История производимых топливных газов

редактировать
Рисование реторт на Кирпичном переулке Большого газового завода, из ежемесячного журнала (1821)

The История газообразного топлива, важного для целей освещения, отопления и приготовления пищи на протяжении большей части XIX века и первой половины XX века, началась с разработки аналитических и пневматических химия в 18 веке. Процесс производства «синтетических топливных газов » (также известных как «промышленный топливный газ», «промышленный газ» или просто «газ») обычно состоял из газификации горючих материалов, обычно уголь, но также древесина и масло. Уголь газифицировали путем нагревания угля в закрытых печах с обедненной кислородом атмосферой. Образовавшиеся топливные газы представляли собой смеси многих химических веществ, включая водород, метан, оксид углерода и этилен, и его можно было сжигать для обогрева и освещения. Угольный газ, например, также содержит значительные количества нежелательных соединений серы и аммиака, а также тяжелых углеводородов, и поэтому производимые топливные газы необходимо было очистить, прежде чем их можно будет использовать.

Первые попытки производства топливного газа в коммерческих целях были предприняты в период 1795–1805 годов во Франции Филиппом ЛеБоном и в Англии Уильямом Мердоком. Хотя прекурсоры можно найти, именно эти два инженера разработали технологию с расчетом на коммерческое применение. Фредерик Винзор был ключевой фигурой в создании первой газовой компании - лондонской Gas Light and Coke Company, зарегистрированной королевской хартией в апреле 1812 года.

Были основаны промышленные газовые компании. сначала в Англии, а затем в остальной части Европы и Северной Америки в 1820-х годах. Технология увеличивалась в масштабе. После периода конкуренции бизнес-модель газовой отрасли превратилась в монополию, когда одна компания поставляла газ в заданную зону. Собственность компаний варьировалась от прямой муниципальной собственности, как в Манчестере, до полностью частных корпораций, как, например, в Лондоне и большинстве городов Северной Америки. Газовые компании процветали на протяжении большей части девятнадцатого века, обычно возвращая своим акционерам хорошую прибыль, но также были предметом многих жалоб по поводу цены.

В начале 19 века промышленный газ чаще всего использовался для газового освещения как удобного заменителя свечей и масляных ламп в доме. Газовое освещение стало первой широко распространенной формой уличного освещения. Для этого потребовались газы, которые горели очень ярким пламенем, «осветительные газы», ​​в отличие от других применений (например, в качестве топлива), где тепловая мощность была основным соображением. Соответственно, некоторые газовые смеси с низкой собственной светимостью, такие как голубой водяной газ, были обогащены маслом, чтобы сделать их более подходящими для уличного освещения.

Во второй половине XIX века промышленность по производству топливного газа расширилась от освещения до отопления и приготовления пищи. Угроза электрического света в конце 1870-х и 1880-х годах сильно повлияла на эту тенденцию. Газовая промышленность не уступить газового освещения рынка электроэнергию сразу же, как изобретение Вельсбы мантии, огнеупорный сетка мешок нагревал до накала по большей части несветящегося пламени внутри, резко повысился КПД газового освещения. Ацетилен также использовался примерно с 1898 года для газовой варки и газового освещения (см. карбидная лампа ) в меньшем масштабе, хотя его использование тоже отказались с появлением электрического освещения и сжиженного газа для приготовления пищи. Другие технологические разработки конца девятнадцатого века включают использование водяного газа и машинное заправку, хотя они не получили всеобщего применения.

В 1890-х годах трубопроводы от месторождений природного газа в Техасе и Оклахоме были проложены в Чикаго и другие города, и природный газ использовался пополнить запасы производимого топливного газа и в конечном итоге полностью его вытеснить. Производство газа в Северной Америке прекратилось к 1966 году (за исключением Индианаполиса и Гонолулу), а в Европе производство газа продолжалось до 1980-х годов. «Промышленный газ» снова оценивается как источник топлива, поскольку энергетические компании снова рассматривают газификацию угля как потенциально более чистый способ производства энергии из угля, хотя в настоящее время такие газы, вероятно, будут называться «синтетический природный газ ".

Содержание
  • 1 Ранняя история топливного газа
    • 1.1 Прекурсоры
    • 1.2 Philippe LeBon и Thermolamp
    • 1.3 Уильям Мердок и Boulton Watt
    • 1.4 Winsor and the Gas Light and Coke Company
  • 2 Промышленный газ 1812–1825
    • 2.1 Промышленный газ в Англии
    • 2.2 Промышленный газ в Европе и Северной Америке
  • 3 Юридические, нормативные, экологические, санитарные аспекты и аспекты безопасности производства газа
  • 4 Приборы и оборудование исторического газового завода
    • 4.1 Ретортный стенд
    • 4.2 Другое газовое оборудование
      • 4.2.1 Гидравлическая магистраль
      • 4.2.2 Конденсатор
      • 4.2.3 Дымосос
      • 4.2. 4 Промыватель-скруббер
      • 4.2.5 Очиститель
      • 4.2.6 Газгольдер
      • 4.2.7 Мелкие и побочные угольные газовые заводы
        • 4.2.7.1 Котлы
        • 4.2.7.2 Динамо-генераторы
        • 4.2.7.3 Склад угля
        • 4.2.7.4 Заправка угля и заправка машины
        • 4.2.7.5 Хранение смолы / щелока
        • 4.2.7.6 Станционный счетчик
        • 4.2.7.7 Малый карбюратор с антинафталином
        • 4.2.7.8 Бустерный распределительный насос высокого давления
  • 5 т Типы исторически производимых топливных газов
  • 6 См. также
  • 7 Ссылки
Ранняя история топливного газа

Прекурсоры

Алессандро Вольта

Химия пневматики, разработанная в восемнадцатом веке с помощью работ таких ученых, как Стивен Хейлз, Джозеф Блэк, Джозеф Пристли и Антуан-Лоран Лавуазье и другие. До восемнадцатого века газ не считался отдельным состоянием материи. Скорее, в то время как некоторые из механических свойств газов были поняты, типичными для экспериментов Роберта Бойля и разработки воздушного насоса, их химические свойства не были. В соответствии с аристотелевской традицией четырех элементов газы считались воздухом, одним из четырех основных элементов. Различные виды воздуха, такие как гнилостный или легковоспламеняющийся воздух, рассматривались как атмосферный воздух с некоторыми примесями, очень похожими на мутную воду.

После того, как Джозеф Блэк осознал, что углекислый газ на самом деле представляет собой газ, совершенно отличный от атмосферного воздуха, были идентифицированы другие газы, в том числе водород от Генри. Кавендиш в 1766 году. Алессандро Вольта расширил список своим открытием метана в 1776 году. Также уже давно было известно, что горючие газы могут быть получены из большинства горючих материалов, таких как уголь и т. древесина в процессе перегонки. Стивен Хейлз, например, написал об этом явлении в «Овощных статиках» в 1722 году. В последние два десятилетия восемнадцатого века, когда было открыто все больше газов, а методы и инструменты пневматической химии стали более сложными, возник ряд естественных философы и инженеры думали об использовании газов в медицине и промышленности. Одним из первых таких применений было воздушные шары начиная с 1783 года, но вскоре последовали и другие применения.

Одним из результатов увлечения воздушными шарами 1783–1784 годов было первое внедрение освещения промышленным газ. Профессор естественной философии в Лувенском университете Ян Питер Минкелерс и двое его коллег получили задание их покровитель, герцог Аренберг, исследовать воздухоплавание.. Они так и сделали, построив аппараты для производства легковоспламеняющихся газов из угля и других легковоспламеняющихся веществ. В 1785 году Минкеллер использовал часть этого аппарата для газификации угля, чтобы осветить свой лекционный зал в университете. Он не стал распространять газовое освещение намного дальше этого, и когда он был вынужден бежать из Левена во время Брабантской революции, он полностью отказался от проекта.

Филипп ЛеБон и термолампа

Philippe ЛеБон Термолампа ЛеБона, из его патента (1799 и 1801)

Филипп ЛеБон был французским инженером-строителем, работающим в общественном инженерном корпусе, который во время учебы в университете заинтересовался дистилляцией как промышленным процессом производства такие материалы, как деготь и масло. Он окончил инженерное училище в 1789 году и был направлен в Ангулем. Там он исследовал дистилляцию и узнал, что газ, полученный при дистилляции древесины и угля, может быть использован для освещения, отопления и в качестве источника энергии в двигателях. В 1794 году он получил патент на процессы дистилляции и продолжил свои исследования, в конечном итоге сконструировав печь для дистилляции, известную как термолампа. Он подал заявку и получил патент на это изобретение в 1799 году с дополнением в 1801 году. Он начал маркетинговую кампанию в Париже в 1801 году, напечатав брошюру и арендовав дом, где он устраивал публичные демонстрации своего устройства. Его целью было собрать достаточно средств от инвесторов для создания компании, но ему не удалось привлечь такого рода интерес ни со стороны французского государства, ни из частных источников. Он был вынужден отказаться от проекта и вернуться в корпус гражданского строительства. Хотя французское правительство предоставило ему лесную концессию для экспериментов с производством гудрона из древесины для морского использования, ему так и не удалось использовать термолампу, и он умер при неопределенных обстоятельствах в 1805 году.

Хотя термолампа получила немного интерес к Франции, интерес к Германии был наибольшим. В период 1802–1812 гг. На эту тему был написан ряд книг и статей. Были также разработаны и изготовлены термолампы в Германии, самые важные из которых были созданы Захаусом Винцлером, австрийским химиком, который руководил селитровой фабрикой в ​​Бланско. Под патронажем аристократической семьи цу Салм он построил большой дом в Брно. Он переехал в Вену, чтобы продолжить свою работу. Однако термолампа использовалась в основном для производства древесного угля, а не для производства газов.

Уильям Мердок и Boulton Watt

Уильям Мердок

Уильям Мердок (иногда Мердок) (1754 г.) –1839) был инженером, работающим в фирме Boulton Watt, когда, исследуя процессы дистилляции где-то в 1792–1794 годах, он начал использовать угольный газ для освещения. В то время он жил в Редруте в Корнуолле, и провел несколько небольших экспериментов с освещением своего дома угольным газом. Вскоре он отказался от этой темы до 1798 года, когда переехал в Бирмингем, чтобы работать на домашней базе Boulton Watt в Сохо. Затем Boulton Watt инициировали еще одну серию небольших экспериментов. В связи с продолжающимися патентными тяжбами и их основным бизнесом - паровыми двигателями, тема снова была оставлена ​​без внимания. Грегори Ватт, второй сын Джеймса Ватта, во время путешествия по Европе увидел демонстрации Лебона и написал письмо своему брату, Джеймсу Ватту-младшему, в котором он сообщил об этом потенциальном конкуренте. Это побудило Джеймса Ватта-младшего начать программу разработки газовых фонарей в Boulton Watt, которая расширит технологию и приведет к первым коммерческим применениям газовых фонарей.

После первоначальной установки на Soho Foundry В 1803–1804 годах компания Boulton Watt подготовила устройство для текстильной фирмы Philips Lee в Солфорде близ Манчестера в 1805–1806 годах. Это должно было быть их единственной крупной продажей до конца 1808 года. Джордж Огастес Ли был главной движущей силой разработки аппарата. Он проявлял большой интерес к технологиям и представил ряд технологических новшеств на заводе в Салфорде, таких как конструкция железного каркаса и паровое отопление. Он продолжал поощрять развитие технологии газового освещения в компании Boulton Watt.

Winsor and the Gas Light and Coke Company

Взгляд на газовые фонари в Pall Mall: современная карикатура на освещение Пола Уинсором Молл, Джордж Роулендсон (1809)

Первой компанией, которая поставляла промышленный газ потребителям в качестве коммунальных услуг, была лондонская Gas Light and Coke Company. Он был основан усилиями немецкого эмигранта Фредерика Винзора, который был свидетелем демонстраций Лебона в Париже. Он безуспешно пытался купить термолампу у Лебона, но остался в восторге от технологии и решил попытать счастья сначала в своем родном городе Брансуик, а затем в Лондоне в 1804 году. Однажды в Лондоне, Винзор начал интенсивную кампанию по поиску инвесторов для новой компании, которая будет производить газовые аппараты и продавать газ потребителям. Ему удалось найти инвесторов, но юридическая форма компании была более сложной проблемой. Согласно Закону о пузыре 1720 года, все акционерные общества сверх определенного числа акционеров в Англии должны были получить королевскую хартию для регистрации, что означало, что требуется акт парламента.

Винзор вел свою кампанию с перерывами до 1807 года, когда инвесторы образовали комитет, которому было поручено получить акт парламента. Они преследовали эту задачу в течение следующих трех лет, встречая на пути неприятности, самой важной из которых было сопротивление Boulton Watt в 1809 году. В том же году комитет предпринял серьезную попытку получить Палату общин, чтобы принять закон, уполномочивающий короля предоставить хартию, но Boulton Watt почувствовала, что их бизнес по производству газовых осветительных приборов находится под угрозой, и подняла оппозицию через своих союзников в парламенте. Хотя парламентский комитет рекомендовал одобрение, оно было отклонено в третьем чтении.

В следующем году комитет попытался снова, преуспев с молчаливого согласия Boulton Watt, потому что они отказались от всех полномочий производить устройства для продажи. Закон требовал, чтобы компания собрала 100 000 фунтов стерлингов, прежде чем они могли запросить чартер, и на выполнение этого условия потребовалось два года. Георг III предоставил хартию в 1812 году.

Промышленный газ 1812–1825 гг.

Промышленный газ в Англии

Цветная табличка газового завода от Фредерика Accum Практический трактат о газовом свете (1815)

С 1812 по 1825 год промышленный газ был преимущественно английской технологией. После 1812 года был основан ряд новых газовых компаний, обслуживающих Лондон и другие города Великобритании. Ливерпуль, Эксетер и Престон были первыми в 1816 году. Вскоре последовали и другие; К 1821 году ни один город с населением более 50 000 человек не обходился без газового освещения. Пять лет спустя только два города с населением более 10 000 человек остались без газового освещения. В Лондоне газлайт быстро рос. Новые компании были основаны в течение нескольких лет после создания Gas Light and Coke Company, после чего последовал период жесткой конкуренции, когда компании боролись за потребителей на границах своих соответствующих зон деятельности. Фредерик Аккум в различных изданиях своей книги о газовом свете дает хорошее представление о том, как быстро технология распространилась в столице. В 1815 году он писал, что в городе было 4000 фонарей, которые обслуживались сетью на 26 миль (42 км). В 1819 году он увеличил свою оценку до 51 000 ламп и 288 миль (463 км) от сети. Точно так же в Лондоне было только два газовых завода в 1814 году, к 1822 году их было семь, а к 1829 году уже было 200 компаний. Правительство не регулировало отрасль в целом до 1816 года, когда парламентским актом был учрежден пост инспектора по газовым заводам, первым владельцем которого был сэр Уильям Конгрив. Даже тогда до 1847 года не было принято никаких законов, регулирующих всю отрасль, хотя в 1822 году был предложен законопроект, который провалился из-за возражений со стороны газовых компаний. Однако в уставах, одобренных парламентом, содержались различные правила, например, как компании могут разбивать дорожное покрытие и т. Д.

Производство газа в Европе и Северной Америке

Первая газовая компания Франции также была продвижение по службе Фредерик Винзор после того, как ему пришлось бежать из Англии в 1814 году из-за неуплаченных долгов, и он попытался основать другую газовую компанию в Париже, но потерпел неудачу в 1819 году. Правительство также было заинтересовано в развитии отрасли и в 1817 году поручило Шабролю де Вольвику изучить технологию и построить завод-прототип также в Париже. Завод обеспечивал газом для освещения больницы Сен-Луи, и эксперимент был признан успешным. Король Людовик XVIII затем решил придать новый импульс развитию французской промышленности, отправив людей в Англию для изучения ситуации., а также для установки газового освещения в ряде престижных зданий, таких как здание Оперы, национальная библиотека и т. д. Для этой цели в 1818 году была создана публичная компания. Вскоре последовали частные компании, а к 1822 году, когда правительство приняло меры регулирования отрасли, в столице действовало четыре. Принятые правила не позволили компаниям конкурировать, и Париж был фактически разделен между различными компаниями, действующими как монополии в своих собственных зонах.

Газовый свет распространился на другие европейские страны. В 1817 г. в Брюсселе П. Й. Меус-Ван дер Маелен основал компанию, которая начала свою деятельность в следующем году. К 1822 году в Амстердаме и Роттердаме были компании, использующие английские технологии. В Германии газовый свет использовался в небольших масштабах с 1816 года, но первая газовая лампа была основана английскими инженерами и капиталом. В 1824 году в Лондоне была основана Имперская континентальная газовая ассоциация с целью создания газовых компаний в других странах. Сэр Уильям Конгрив, 2-й баронет, один из его лидеров, подписал соглашение с правительством в Ганновере, и газовые лампы впервые были использованы на улицах в 1826 году.

Газовый свет был Впервые представили США в 1816 году в Балтиморе Рембрандт и Рубенс Пил, которые осветили свой музей газовым светом, который они видели во время поездки по Европе. Братья убедили группу богатых людей поддержать их в более крупном предприятии. Местное правительство приняло закон, разрешающий Пилам и их товарищам прокладывать магистрали и освещать улицы. Для этой цели в 1817 году была создана компания. После некоторых трудностей с аппаратурой и финансовых проблем компания наняла английского инженера, имеющего опыт работы с газовым светом. Она начала процветать, и к 1830-м годам компания поставляла газ 3000 местным потребителям и 100 уличных фонарей. За ними последовали компании в других городах, второй из которых был Boston Gas Light в 1822 году и New York Gas Light Company в 1825 году. В 1835 году в Филадельфии был построен газовый завод.

Юридические, нормативные, экологические аспекты, аспекты здоровья и безопасности газового производства

Газовое освещение было одной из самых обсуждаемых технологий первой промышленной революции. В Париже еще в 1823 году разногласия вынудили правительство разработать стандарты безопасности (Fressoz, 2007).Остатки, полученные от дистиллированного угля, часто либо сливали в реки, либо хранилища бассейнах, загрязняющие (и все еще загрязняющие) почву. Одним из первых исключений был Эдинбургский газовый завод, где с 1822 года остатки перевозили на тележках, а затем переправляли по трубам на Bonnington Chemical Works и перерабатывали в ценные продукты.

Прецедентное право в Великобритании и Великобритании. США четко придерживаются мнения, что известно, что строительство и эксплуатация газовых заводов сами по себе не создают неудобств для общества из-за репутации газовых заводов, как крайне нежелательных соседних и вредных загрязнений, которые, как их, исходит от, особенно в На заре промышленного производства газа газовые заводы были в пределах коротких сроков использования судами о том, что (обнаруживаемое) загрязнение за пределами их территории - особенно в районах - будет строго осуждено. Действительно, многие иски по устранению неудобств, поданные в суды, действительно вредным приговорам для производителей газа - в одном исследовании, посвященном раннему экологическому законодательству, действия за неудобства, связанные с газовыми заводами, выводами для истцов 80% случаев по сравнению с общим показателем побед истцов в 28,5% дел о неудобствах на производстве.

Судебные запреты как предварительные, так и постоянные возможности выноситься по делам, с газовыми работами. Например, дурная репутация газовых заводов стала известной, что в деле «Город Кливленд против Citizens 'Gas Light Co.», 20 N.J. Eq. 201, суд дошел до того, что запретил строительство будущего газового завода, который предотвращает появление раздражающих и неприятных испарений и запахов. Судебный запрет не только регулировал процесс производства газа, запрещающий использование очистки от извести, но и предусмотреть, что в случае возникновения каких-либо неприятностей со стороны завода - постоянный судебный запрет, запрещающий добычу газа. Действительно, как однажды заметил Мастер свитков, лорд Лэнгдейл в своем мнении по делу Haines v. Taylor, 10 Beavan 80, что я был скорее удивлен, услышав, что к последствиям газовых работ как к ничему... в наши дни каждый человек должен иметь достаточный опыт, чтобы прийти к выводу, что, будь то неприятность или нет, газовая фабрика - очень неприятная вещь. Никто не может сомневаться в том, что летучие продукты, образующиеся при перегонке угля, ужасны. Сказать, что это не так... каждый мужчина это знает. Газовые заводы стали восприниматься скорее как преимущества газовых сталей очевидны. Это явление было вызвано используемым стимулами:

  • регулирование загрязнения от газовых заводов (в Великобритании с принятием Закона о газовых заводах 1847 г.), которое увеличивало стоимость загрязнения, которое ранее считалось близка к нулю, что привело к развитию технологий, которые снижают постоянные неприятности загрязнения (во многих случаях превращая выброшенные бывшие загрязняющие вещества в прибыльные побочные продукты);
  • рост "неприятного дыма" в 1850-х годах принес о бытовом и коммерческом использовании угля во многих городах и мегаполисах; прямое сжигание угля, которое является особенно заметным загрязнением; что повсеместное использование газа могло бы уменьшиться, особенно в начале использования газа для других целей, кроме 1870-х годов; Для приготовления пищи, отопления помещений, приготовления пищи для использования в промышленных и химических целях, которые ранее удовлетворялись за счет использования угля;
  • развитие газопроводов и компрессоров высокого давления (1900-е гг.); Они были эффективны для использования системы управления газом на больших территориях. это привело к тому, что они могли вызвать дискомфорт и беспокойство для их жителей;

И эпоха консолидации газовых заводов через системы распределения высокого давления (1900–1930-е годы) и окончание эры промышленного газа (1955–1975) привело к остановке газовых заводов из-за сокращения штатов. Прекращение производства природного газа привело к тому, что начали строиться трубопроводы для доставки природного газа из скважины в газораспределительные системы. Природный газ превосходил промышленный газ того времени, был дешевле - добывался из скважин, а не производился на газовом заводе - более удобен для пользователя - поступал из скважины, не требуя почти никакой очистки, - и более безопасно - из-за отсутствия окиси углерода в распределенном продукте. После закрытия нескольких бывших заводов по производству газа былиедены до приемлемого уровня экологической чистоты, чтобы их можно было повторно использовать, по крайней мере, по современным стандартам. Фактически, многие из них были оставлены на месте, а технологические отходы остались на месте и никогда не утилизировались должным образом.

отходы, вызывающие наибольшее беспокойство сегодня, отходы, вызывающие наибольшее беспокойство сегодня, отходы, производимые на бывших заводах газа, они часто (по состоянию на 2009 г.) все еще загрязняют территорию бывших заводов по производству газа. - это в основном каменноугольная смола (смешанная длинноцепочечные ароматические и алифатические углеводороды, побочный продукт угля карбонизации ), в то время как «голубой билли» (вредный побочный продукт очистки извести, загрязненный цианидами), а также другие остатки извести и каменноугольной смолы считаются менее значимыми., несмотря на значительную опасность для окружающей среды. Некоторые бывшие газовые заводы сегодня принадлежат газовым предприятиям, часто в целях предотвращения выбросов загрязненных земель. Другой общественной достоянием и без надлежащей утилизации стали причиной серьезной опасности для здоровья своих пользователей. Когда и где это необходимо, бывшие газовые заводы подлежат законам о восстановлении окружающей среды и могут подлежать очистке, предусмотренной законодательством.

Приборы и оборудование исторического газового завода
Горизонтальный вид реторты и печи (1819)

Базовая конструкция газового осветительного прибора была дополнена Boulton Watt и Samuel Clegg в период 1805–1812 гг. Дальнейшие усовершенствования были сделаны в компании Gas Light and Coke Company, а также растущим число инженеров-газовиков, таких как Джон Малам и Томас Пекстон, после 1812 года. Boulton Watt внесла свой вклад в базовую конструкцию реторты, конденсатора и газометра, а Клегг усовершенствовал газометр и внедрили очистку от извести и гидравлическую магистраль, еще один очиститель.

Ретортный стенд

Ретортный стол был конструкцией, в которой реторты были установлены для карбонизации (синонимолиза) угольного сырья и угольного газа.. За годы промышленного производства газа были достигнуты успехи, превратившие ретортный стенд из немногим более чем угольные железные сосуды над открытым огнем в массивную, высокоэффективную, частично автоматизированную, промышленную, капиталоемкую установку для карбонизации большого количества угля. Несколько ретортных столов обычно располагались в одной «ретортной камере», которая была как минимум одна на каждом газовом заводе.

Первоначально ретортные столы имели различные варианты использования из-за длительного использования и научного и практического понимания карбонизации угля. Некоторые ранние реторты были немногим больше, чем железные сосуды, наполненные углем и поставленные на угольные костные трубки, прикрепленные к их верхним концам. Хотя это практично для самых первых газовых заводов, это быстро изменилось, когда первые газовые заводы обслужили более чем несколько клиентов. По мере того, как размер таких сосудов увеличился, стала очевидной необходимость повышения эффективности повторного заполнения реторт, и стало очевидно, что заполнение односторонних вертикальных реторт осуществляется легко; Удаление кокса и его остатков после карбонизации угля было намного труднее. Таким образом, газовые реторты перешли с вертикальных сосудов на горизонтальные трубчатые.

Реторты обычно делали из чугуна. Первые инженеры-газовики много экспериментировали с лучшими формами, размерами и настройками. Ни одна из форм реторты не преобладала, и использовалось множество различных поперечных сечений. После 1850-х лет, реторты вообще стали из огнеупорной глины из-за большее сохранение тепла, большая прочность и другой положительное качество. Чугунные реторты использовались на небольших газовых заводах из-за их совместимости с потребностями, с более низкой стоимостью чугунных реторт, способностью быстро нагреваться для удовлетворения переходных требований и замены по принципу «включай и работай». Это перевесило недостатки, заключающиеся в более коротком сроке службы, более низких температурных пределах и отсутствие возможности изготавливать изделия нецилиндрической формы. Кроме того, общие газовые работы практикуют другой переключатель к противопожарной ретортам благоприятных возможностей, которые были сформированы, как «D» повернуты на 90 градусов влево, иногда со слегка скатной нижней секцией.

С введением шамотной реторты, более высокие нагреции могут быть выполнены в реторт скамейками, что приводит к более быстрому и более полной карбонизации угля. По мере того, как стали возможны более высокие температуры системы, были внедрены передовые методы стендового обжига реторт, чему способствовала разработка мартеновской печи компанией Siemens примерно в 1855–1870 гг. революции в газовой отрасли. -эффективность работы.

Изометрический вид стенда с регенеративной ретортой (1921 г.)

В частности, двумя следующими достижениями были:

  • Внедрение стенда с «косвенным срабатыванием» реторты. Первые ретортные стенды с «прямым зажиганием» состояли из реторт, подвешенных над коксовым огнем, которые нагревали реторты и приводили к карбонизации угля до кокса и выделению газа. Это изменило введение огня закрытых огневых позиций. Вместо того, чтобы нагревать реторты непосредственно огнем, увеличили помещали несколько ниже и сбоку от реторт, при этом подачу воздуха уменьшали и вводили небольшое количество пара. Вместо того, чтобы выделить большое количество тепла для непосредственного сообщения реторт, в огне теперь выделяются нагретые газы - в частности, окись углерода, а также небольшое количество водорода, которые являются легковоспламеняющими другими. Эти газы поднимаются от огня в канал, который подводит их к «фурмам » - маленьким отверстием, похожим на «ноздри», расположенным рядом с ретортами, которые выбрасывают из них «топочные газы». Соседние «фурмы» испускают большое количество «вторичного воздуха», который представляет собой нагретый воздух, который при смешивании с топочными газами заставляет их воспламениться и загореться и окунуть наружу реторт в тепло.
  • 96>Внедрение рекуперации тепла для предварительной обработки воздуха первичного и вторичного сгорания. Вызывая выхлоп реторты-скамейку, чтобы пройти через лабиринт огнеупорной кирпичной кладки, значительное количество тепла может быть извлечено из него. С другой стороны от выхлопных каналов расположены каналы для прохождения воздуха горения. Таким образом, кирпичи передают тепло выхлопных газов воздуху горения, нагревая его. Это обеспечивает гораздо большую степень термического КПД ретортного стенда, что позволяет использовать гораздо меньше кокса, поскольку воздух, предварительно нагретый отходящим теплом, уже горячий, когда он попадает в огонь для сжигания, или фурма »для вторичного сжигания топлива.

Эти два достижения превратили старую ретортную скамью с« прямым нагревом »в усовершенствованную ретортную площадку с« косвенным сжиганием »,« регенеративную »или« генеративную », а также использование свинцового кокса в ретортных столах (в более крупных предприятиях) снизиться с более 40% кокса, производимого ретортами, до факторов, составляющих всего 15% кокса, производимого ретортами, что приведет к повышению эффективности на порядок. Эти улучшения привели к дополнительным капитальным затратам на ретортный стенд, что привело к постепенному включению их в более мелкие газовые заводы, если они вообще были включены.

Дальнейшее повышение эффективности и безопасности было замечено с введением «сквозной» реторты, которая имела дверь спереди и сзади. Это обеспечивало большую эффективность и безопасность при загрузке и разгрузке реторт, что было трудоемким и часто опасным процессом. Уголь теперь можно было вытолкнуть из реторты, а не вытащить из реторты. Одной из интересных модификаций «сквозной» реторты была «наклонная» реторта, расцвет которой пришелся на 1880-е годы - реторта, установленная на умеренном наклоне, где уголь засыпался с одного конца, а реторта запечатывалась; после пиролиза днище было открыто, и кокс вылился самотеком. Это было принято на некоторых газовых заводах, но экономия на рабочей силе часто компенсировалась неравномерным распределением и пиролизом угля, а также проблемами комкования, приводящими к невозможности высыпания угля из дна после пиролиза, что в некоторых случаях усугублялось. виды угля. Таким образом, наклонные реторты устарели в результате более поздних усовершенствований, включая установку для обработки реторт и вертикальную ретортную систему.

Было представлено несколько усовершенствованных ретортных устройств для повышения эффективности и удобства. Было обнаружено, что клинкер с пневматическим или паровым приводом особенно полезен при удалении клинкера из зоны первичного сжигания уступов косвенного нагрева - ранее клинкерование было трудоемким и трудоемким процессом, требовавшим большого количества труда в ретортной камере. Еще одним классом представленных устройств были аппараты - и, в конечном счете, машины - для загрузки и разгрузки реторт. Реторты обычно загружались с помощью удлиненного черпака, в который загружался уголь - группа людей поднимала черпак и вбивала его в реторту. Затем люди сгребали уголь в слой равной толщины, а реторту закрывали. Затем начнется добыча газа - и через 8-12 часов реторта будет открыта, и уголь будет либо вытягиваться (в случае реторт с остановкой), либо выталкиваться (в случае сквозных реторт).) из реторты. Таким образом, ретортный цех требовал больших трудовых ресурсов - так как часто требовалось много людей, чтобы нести угольный совок и загружать реторту.

Другие объекты газового завода

Из реторты газ сначала проходит через «ловушку» смолы / воды (похожую на ловушку в водопроводе), называемую гидравлической магистралью, где значительный фракция каменноугольной смолы была удалена, и газ значительно охладился. Затем он будет проходить через магистраль из ретортной камеры в конденсатор с атмосферным или водяным охлаждением, где он будет охлажден до температуры атмосферы или используемой воды. В этот момент он входит в вытяжную камеру и проходит через «эксгаустер» - воздушный насос, который поддерживает гидравлическую магистраль и, следовательно, реторты при отрицательном давлении (при нулевом давлении атмосферное). Затем его промывают в «промывной машине», пропуская через воду пузырьки, чтобы удалить оставшиеся смолы. После этого он попадет в очиститель. После этого газ будет готов к распределению и поступит в газгольдер для хранения.

Гидравлическая магистраль

Поперечное сечение гидравлической магистрали (1909)

В каждой ретортной камере ретортные столы должны быть выстроены рядом друг с другом в длинный ряд. Каждая реторта имела загрузочную и разгрузочную дверцу. К каждой двери была прикреплена подъемная труба, чтобы отводить газ, когда он

Последняя правка сделана 2021-05-23 14:49:30
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте