Gas pobre

El gas de producción es gas combustible que se fabrica soplando coque o carbón con aire y vapor simultáneamente. Se compone principalmente de monóxido de carbono (CO), hidrógeno (H₂), así como cantidades sustanciales de nitrógeno (N₂). El valor calórico del gas pobre es bajo (principalmente por su alto contenido de nitrógeno) y la tecnología es obsoleta. Las mejoras sobre el gas productor, también obsoleto, incluyen gas de agua donde el combustible sólido se trata intermitentemente con aire y vapor y, mucho más eficientemente, gas de síntesis donde el combustible sólido se reemplaza con metano.

En los EE. UU., el gas de producción también puede recibir otros nombres según el combustible utilizado para la producción, como el gas de madera. El gas productor también puede denominarse gas de succión. El término succión se refiere a la forma en que un motor de combustión interna atrajo el aire hacia el generador de gas. El gas de madera se produce en un gasificador.

Producción

El gas de producción generalmente está hecho de coque u otro material carbonoso como la antracita. Se pasa aire sobre el combustible carbonoso al rojo vivo y se produce monóxido de carbono. La reacción es exotérmica y procede de la siguiente manera:

Formación de gas productor a partir de aire y carbono:

C + O₂ → CO₂, +97,600 calorías/mol

CO₂ + C → 2CO, –38,800 calorías/mol (mola de la fórmula de reacción)

2C + O₂ → 2CO, +58,800 calorías/mol (por ml de O₂ i.e. per mol of the reaction formula)

Reacciones entre vapor y carbón:

H₂O + C → H₂ + CO, –28.800 calorías/mol (presumably mol of the reaction formula)

2H₂O + C → 2H₂ + CO₂, –18,800 calorías/mol (presumably mol of the reaction formula)

Reacción entre vapor y monóxido de carbono:

H₂O + CO → CO₂ + H₂, +10.000 calorías/mol (presumably mol of the reaction formula)

CO₂ + H₂ → CO + H₂O, –10.000 calorías/mol (presumably mol of the reaction formula)

La composición media del gas productor ordinario según Latta fue: CO₂: 5,8 %; O₂: 1,3%; CO: 19,8%; H₂: 15,1%; CH₄: 1,3%; N₂: 56,7%; BTU bruto por pie cúbico 136 La concentración de monóxido de carbono en el "ideal" Se consideró que el gas productor era 34,7% de monóxido de carbono (óxido carbónico) y 65,3% de nitrógeno. Después del "lavado", para eliminar el alquitrán, el gas puede usarse para impulsar turbinas de gas (que son muy adecuadas para combustibles de bajo poder calorífico), motores de encendido por chispa (donde es posible reemplazar el 100 % del combustible de gasolina) o motores diesel de combustión interna (donde todavía se usa del 15% al 40% del requisito original de combustible diesel para encender el gas). Durante la Segunda Guerra Mundial en Gran Bretaña, las plantas se construyeron en forma de remolques para remolcar vehículos comerciales, especialmente autobuses, para suministrar gas como combustible de reemplazo de gasolina (gasolina). Se logró un alcance de unas 80 millas por cada carga de antracita.

En películas e historias antiguas, al describir el suicidio "encender el gas" y dejando la puerta de un horno abierta sin encender la llama, la referencia era al gas de carbón o gas ciudad. Como este gas contenía una cantidad significativa de monóxido de carbono, era bastante tóxico. La mayor parte del gas de la ciudad también estaba odorizado, si no tenía su propio olor. Moderno 'gas natural' que se usa en los hogares es mucho menos tóxico y se le agrega un mercaptano para identificar fugas.

Se utilizan varios nombres para el gas productor, el gas de aire y el gas de agua en general, según la fuente de combustible, el proceso o el uso final, incluidos:

• Gas de aire: a.k.a. “Gas de potencia”, “Gas de generador” o “Gas de productor de simieres”. Producido de varios combustibles por combustión parcial con aire. El gas aéreo consiste principalmente en monóxido de carbono con nitrógeno del aire utilizado y una pequeña cantidad de hidrógeno. Este término no se utiliza comúnmente, y tiende a ser utilizado sinónimo de gas de madera.
• Gas productor: Gas de aire modificado por inyección simultánea de agua o vapor para mantener una temperatura constante y obtener un gas de contenido de calor más alto por enriquecimiento de gas de aire con H₂. El uso actual suele incluir gas de aire.

• Gas semiagua: Gas productor.

• Gases de agua azules: aire, agua o gas productor producidos a partir de combustibles limpios como el coque, el carbón vegetal y el antracita que contienen impurezas hidrocarburos insuficientes para su uso como gas iluminador. El gas azul quema con una llama azul y no produce luz excepto cuando se utiliza con un manto de gas Welsbach.

• Lowe's Water Gas: Gas de agua con un reactor de pirolisis secundario para introducir gases hidrocarburos con fines iluminadores.

• Gas cargado: Cualquier gas producido por un proceso similar al de Lowe en el que se añadan hidrocarburos con fines de iluminación.

• Gas de madera: producido de madera por combustión parcial. A veces se utiliza en un gasificador para alimentar coches con motores ordinarios de combustión interna.

Otros gases combustibles similares

• Gas de carbón o gas iluminante: Producido del carbón por destilación.

• Gas de agua: Producido por inyección de vapor en combustible precalentado por combustión con aire. La reacción es endotérmica, por lo que el combustible debe ser recalentado continuamente para mantener la reacción en marcha. Esto se hizo generalmente alternando el vapor con un flujo de aire. Este nombre a veces se utiliza incorrectamente al describir el gas de agua azul carburetted simplemente como gas de agua azul.

• Gas de horno de coca: Los hornos de coca dejan un gas exactamente similar al gas iluminador, parte de lo cual se utiliza para calentar el carbón. Sin embargo, puede haber un gran exceso que se utiliza para fines industriales después de haber sido purificado.

• singas o gas de síntesis: (desde gas sintético o gas de síntesis) se puede aplicar a cualquiera de los gases mencionados, pero generalmente se refiere a procesos industriales modernos, como la reforma del gas natural, la producción de hidrógeno y procesos para la producción sintética de metano y otros hidrocarburos.

• Gas de la ciudad (Town): cualquiera de los gases previamente fabricados, incluyendo gas productor que contenga suficientes hidrocarburos para producir una llama brillante con fines de iluminación, producido originalmente de carbón, para la venta a consumidores y municipios.

Usos y ventajas del gas productor:

• Se usa en horno. Cuando los hornos son grandes, no es necesario frotar etc. Cuando el horno es pequeño, el frotamiento es necesario para evitar el corte de pequeños quemadores. En motores de gas, se utiliza después de frotar.
• No hay pérdida debido al humo y la corriente de convección.
• La cantidad de aire necesaria para la combustión de gas productor no está muy por encima de la cantidad teórica mientras que se requiere quemar combustible sólido mucho más que la cantidad teórica. Así que en caso de combustibles sólidos, la mayor cantidad de gases de escape quita calor sensible y por lo tanto hay pérdida de calor.
• El gas productor es más fácil de transmitir que el combustible sólido.
• Los hornos a gas se pueden mantener a una temperatura constante.
• Con gas, se puede obtener una llama oxidante y reductora.
• La pérdida de calor debido a la conversión de combustible sólido en gas productor se puede hacer de forma económica,
• Se puede evitar la molestia del humo.
• El gas productor puede ser producido incluso por la más pobre calidad del combustible.