080 ^0 C. Запылённость газа составляет 30-40 г/м^3 .

محول الغازتشكلت أثناء صهر الفولاذ في محولات الأكسجين. يتكون الغاز بشكل أساسي من أول أكسيد الكربون ، ويتغير إنتاجه وتكوينه بشكل كبير أثناء الصهر. بعد التنظيف ، تكون تركيبة الغاز تقريبًا كما يلي: 70-80٪ CO ؛ 15-20٪ من ثاني أكسيد الكربون ؛ 0.5-0.8٪ O 2 ؛ 3-12٪ N 2. حرارة احتراق الغاز هي 8.4-9.2 MJ / m3. تصل درجة حرارة الاحتراق القصوى إلى 2000 درجة مئوية.

غاز فرن الكوكتشكلت أثناء فحم الكوك من شحنة الفحم. في علم المعادن الحديدية ، يتم استخدامه بعد استخراج المنتجات الكيميائية. يعتمد تكوين غاز أفران الكوك على خصائص شحنة الفحم وظروف فحم الكوك. الكسور الحجمية للمكونات في الغاز تقع ضمن الحدود التالية ،٪: 52-62H 2 ؛ 0.3-0.6 O 2 ؛ 23.5-26.5 CH 4 ؛ 5.5-7.7 ثاني أكسيد الكربون ؛ 1.8-2.6 ثاني أكسيد الكربون 2. تبلغ حرارة الاحتراق 17-17.6 MJ / m ^ 3 ، والحد الأقصى لدرجة حرارة منتجات الاحتراق هو 2070 درجة مئوية.

تشتمل المواد ذات الأصل العضوي على الوقود الذي يطلق عند حرقه قدرًا معينًا من الطاقة الحرارية. يجب أن يتميز توليد الحرارة بكفاءة عالية وعدم وجود آثار جانبية خاصة المواد الضارة بصحة الإنسان والبيئة.

لسهولة التحميل في صندوق الاحتراق ، يتم تقطيع المواد الخشبية إلى عناصر منفصلة يصل طولها إلى 30 سم. ولزيادة كفاءة استخدامها ، يجب أن يكون الخشب جافًا قدر الإمكان ، ويجب أن تكون عملية الاحتراق بطيئة نسبيًا. في كثير من النواحي ، تعتبر الحطب من الأخشاب الصلبة مثل البلوط والبتولا والبندق والرماد والزعرور مناسبة لتدفئة المباني. نظرًا لارتفاع محتوى الراتينج وزيادة معدل الحرق وانخفاض قيمة السعرات الحرارية ، فإن الصنوبريات أدنى بكثير في هذا الصدد.

يجب أن يكون مفهوما أن كثافة الخشب تؤثر على قيمة السعرات الحرارية.

هي مادة نباتية طبيعية مستخرجة من الصخور الرسوبية.

يحتوي هذا النوع من الوقود الصلب على الكربون وعناصر كيميائية أخرى. هناك تقسيم للمادة إلى أنواع حسب عمرها. يعتبر الفحم البني الأصغر ، يليه الفحم الصلب ، والأنثراسايت أقدم من جميع الأنواع الأخرى. يتم تحديد عمر المادة القابلة للاحتراق أيضًا من خلال محتواها الرطوبي ، والذي يكون أكثر تواجدًا في المواد الفتية.

في عملية حرق الفحم ، يحدث تلوث بيئي ، ويتشكل الخبث على شبكات المرجل ، مما يخلق ، إلى حد ما ، عقبة أمام الاحتراق الطبيعي. يعد وجود الكبريت في المادة أيضًا عاملاً غير مواتٍ للغلاف الجوي ، حيث يتم تحويل هذا العنصر إلى حمض الكبريتيك في الهواء.

ومع ذلك ، لا ينبغي أن يهتم المستهلكون بصحتهم. يسعى منتجو هذه المواد ، الذين يعتنون بالعملاء من القطاع الخاص ، إلى تقليل محتوى الكبريت فيها. يمكن أن تختلف حرارة احتراق الفحم حتى داخل نفس النوع. يعتمد الاختلاف على خصائص الأنواع الفرعية ومحتوى المعادن فيها ، وكذلك جغرافية الاستخراج. لا يتم العثور على الفحم النقي فقط كوقود صلب ، ولكن أيضًا خبث الفحم منخفض التخصيب الذي يتم ضغطه في قوالب.

الكريات (كريات الوقود) هي وقود صلب ينتج صناعيًا من نفايات الخشب والنباتات: نجارة ، لحاء ، ورق مقوى ، قش.

يتم تجفيف المواد الخام التي يتم سحقها إلى حالة الغبار وسكبها في آلة التحبيب ، حيث تخرج على شكل حبيبات ذات شكل معين. يستخدم البوليمر النباتي ، اللجنين ، لإضافة اللزوجة إلى الكتلة. يشكل تعقيد عملية الإنتاج وارتفاع الطلب تكلفة الكريات. يتم استخدام المواد في غلايات مجهزة بشكل خاص.

يتم تحديد أنواع الوقود اعتمادًا على المواد التي تتم معالجتها منها:

  • الأخشاب المستديرة للأشجار من أي نوع ؛
  • قشة؛
  • الخث.
  • قشر عباد الشمس.

من بين المزايا التي تتمتع بها كريات الوقود ، تجدر الإشارة إلى الصفات التالية:

  • الحفاظ على البيئة؛
  • عدم القدرة على التشوه ومقاومة الفطريات ؛
  • سهولة التخزين حتى في الهواء الطلق ؛
  • التوحيد ومدة الاحتراق ؛
  • تكلفة منخفضة نسبيًا
  • إمكانية استخدام أجهزة التدفئة المختلفة ؛
  • حجم الحبيبات المناسب للتحميل التلقائي في مرجل مجهز بشكل خاص.

قوالب

القوالب عبارة عن وقود صلب يشبه الكريات في كثير من النواحي. تستخدم في تصنيعها مواد متطابقة: رقائق الخشب ، ونشارة الخشب ، والجفت ، والقشور ، والقش. أثناء عملية الإنتاج ، يتم سحق المواد الخام وضغطها في قوالب. يتم تصنيف هذه المواد أيضًا على أنها وقود صديق للبيئة. من الملائم تخزينها حتى في الهواء الطلق. يمكن ملاحظة الاحتراق السلس والموحد والبطيء لهذا الوقود في كل من المواقد والمواقد وفي غلايات التدفئة.

أنواع الوقود الصلب الصديقة للبيئة التي تمت مناقشتها أعلاه هي بديل جيد لتوليد الحرارة. بالمقارنة مع المصادر الأحفورية للطاقة الحرارية ، والتي لها تأثير سلبي على البيئة أثناء الاحتراق وهي ، علاوة على ذلك ، غير متجددة ، فإن الوقود البديل له مزايا واضحة وتكلفة منخفضة نسبيًا ، وهو أمر مهم للمستهلكين من بعض الفئات.

في الوقت نفسه ، فإن خطر الحريق من مثل هذا الوقود أعلى من ذلك بكثير. لذلك ، يلزم اتخاذ بعض تدابير السلامة فيما يتعلق بتخزينها واستخدام مواد مقاومة للحريق للجدران.

الوقود السائل والغازي

أما بالنسبة للمواد السائلة والغازية القابلة للاحتراق فالحالة هي كما يلي.

كل يوم ، عند تشغيل الموقد على الموقد ، قلة من الناس يفكرون في المدة التي بدأوا فيها في استخراج الغاز. في بلدنا ، بدأ تطورها في القرن العشرين. قبل ذلك ، تم العثور عليه ببساطة أثناء استخراج المنتجات النفطية. تعتبر القيمة الحرارية للغاز الطبيعي كبيرة جدًا لدرجة أن هذه المادة الخام اليوم لا يمكن الاستغناء عنها ، ولم يتم تطوير نظائرها عالية الجودة بعد.

سيساعدك جدول القيمة الحرارية على اختيار الوقود لتدفئة منزلك

ميزة الوقود الأحفوري

يعتبر الغاز الطبيعي من الوقود الأحفوري المهم الذي يحتل مكانة رائدة في موازين الوقود والطاقة في العديد من البلدان. من أجل إمداد المدينة وجميع أنواع المؤسسات التقنية بالوقود ، فإنها تستهلك أنواعًا مختلفة من الغازات القابلة للاحتراق ، حيث يعتبر الغاز الطبيعي خطيرًا.

يعتقد أنصار البيئة أن الغاز هو أنظف أنواع الوقود ؛ فعند حرقه ، يطلق مواد أقل سمية من الحطب والفحم والنفط. يستخدم هذا الوقود من قبل الناس كل يوم ويحتوي على مادة مضافة مثل الرائحة ؛ يضاف في المنشآت المجهزة بنسبة 16 ملليغرام لكل 1000 متر مكعب من الغاز.

يعتبر الميثان أحد المكونات المهمة للمادة (حوالي 88-96٪) ، والباقي عبارة عن مواد كيميائية أخرى:

  • البيوتان.
  • كبريتيد الهيدروجين؛
  • البروبان.
  • نتروجين؛
  • الأكسجين.

في هذا الفيديو سنلقي نظرة على دور الفحم:

تعتمد كمية الميثان في الوقود الطبيعي بشكل مباشر على مجاله.

يتكون النوع الموصوف من الوقود من مكونات هيدروكربونية وغير هيدروكربونية. الوقود الأحفوري الطبيعي هو الميثان في المقام الأول ، والذي يشمل البيوتان والبروبان. بصرف النظر عن مكونات الهيدروكربون ، يحتوي الوقود الأحفوري الموصوف على النيتروجين والكبريت والهيليوم والأرجون. وأيضا توجد أبخرة سائلة ولكن فقط في حقول الغاز والنفط.

أنواع الودائع

لوحظ وجود عدة أنواع من رواسب الغاز. وهي مقسمة إلى الأنواع التالية:

  • غاز؛
  • نفط.

السمة المميزة لها هي محتواها من الهيدروكربون. تحتوي رواسب الغاز على حوالي 85-90٪ من المادة المعروضة ، ولا تحتوي حقول النفط على أكثر من 50٪. أما النسبة المتبقية فتشغلها مواد مثل البوتان والبروبان والزيت.

يعتبر التخلص من أنواع مختلفة من المواد المضافة عيبًا كبيرًا في الأصل الزيتي. يستخدم الكبريت كشوائب في المؤسسات التقنية.

استهلاك الغاز الطبيعي

يُستهلك البيوتان كوقود في محطات وقود السيارات ، كما تُستخدم مادة عضوية تسمى "البروبان" لتزويد الولاعات بالوقود. الأسيتيلين سريع الاشتعال ويستخدم في لحام وقطع المعادن.

يستخدم الوقود الأحفوري في الحياة اليومية:

  • أعمدة.
  • موقد غاز؛

يعتبر هذا النوع من الوقود الأكثر تكلفة وغير ضار ، والعيب الوحيد هو انبعاث ثاني أكسيد الكربون عند حرقه في الغلاف الجوي. يبحث العلماء في جميع أنحاء الكوكب عن بديل للطاقة الحرارية.

القيمة الحرارية

القيمة الحرارية للغاز الطبيعي هي مقدار الحرارة المتولدة عند احتراق وحدة من الوقود بشكل كافٍ. يشار إلى كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق إلى متر مكعب واحد مأخوذ في ظل الظروف الطبيعية.

يتم قياس السعة الحرارية للغاز الطبيعي بالشروط التالية:

  • كيلو كالوري / نانومتر 3 ؛
  • كيلو كالوري / م 3.

هناك قيمة تسخين عالية ومنخفضة:

  1. عالي. يأخذ في الاعتبار حرارة بخار الماء المتولد أثناء احتراق الوقود.
  2. قليل. لا تأخذ في الاعتبار الحرارة الموجودة في بخار الماء ، لأن هذه الأبخرة لا تتكثف ، ولكنها تترك مع منتجات الاحتراق. نتيجة لتراكم بخار الماء فإنه يشكل كمية حرارة تساوي 540 كيلو كالوري / كجم. بالإضافة إلى ذلك ، عندما يبرد المكثف ، تخرج الحرارة من 80 إلى مائة كيلو كالوري / كجم. بشكل عام ، نظرًا لتراكم بخار الماء ، يتم توليد أكثر من 600 كيلو كالوري / كجم ، وهذه هي السمة المميزة بين أداء التسخين المرتفع والمنخفض.

بالنسبة للغالبية العظمى من الغازات المستهلكة في نظام توزيع الوقود الحضري ، فإن الفرق يساوي 10٪. من أجل تزويد المدن بالغاز ، يجب أن تكون قيمته الحرارية أكثر من 3500 كيلو كالوري / نيوتن متر 3. ويفسر ذلك حقيقة أن التوريد يتم عبر خط أنابيب لمسافات طويلة. إذا كانت القيمة الحرارية منخفضة ، يزداد العرض.

إذا كانت القيمة الحرارية للغاز الطبيعي أقل من 3500 كيلو كالوري / نيوتن متر مكعب ، فإنه غالبًا ما يستخدم في الصناعة. لا تحتاج إلى النقل لأجزاء طويلة من المسار ، ويصبح من الأسهل بكثير إجراء الاحتراق. تتطلب التغييرات الجادة في القيمة الحرارية للغاز تعديلات متكررة وأحيانًا استبدال عدد كبير من الشعلات المعيارية لأجهزة الاستشعار المنزلية ، مما يؤدي إلى صعوبات.

يؤدي هذا الوضع إلى زيادة أقطار خط أنابيب الغاز ، فضلاً عن زيادة تكلفة المعدن وتمديد الشبكات والتشغيل. العيب الكبير للوقود الأحفوري منخفض السعرات الحرارية هو المحتوى الضخم لأول أكسيد الكربون ، مما يزيد من مستوى التهديد أثناء تشغيل الوقود وأثناء صيانة خط الأنابيب ، بدوره ، وكذلك المعدات.

غالبًا ما تستخدم الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق ، والتي لا تتجاوز 3500 كيلو كالوري / نانومتر 3 ، في الإنتاج الصناعي ، حيث لا يلزم نقلها لمسافات طويلة وتشكيل الاحتراق دون صعوبة.

ينقسم وقود الغاز إلى وقود طبيعي واصطناعي وهو خليط من غازات قابلة للاحتراق وغير قابلة للاحتراق تحتوي على كمية معينة من بخار الماء ، وأحيانًا الغبار والقطران. يتم التعبير عن كمية وقود الغاز بالمتر المكعب في ظل الظروف العادية (760 مم زئبق و 0 درجة مئوية) ، ويتم التعبير عن التركيب كنسبة مئوية من حيث الحجم. يُفهم تكوين الوقود على أنه تكوين الجزء الغازي الجاف.

وقود الغاز الطبيعي

وقود الغاز الأكثر شيوعًا هو الغاز الطبيعي ، الذي يحتوي على قيمة حرارية عالية. أساس الغاز الطبيعي هو الميثان ، ويتراوح محتواه من 76.7-98٪. توجد مركبات هيدروكربونية غازية أخرى في الغاز الطبيعي من 0.1 إلى 4.5٪.

الغاز المسال منتج لتكرير النفط - يتكون بشكل أساسي من خليط من البروبان والبيوتان.

الغاز الطبيعي (CNG ، NG): الميثان ، الميثان أكثر من 90٪ ، الإيثان C2 H5 أقل من 4٪ ، البروبان C3 H8 أقل من 1٪

الغاز المسال (LPG): البروبان C3 H8 أكثر من 65٪ ، البيوتان C4 H10 أقل من 35٪

تشتمل تركيبة الغازات القابلة للاحتراق على: الهيدروجين H 2 ، الميثان CH 4 ، المركبات الهيدروكربونية الأخرى Cm H n ، كبريتيد الهيدروجين H 2 S والغازات غير القابلة للاحتراق ، ثاني أكسيد الكربون CO2 ، الأكسجين O 2 ، النيتروجين N 2 وكمية صغيرة من بخار الماء H 2 O. الفهارس مو NSعند C و H ، تميز مركبات من الهيدروكربونات المختلفة ، على سبيل المثال ، الميثان CH 4 ر = 1 و ن= 4 ، للإيثان C 2 H b ر = 2و ن= ب ، إلخ.

تكوين الوقود الغازي الجاف (نسبة مئوية من حيث الحجم):


CO + H 2 + 2 C · m · H n + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 = 100٪.

الجزء غير القابل للاحتراق من وقود الغاز الجاف - الصابورة - هو النيتروجين N وثاني أكسيد الكربون CO 2.

يتم التعبير عن تكوين الوقود الغازي الرطب على النحو التالي:

CO + H 2 + Σ C m H n + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 + H 2 O = 100٪.

يتم تحديد حرارة الاحتراق ، kJ / m (kcal / m 3) ، 1 م 3 من الغاز الجاف النقي في ظل الظروف العادية على النحو التالي:

س ن ج = 0.01 ،

حيث Qco، Q n 2، Q s m n n Q n 2 س. - حرارة احتراق الغازات الفردية المتضمنة في الخليط ، كيلو جول / م 3 (كيلو كالوري / م 3) ؛ ثاني أكسيد الكربون ، H 2 ،سم ح ن ، ح 2 س - المكونات التي يتكون منها خليط الغازات ،٪ من حيث الحجم.

تبلغ حرارة احتراق 1 متر مكعب من الغاز الطبيعي الجاف في الظروف العادية لمعظم الحقول المنزلية 33.29 - 35.87 ميجا جول / متر مكعب (7946 - 8560 كيلو كالوري / متر مكعب). يتم عرض خصائص الوقود الغازي في الجدول 1.

مثال.تحديد القيمة الحرارية الصافية للغاز الطبيعي (في ظل الظروف العادية) للتكوين التالي:

H 2 S = 1٪ ؛ CH 4 = 76.7٪ ؛ ج 2 ح 6 = 4.5٪ ؛ ج 3 س 8 = 1.7٪ ؛ ج 4 ح 10 = 0.8٪ ؛ ج 5 س 12 = 0.6٪.

باستبدال خصائص الغازات من الجدول 1 بالصيغة (26) ، نحصل على:

Q ns = 0.01 = 33981 kJ / m 3 أو

Q ns = 0.01 (5585.1 + 8555 76.7 + 15226 4.5 + 21795 1.7 + 28338 0.8 + 34890 0.6) = 8109 كيلو كالوري / م 3.

الجدول 1. خصائص الوقود الغازي

غاز

تعيين

حرارة الاحتراقس ن س

كيلوجول / م 3

كيلو كالوري / م 3
هيدروجين ح 10820 2579
أول أكسيد الكربون كو 12640 3018
كبريتيد الهيدروجين H 2 ق 23450 5585
الميثان CH 4 35850 8555
الإيثان ج 2 ح 6 63 850 15226
البروبان ج 3 ح 8 91300 21795
البيوتان ج 4 ح 10 118700 22338
بنتان ج 5 ح 12 146200 34890
الإيثيلين ج 2 ح 4 59200 14107
البروبيلين ج 3 ح 6 85980 20541
بوتيلين ج 4 ح 8 113 400 27111
البنزين ج 6 ح 6 140400 33528

تستهلك غلايات DE من 71 إلى 75 م 3 من الغاز الطبيعي لإنتاج طن واحد من البخار. تكلفة الغاز في روسيا لشهر سبتمبر 2008 2.44 روبل لكل متر مكعب. وبالتالي ، سيكلف طن من البخار 71 × 2.44 = 173 روبل 24 كوبيل. التكلفة الحقيقية لطن من البخار في المصانع لا تقل عن 189 روبل لكل طن من البخار لمراجل DE.

تستهلك غلايات DKVR من 103 إلى 118 م 3 من الغاز الطبيعي لإنتاج طن واحد من البخار. التكلفة الدنيا المقدرة للطن من البخار لهذه الغلايات هي 103 × 2.44 = 251 روبل 32 كوبيل. التكلفة الحقيقية للبخار للمصانع لا تقل عن 290 روبل للطن.

كيف تحسب الحد الأقصى لاستهلاك الغاز الطبيعي للغلاية البخارية DE-25؟ هذه هي الخصائص التقنية للغلاية. 1840 مكعبًا في الساعة. لكن يمكنك أن تحسب. يجب ضرب 25 طن (25 ألف كجم) بالفرق بين المحتوى الحراري للبخار والماء (666.9-105) وكل هذا يجب تقسيمه إلى غلاية كفاءة 92.8٪ وحرارة احتراق الغاز. 8300. وجميع

وقود الغاز الاصطناعي

الغازات القابلة للاحتراق الاصطناعية هي وقود محلي ، لأنها تحتوي على قيمة حرارية أقل بكثير. عناصر الوقود الرئيسية الخاصة بهم هي أول أكسيد الكربون وهيدروجين H2. تستخدم هذه الغازات في الإنتاج ، حيث يتم إنتاجها كوقود لمحطات الطاقة والتكنولوجية.

جميع الغازات الطبيعية والاصطناعية القابلة للاحتراق قابلة للانفجار ويمكن أن تشتعل على نار مكشوفة أو شرارة. يتم التمييز بين الحدود الدنيا والعليا للانفجار للغاز ، أي أعلى وأدنى نسبة لتركيزه في الهواء. يتراوح الحد الأدنى للانفجار للغازات الطبيعية من 3٪ إلى 6٪ ، والحد الأعلى - من 12٪ إلى 16٪. يمكن لجميع الغازات القابلة للاشتعال أن تسمم جسم الإنسان. المواد السامة الرئيسية للغازات القابلة للاحتراق هي: أول أكسيد الكربون CO ، كبريتيد الهيدروجين H2S ، الأمونيا NH3.

الغازات الطبيعية القابلة للاحتراق ، وكذلك الغازات الاصطناعية ، عديمة اللون (غير مرئية) وعديمة الرائحة ، مما يجعلها خطرة عندما تخترق داخل غرفة المرجل من خلال التسريبات في تجهيزات الغاز. لتجنب التسمم ، يجب معالجة الغازات القابلة للاشتعال برائحة عديمة الرائحة.

الحصول على أول أكسيد الكربون CO في الصناعة عن طريق تغويز الوقود الصلب

للأغراض الصناعية ، يتم الحصول على أول أكسيد الكربون عن طريق تغويز الوقود الصلب ، أي تحويله إلى وقود غازي. لذلك يمكنك الحصول على أول أكسيد الكربون من أي وقود صلب - الفحم الأحفوري ، والجفت ، والحطب ، إلخ.

تظهر عملية تغويز الوقود الصلب في تجربة معملية (الشكل 1). بعد ملء الأنبوب المقاوم للصهر بقطع من الفحم ، سنقوم بتسخينه بقوة ونترك الأكسجين يمر من مقياس الغاز. دع الغازات الخارجة من الأنبوب تمر عبر زجاجة غسيل بماء الجير ثم اشتعلت. يصبح ماء الجير عكرًا ، ويحترق الغاز بلهب مزرق. يشير هذا إلى وجود ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون في منتجات التفاعل.

يمكن تفسير تكوين هذه المواد من خلال حقيقة أنه عندما يتلامس الأكسجين مع الفحم الساخن ، يتأكسد الأخير أولاً إلى ثاني أكسيد الكربون: C + O 2 = CO 2

ثم ، بالمرور عبر الفحم الساخن ، يتم تقليل ثاني أكسيد الكربون جزئيًا بواسطته إلى أول أكسيد الكربون: CO 2 + C = 2CO

أرز. 1. الحصول على أول أكسيد الكربون (تجربة معملية).

في ظل الظروف الصناعية ، يتم تغويز الوقود الصلب في أفران تسمى مولدات الغاز.

يسمى خليط الغاز الناتج بالغاز المنتج.

يظهر جهاز مولد الغاز في الشكل. إنها أسطوانة فولاذية يبلغ ارتفاعها حوالي 5 مويبلغ قطرها حوالي 3.5 ممبطنة من الداخل بالطوب الحراري. مولد الغاز محمل بالوقود من الأعلى ؛ من الأسفل ، من خلال الشبكة ، يتم توفير الهواء أو بخار الماء بواسطة مروحة.

يتفاعل الأكسجين الموجود في الهواء مع الكربون الموجود في الوقود ، مكونًا ثاني أكسيد الكربون ، والذي يرتفع من خلال طبقة الوقود الساخنة ، يتم تقليله بواسطة الكربون إلى أول أكسيد الكربون.

إذا تم نفخ الهواء فقط في المولد ، فسيتم الحصول على غاز يحتوي في تركيبته على أول أكسيد الكربون والنيتروجين في الهواء (بالإضافة إلى كمية معينة من ثاني أكسيد الكربون والشوائب الأخرى). يسمى غاز المولد هذا بغاز الهواء.

إذا تم نفخ بخار الماء في المولد بالفحم الساخن ، ونتيجة للتفاعل ، يتشكل أول أكسيد الكربون والهيدروجين: C + H 2 O = CO + H 2

يسمى خليط الغاز هذا بغاز الماء. غاز الماء له قيمة حرارية أعلى من غاز الهواء ، لأنه ، إلى جانب أول أكسيد الكربون ، يحتوي أيضًا على غاز ثاني قابل للاحتراق - الهيدروجين. غاز الماء (غاز تخليقي) أحد منتجات تغويز الوقود. يتكون غاز الماء بشكل رئيسي من ثاني أكسيد الكربون (40٪) و H2 (50٪). غاز الماء هو وقود (قيمة حرارية 10500 كيلوجول / متر مكعب ، أو 2730 كيلوكالوري / مجم) وفي الوقت نفسه مادة خام لتخليق كحول الميثيل. ومع ذلك ، لا يمكن إنتاج غاز الماء لفترة طويلة ، لأن تفاعل تكوينه ماص للحرارة (مع امتصاص الحرارة) ، وبالتالي يبرد الوقود في المولد. للحفاظ على توهج الفحم ، يتم حقن بخار الماء في المولد بالتناوب مع حقن الهواء ، ومن المعروف أن الأكسجين يتفاعل مع الوقود لتوليد الحرارة.

في الآونة الأخيرة ، تم استخدام انفجار البخار والأكسجين على نطاق واسع لتغويز الوقود. يسمح النفخ المتزامن لبخار الماء والأكسجين عبر طبقة الوقود بتنفيذ العملية بشكل مستمر ، لزيادة إنتاجية المولد بشكل كبير والحصول على غاز يحتوي على نسبة عالية من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون.

مولدات الغاز الحديثة هي أجهزة مستمرة قوية.

لمنع دخول الغازات السامة والقابلة للاشتعال إلى الغلاف الجوي عند توفير الوقود لمولد الغاز ، فإن أسطوانة التحميل تكون مزدوجة. أثناء دخول الوقود إلى حجرة واحدة من الأسطوانة ، تسكب الحجرة الأخرى الوقود في المولد ؛ عندما تدور الأسطوانة ، تتكرر هذه العمليات ، بينما يظل المولد معزولًا عن الغلاف الجوي طوال الوقت. يتم التوزيع الموحد للوقود في المولد عن طريق مخروط يمكن تركيبه على ارتفاعات مختلفة. عندما يتم خفضه ، يوضع الفحم بالقرب من مركز المولد ، وعندما يتم رفع المخروط ، يتم إلقاء الفحم بالقرب من جدران المولد.

تتم عملية إزالة الرماد من مولد الغاز. يتم تدوير الشبكة المخروطية الشكل ببطء بواسطة محرك كهربائي. في هذه الحالة ، يتم نقل الرماد إلى جدران المولد ، ومن خلال أجهزة خاصة ، يتم إلقاؤه في صندوق الرماد ، حيث يتم إزالته بشكل دوري.

أضاءت فوانيس الغاز الأولى في سانت بطرسبرغ في جزيرة أبتيكارسكي في عام 1819. تم الحصول على الغاز المستخدم عن طريق تغويز الفحم. كان يطلق عليه غاز المصباح.

كان العالم الروسي العظيم دي منديليف (1834-1907) أول من عبر عن فكرة أن تغويز الفحم يمكن أن يتم مباشرة تحت الأرض دون رفعه. لم تقدر الحكومة القيصرية اقتراح مندليف هذا.

فكرة التغويز تحت الأرض أيدها بشدة في. آي. لينين. ووصفه بأنه "أحد أعظم انتصارات التكنولوجيا". تم تنفيذ عملية التغويز تحت الأرض لأول مرة من قبل الدولة السوفيتية. قبل الحرب الوطنية العظمى ، عملت المولدات تحت الأرض في أحواض الفحم في منطقة دونيتسك وموسكو في الاتحاد السوفيتي.

ويرد في الشكل 3. فكرة عن إحدى طرق التغويز تحت الأرض. يتم وضع بئرين في خط التماس الفحم ، وهما متصلان في الأسفل بقناة. يتم إشعال الفحم في مثل هذه القناة بالقرب من أحد الآبار ويتم توفيره هناك. تتفاعل منتجات الاحتراق ، التي تتحرك على طول القناة ، مع الفحم الساخن ، مما يؤدي إلى تكوين غاز قابل للاحتراق ، كما هو الحال في المولد التقليدي. يخرج الغاز إلى السطح من خلال البئر الثاني.

يستخدم غاز المولد على نطاق واسع لتسخين الأفران الصناعية - أفران المعادن وفحم الكوك وكوقود في السيارات (الشكل 4).


أرز. 3. مخطط تغويز الفحم تحت الأرض.

يتم تصنيع عدد من المنتجات العضوية من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون لغاز الماء ، على سبيل المثال ، الوقود السائل. وقود سائل صناعي - وقود (بنزين بشكل أساسي) يتم الحصول عليه عن طريق التوليف من أول أكسيد الكربون والهيدروجين عند 150-170 جم مئوية وضغط من 0.7 - 20 مليون نيوتن / م 2 (200 كجم / سم 2) ، في وجود عامل مساعد (نيكل ، حديد ، الكوبالت). تم تنظيم أول إنتاج للوقود السائل الصناعي في ألمانيا خلال الحرب العالمية الثانية بسبب نقص النفط. لم ينتشر الوقود السائل الصناعي على نطاق واسع بسبب تكلفته العالية. يستخدم غاز الماء لإنتاج الهيدروجين. لهذا الغرض ، يتم تسخين غاز الماء الممزوج ببخار الماء في وجود محفز ، ونتيجة لذلك ، يتم الحصول على الهيدروجين بالإضافة إلى الموجود بالفعل في غاز الماء: أول أكسيد الكربون + H 2 O = CO 2 + H 2