Havagazı olan gaz imal transformasyonu sırasında üretilen, kömür için kola . Kömür gazı olarak kullanılmıştır gaz aydınlatma sonuna kadar XIX inci o tarafından tahttan yüzyılda elektrik daha genel olarak, ve şehir gazı kadar 1960'larda o yavaş yavaş yerini, doğalgaz .
"Kömür gazı" terimi ayrıca , kömür damarlarından emilen eşik gazını belirtmek için kullanılma eğilimindedir .
1800 civarında "kömür gazı" keşfinin mülkiyeti o zamanlar tartışıldı. Fransız Philippe Lebon , İngiliz William Murdoch , Alman Frédéric-Albert Winsor , endüstriyel sonuçlar vermeyen tek kişi olan Limburger Jan Pieter Minckelers arasında paylaşılıyor . Aydınlatma olarak onun üretimine ve kullanımına en çok önce gerçekleştirildi Bununla birlikte, görünüyor Culross Abbey , İskoçya o vazo kullanıldı.
Kömürün (kömür gazının elde edilmesini mümkün kılacak olan) "damıtılması", ilk olarak kok elde etmek için gerçekleştirilir .
1812'den itibaren, kömür gazının bir aydınlatma gazı olarak difüzyonu, henüz petrolde aydınlatıcı olduğumuz bir dönemde, Frédéric-Albert Winsor'un önderliğinde önce Londra'da , ardından Paris'te gerçekleşti . Bu süreçte, büyük modern enerji gruplarının kökenini oluşturacak İngiliz şirketi Imperial Continental Gas Association da dahil olmak üzere büyük Avrupa şehirlerini donatmak amacıyla çeşitli şirketler kuruldu .
Kömür gazının gelişi, başlangıçta, bunun bir yangın veya patlama kaynağı olduğundan korkan insanların veya pazarlarını kaybetmekten korkan balina yağı satıcılarının ( o zamanlar yakıt balina yağıydı) tamamen yerleşik bir güvensizlikle karşılanır . kullanılan yağın lambaları içinde İngiltere ). Böylece Charles Giraud 1817'de şunları yazdı:
“İngiltere'de artık sokaklar, dükkanlar, atölyeler, gösteriler, fabrikalar ve tapınaklar için gaz aydınlatması o kadar yaygın ki, bu buluşun balina yağı kullanımını azaltarak İngiliz balıkçılığına zarar vermediğinden korkuluyor. "
1785 yılında Lebon , uygulamalarında kömür gazı yerine “ odun gazını ” seçmiş ve gazına “hidrojen gazı” adını vermiştir. Kömür gazına "gaz hidrojen yakıtı" ( İngiltere'de Murdoch tarafından " gaz ışığı " ) ve ardından " gaz aydınlatması " denir . O sıralarda Avrupa'nın bütün ana caddeleri yavaş yavaş gaz lambalarıyla aydınlanıyordu . Aydınlatma gazı daha sonra türbinler ve motorlar için yakıt olarak , ısıtma ve pişirme için kullanılır . “ Şehir gazı ” adı , aydınlatma gazının esas olarak kasabalarda dağıtılmasından ve artık sadece aydınlatma için kullanılmamasından gelmektedir. “ Mamul gaz ” ve “kok gazı” isimleri , aydınlatma gazının ve ardından şehir gazının gaz fabrikalarında ve kok fabrikalarında ( doğal gaz , lay gaz veya gazın aksine) üretildiğini hatırlatır . bodrum ).
İlçe gazı yavaş yavaş onun içinde yerini aldı aydınlatma uygulamaları ile elektrik 1880 yılından ve bunun ısıtma uygulamalarında, doğal gazla gelen 1929 krizinin , ve sonundan itibaren yaygınlaştı Dünya Savaşı .
Kömürün gaza dönüştürülmesi, 1926'da Fischer-Tropsch sürecinin keşfiyle ("synfuel" adı verilen sentetik bir sıvı yakıtın üretilmesini mümkün kılan) yeniden ilgi uyandırdı. Bu vesileyle, " sentez gazı " veya "syngas" (" sentetik gaz "ın kısaltması ) adı, "üretilmiş gazlar"ın yanı sıra sentetik gazlar oluşturmak için modern deneyleri içeren görünümünü ortaya çıkarır.
1980'lerin ortalarında , hidrokarbonlar (doğal gaz veya petrol kütükleri ) sentez gazının ana kaynağıydı. Kömür kullanımı tamamen marjinal hale geliyor.
Fransa'da, son havagazı fabrikası, o Belfort içinde, Franche-Comte, 1971 yılında kapandı.
Bitiş XX inci yüzyıl ve erken XXI inci yüzyıl, çelik gaz (kok fırın ve gelen kömür gazı yüksek fırın gazı çıkışında yakalandı ( yüksek fırın ait fırınlarda artı, eğer değirmen bir tesis ile donatılmış gelen gaz adanmış oksijen dönüştürücüler ) hala kısmen kok ve üretimi için gerekli enerjiyi sağlamak için geri kazanılır dökme demir . bu gazların fazlasının sonunda buhar üretim birimleri ve elektrik kazanılır. başındaki XXI inci yüzyıl, birim projeleri kojenerasyon (birleşik buhar ve fazla fırın gazına değer veren elektrik) incelenmektedir.
“Kullandığımız tüm malzemeler içinde en temizi yağlı yağlar, reçineler, bitümlü şeyller; ancak taşkömürü ekonomik açıdan en avantajlı olanıdır: ağırlığının %20'sini gaz halindeki ürünlere verir ve değeri hammadde alımını kısmen telafi eden kalıntı kok olarak bırakır. Kömürün damıtılmasıyla ilgili işlemler bu nedenle en çok ilgi çeken işlemlerdir. "
Kömür sadece karbon olmaktan uzaktır . Her on karbon atomu için ortalama olarak naftalin , antrasen , fenantren ve bunların daha yüksek muadillerinden türetilen yoğunlaştırılmış aromatik hidrokarbonlardan gelen sekiz hidrojen atomu vardır . Ek olarak, her zaman az ya da çok kükürt içerir, bu da koklaştırma sırasında özellikle toksik ve kötü kokulu bir gaz olan hidrojen sülfüre (H 2 S) yol açar.).
Keşfedildiği zaman, damıtma ve sert kömür içinde retort üretilen bakımından zengin bir ham gaz , hidrojen (H 2), metan (CH 4), karbon monoksit (CO), kömür katranının yanı sıra %75 saf olmayan karbon, kok , kaçınılmaz hidrojen sülfür ve eser miktarda merkaptan ve diğer safsızlıklar. Karbon monoksit (CO), çok zehirli olmasına rağmen sadece karbondioksit vererek yanmaya aktif olarak katılır . Kömür katranı bileşikleri açısından zengin bir sıvı aromatik o için kullanılmaktadır ve poliaromatik derz dolgu , daha sonra taban ürünü haline carbochimie (damıtma 400 ° C içerir benzen , toluen , ksilen , anilin , fenol , naftalin ve antrasen ).
1800 civarında Murdoch, kilogram yük başına yaklaşık 250 litre gaz çıkardı . Sadece kok satışı, kömürün alım fiyatını karşılar. Gazometrelerde depolanan gaz, yerel bir boru ağı aracılığıyla hedefine taşınır .
Referans kompozisyon |
PCI ( Th / Nm 3 ) |
Stokiyometrik hava hacmi (Nm 3 hava / Nm 3 ) |
Stokiyometrik duman hacmi (Nm 3 duman / Nm 3 ) |
Alev sıcaklığı (° C) |
Yoğunluk (havaya göre) |
Dinamik viskozite (10 −6 Pa s ) |
|||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
CO | CO 2 | CH 4 | Cı- 2 , H 4 | Cı 2 H 6 | Cı- 3 , H 6 | Cı 6 H 6 | H 2 | 2 numara | 15 ° C'de gaz | 500 ° C'de gaz | |||||
6.7 | 1.6 | 24 | 1.8 | 0,8 | 0.1 | 0,2 | 62.7 | 2.1 | 4.34 | 4.421 | 5.129 | 1.934 | 2 141 | 0,319 | 10.21 |
1807'de Kömür gazının birden fazla hatası vardı:
Genel olarak, karbon dioksit ve hidrojen sülfürün varlığı gazın fiziksel ve kimyasal olarak temizlenmesini gerektirecek ve bu da uzun süre kusurlu kalacaktır: yirminci yüzyılın başında kullanıcılar hala kötü kokulardan, baş ağrılarından ve kusmadan şikayet etmektedirler. gazla.
Aydınlatma gazının öldürücü potansiyeli, onu İngiltere'de en yaygın kullanılan intihar aracı yapar (%50). Ve Fransa'da, 1950'de, yılda 400'den fazla insan gönüllü gaz zehirlenmesinden öldü. Bu rakam, kömür gazının kademeli olarak doğal gazın yerini aldığı 1960 yılından itibaren giderek azalmaktadır. Bu azalma, neredeyse deneysel olarak, bu yeni gazın solunmasının çok orta derecede boğulma risklerine yol açtığını göstermektedir. İngiltere'de "kömür gazının hızla ortadan kalkması, intihar adaylarının gazın yapısındaki değişikliklerden habersiz olarak kömüre başvurmaya devam etmesinden bu yana, kaydedilen toplam intihar sayısının birkaç yıl boyunca azaldığı anlamına geliyordu".
Kömür gazı arıtma dönüşüm işlemleri neredeyse tamamen İngiliz Samuel Clegg tarafından geliştirilmiştir .
1970 yılında, üretim doğal gaz lehine durduruldu kısa bir süre önce, bir elde edilen havagazı gaz tesisinde 5,000 ve 5,800 kilokalori / m arasında bir ısı oluşturma değerine sahip 3 (ki bir olduğu anlamına gelir m 3 gaz yükseltebilir sıcaklığının 5,200 için 5800 litre su ile 1 ° C ). Gaz daha sonra, belirli bir miktarı ile karıştırılır ve havada bir gaz ve su içinde gaz . Bu gazlar, bir düşük kalorifik değere sahip olarak, bütün havagazı 4000 ve 5000 kilokalori / m arasında bir alt kalorifik değeri verir 3 . Arıtılmış gaz renksizdir.
İşte kompozisyonu ayrıntılı:
hacim olarak | Ağırlık olarak | |
---|---|---|
dihidrojen (H 2) | %50 | %8.4 |
metan (CH 4) | %32 | %41.6 |
karbon monoksit (CO) | %8 | %18.8 |
etilen ve diğer hidrokarbonlar | %4 | %9,4 |
dinitrojen | %3 | %7.1 |
Karbon dioksit | %2 | %7.4 |
benzen ve aromatikler | %1 | %7.3 |
Kömür gazlaştırma operasyonu , "akciğer kanseri için yeterli insan kanıtı" konusu olan bir durum olarak kabul ediliyor.
Kömür gazı sömürüsünün başlangıcında fabrikalardaki çalışma koşulları korkunçtu. Üretim süreci kesintili olduğu için, kok kömürünün imbiklerden boşaltılması ve kömürün yüklenmesi sıcak olarak gerçekleşir. Serbest bırakıldığında, kok tutuşur ve kovalarla su ile söndürülmelidir. Her şey oradaydı, ısı, toz, tahriş edici, zehirli ve kanserojen dumanlar.
Gaz fabrikalarında üretilen gaz, gazometrelerde depolanır ve boru hatları ile yerel olarak taşınır:
1860 yılında Jean-Joseph Étienne Lenoir tarafından hayal edilen ve üretilen ilk iki zamanlı yanmalı motor , aydınlatma gazı kullanıyor.
Gaz balonları gaz aydınlatma yerine girdi olarak dihidrojen ile değiştirilmeden önce,, helyum daha pahalı yakıt değil. Hidrojenden daha yoğun olmasına rağmen, kömür gazı istendiğinde mevcuttur ve daha iyi ozmotik niteliklere sahiptir. Jan Pieter Minckelers'in gaz balonlarına yönelik gazları ararken , 1784'te kömür gazının aydınlatma olarak uygulamalarını keşfettiğini unutmayın.
Gazlı şamdan , Pont Alexandre-III , Paris ( 1896 - 1900 ).
Bec Bengel (plan ve kesit).
Gaz motoru arasında Étienne Lenoir içinde Musée des Arts et Metiers Paris'te.
La Villette'deki gaz tesisi ile bir gaz balonunun ayrılması.