Газ в быту

П. ЛОПАТИН и Эм. ЦЕЙТЛИН

Увлекательна и сложна многовековая история использования каменного угля: от примитивного сжигания в топках домашних очагов до сложнейшей переработки угля на газовых заводах; от старых огнепоклонников до газовиков-инженеров.

Сегодня мы являемся свидетелями блестящего совершенства, достигнутого наукой в получении и использовании газа и его отходов в производстве.

Наступление газа встретило на своем историческом пути много препятствий.

Люди упорно не желали расстаться с примитивными источниками тепла и света — с масляной лампой, свечой и дровами, к которым они привыкли в течение многих десятилетий. Газу приходилось с боем добиваться признания. Это было одинаково присуще и дореволюционной России, и ряду европейских стран.

Впервые уличные фонари загорелись в Лондоне в 1814 г. на улице Святой Маргариты. Однако, когда в 1819 г. англичане предложили осветить газом улицы немецкого города Кельна, отцы города ответили решительно и твердо:

«Ночное освещение улиц противно божеским законам, ибо господь не для того создал мрак ночи, чтобы человек нарушал его».

И злым анекдотом кажется сейчас тот факт, что в 1907 г., спустя 42 года после постройки Московского газового завода, в Москве было всего лишь 10 газовых плит.

По-прежнему коптили лампы в домах, дымили керосинные, дровяные плиты и тускло мерцали уличные фитильные фонари. Но газ наступал упорно, настойчиво, неуклонно. Явное преимущество было на стороне газа и вот почему. Применение газа в быту дает экономию в три-четыре раза в сравнении с твердым топливом. Газ не надо тащить к плите — он сам подходит к горелке по металлическим трубам. Газ не надо разжигать, как разжигаем мы дрова и уголь, заранее запасая сухие лучинки. Стоит лишь повернуть маленький краник газовой плиты, поднести зажженную спичку, — и газ мгновенно загорается ровным жарким пламенем. Газ будет гореть, не требуя никаких работ, не давая ни дыма, ни копоти, ни сажи. И опять-таки один лишь поворот маленького краника в обратную сторону, — и газовое пламя сейчас же потухнет.

Скоро в кухонной плите, как и в уличном фонаре, газ уже не имел соперников. Города земного шара лихорадочно строили газовые заводы. Газ становился единственным властелином городских фонарей, кухонных плит и ванных колонок.

Неожиданно у газа появился серьезный соперник — электричество властно вошло в быт. Началась ожесточенная борьба газа и электричества.

Казалось, победа останется за электричеством. Однако результат оказался для многих неожиданным. Говоря языком современных дипломатов, «оба противника разделили между собой сферы влияния». Электричество в быту завладело уличными фонарями и квартирным освещением. Газ по-прежнему остался основным властелином кухни и ванной колонки.

Газ и электричество мирно ужились друг с другом даже в тех странах, где шансы против были явно неравны.

В маленькой Швейцарии водопады и горные потоки дают исключительно дешевую электрическую энергию. В то же время в Швейцарии нет своего каменного угля. Ей приходится везти уголь издалека, втридорога переплачивая за перевозку. И тем не менее еще перед войной 1914—18 гг. в Швейцарии было 55 газовых заводов, и газ твердо укрепился в швейцарских домах, завладев кухонными плитами и мирно ужившись с дешевым электричеством.

Так благополучно кончилась борьба двух серьезных соперников — газа и электричества.

*

В Москве газ появился впервые в 1865 г., когда английское общество открыло в Москве газовый завод. К городскому самоуправлению завод перешел в 1905 г. от французской компании, которая приобрела его у английской в 1888 г.

Англичане, французы, городская дума одинаково не интересовались потребителем, заботясь только о своей прибыли. Дряхлый московский газовый завод работал с перебоями. Москвичи говорили:

— На то и газ, чтобы он гас.

Лишь в 1912 г. было приступлено к реконструкции Московского газового завода. За годы после Октябрьской революции завод вырос, обновился и сейчас представляет собой интересный и сложный производственный комбинат. В нем производятся разные газы — каменноугольный, водяной и др. Все они смешиваются в хранилищах и подаются в город под названием «мешанного газа».

Производство каменноугольного газа ведется в печах с вертикальными ретортами системы «Дессау». Реторта — большая труба, длиной в 4,5 метра, постепенно суживающаяся кверху. Реторты сделаны из огнеупорной глины. В каждой печи 18 реторт, и в каждую реторту вмещается немногим больше полтонны каменного угля.

Реторты заполняются углем через воронки, которые передвигаются над печами. В ретортах температура доводится до 1200° Цельсия. Под влиянием высокой температуры уголь в ретортах начинает разлагаться. Летучие части угля — газ и водяные пары — уходят в общую сборную трубу для газа, в ретортах остается раскаленный кокс.

Процесс распада угля длится 16 часов. Затем крышки реторт открываются, и раскаленный кокс падает в желоб, откуда он переводится в специальные закрома. Летучие же вещества во время процесса собираются в общей сборной газовой трубе. Отсюда насосы перекачивают газ в специальные газохранилища — газгольдеры. По пути газ проходит ряд очистительных операций.

На снимке — устаревший тип газгольдеров. Они выложены из кирпича и принимают в себя газ после того, как он прошел очистку от серы.

Полученный каменноугольный газ обладает теплотворностью в 4500 калорий.

Производство водяного газа совершенно отлично от производства каменноугольного газа. Отлична и аппаратура производства этих газов. Каменноугольный газ получается в ретортных печах. Водяной — в специальных генераторах, представляющих собой железные цилиндры, выложенные огнеупорным кирпичом.

Продуктом для производства водяного газа служит кокс — отход при выработке каменноугольного газа на печах «Дессау».

Водяной газ получается при пропуске струи водяного пара через раскаленный добела кокс. Весь процесс длится минут семь. За этот короткий промежуток времени водяной пар, проходя через раскаленный кокс, разлагается на свои составные части — кислород и водород. Под влиянием высокой температуры кислород немедленно соединяется с углеродом и дает горючий газ —  окись углерода. Смесь двух газов — водорода и окиси углерода — образует водяной газ калорийностью в 2700 калорий. По своей теплотворной способности водяной газ значительно уступает каменноугольному газу, и на газовых заводах выработан метод обогащения водяного газа нефтью, что приводит к повышению его калорийности. Получаемый при этом газ называется карбюрированным. Его калорийность — 4200 калорий.

На газовом заводе вырабатывается еще генераторный газ. Подобно водяному газу он добывается в специальных генераторах. Отличие его производства от процесса получения водяного газа состоит в том, что через кокс продувается не водяной пар, а смесь пара с воздухом.

В газгольдерах смешиваются все виды вырабатываемых газов, и в газовую сеть Москвы подается смешанный газ. Примесь водяного газа, содержащего окись углерода и делающего газ особо ядовитым, допущена отнюдь не свыше 20%.

В новейших металлических цистернах-газгольдерах смешиваются все виды вырабатываемых газов, и в газовую сеть Москвы подается смешанный газ.

Окись углерода (иначе говоря, угарный газ) —  это тот самый газ, который получается при дровяном отоплении, когда рано закрывают дверцы печи. Окись углерода — очень ядовитый газ. Однако горение газа в комнате не представляет опасности; продукты сгорания газа — пары воды и углекислота — безвредны. Но если газ попадает в жилище непосредственно, т. е. в виде утечки из испорченного или случайно открытого краника или вследствие неисправности газовой проводки, то отравляющее действие газа на человека тем сильнее, чем больше смешанный газ содержит в виде примеси водяной газ, наиболее богатый окисью углерода. В СССР строго придерживаются установленной нормы присутствия водяного газа — не более 15,2%. Однако за границей к этому вопросу отношение совершенно иное. Водяной газ в производстве дешевле каменноугольного, и этого достаточно, чтобы все допустимые нормы примеси водяного газа были бы повышены. Иностранным газовым обществам выгоднее уплачивать страховые премии за причиненную смерть от отравления газом, нежели допускать водяной газ в норме.

Смешанный газ выходит из газового завода тремя потоками: по двум газопроводам диаметром в 600 миллиметров и по одному в 900 миллиметров. Смешанный газ легче воздуха. Калорийность его в среднем около 4800 калорий. По городской сети труб газ доставляется на фабрики, заводы, в дома — к аппаратуре потребителя. Для увеличения пропускной способности городской сети частично уже осуществлена так называемая кольцевая магистраль, охватывающая Москву по линии Камер-Коллежского вала. По газовой сети установлено 10 регуляторных подстанций, через которые сеть получает питание.

За газом установлено строжайшее наблюдение во время его путешествия по городу. Специальная диспетчерская служба наблюдает за правильным распределением газа и давлением его в сети в разных районах города. В силу своего большего удобства и дешевизны газ получает все большее распространение, и металлические трубы все дальше уходят от газового завода, подводя газ в наиболее отдаленные точки Москвы.

Раньше чем допустить газ к потребителю, его пропускают через ряд очисток от вредных примесей. Главные из них — сероводород, циан, нафталин, аммиак и смола.

Вначале горячий газ охлаждается в воздушных и водяных холодильниках. При охлаждении из газа выделяются каменноугольная смола и аммиачная вода. По особым трубопроводам они отводятся в специальные резервуары. Однако охлажденный газ, прошедший через холодильники, заключает в себе большое количество смолы в виде мельчайшей пыли. Для удаления смолы газ заставляют проходить через смолоотделитель. В этом приборе газ выходит снизу вверх через вертикальную трубу под крышку, напоминающую колокол, низ которого погружен в воду. Стенки колокола состоят из четырех рядов тонких пластинок, снабженных массой мелких отверстий. Газ, проходя через колокол, разделяется на множество мелких струек, резко меняя при этом направление хода. Частички смолы ударяются о стенки аппарата, прилипают к ним и, накопляясь, стекают сначала в нижнюю часть аппарата и затем в смоляные цистерны.

На дальнейшем пути газ проходит через три одинаковых по устройству аппарата. Первый из них, предназначенный для отделения нафталина, наполнен тяжелым каменноугольным маслом. Соприкасаясь с маслом, газ отдает нафталин —  тот самый, которым пересыпают на лето меховые вещи, спасая их от моли.

Во втором аппарате раствор железного купороса удаляет из газа циан. Третий, наполненный чистой водой, отбирает из газа аммиак.

Пройдя аппаратное здание, газ попадает в корпус очистителей. Здесь происходит очистка каменноугольного и водяного газа от сернистых соединений.

Сероводород — газ, издающий неприятный запах гнилых яиц, вредный для здоровья и действующий разрушающе также на газовые трубы и газоаппаратуру. Это крайне нежелательная примесь газа. Поэтому на газовом заводе сероочистке уделяется большое внимание. Для очистки от серы служит болотная железная руда, которая ссыпается в несколько рядов друг под другом в больших чугунных ящиках. Руду смешивают с древесными опилками для увеличения ее пористости и облегчения газу прохода через слои руды. В шести рядах каждого ящика помещается более шести вагонов руды. Газ для очистки последовательно проходит через ящики, где слой руды отнимает от него сернистые соединения. Здесь из газа удаляется сероводород, а гидрат окиси железа переходит в сернистые соединения.

Руда не может работать беспрерывно, и наступает момент, когда вся действующая железная окись превращается в сернистые соединения. Тогда руду вынимают из отравленного ящика и рассыпают на воздухе тонким слоем. Воздух оживляет руду, и оживленная руда снова загружается в ящик. Подобный процесс может продолжаться раз двадцать. Однако бесконечное оживление руды невозможно. В руде, наконец, настолько вырастет количество серы, что руда делается негодной для очистки. На многих заводах серу, полученную из отработанной очисткой массы, используют для получения серной кислоты.

Во время процесса очистки газа от серы дежурные мастера время от времени пробуют чистоту газа чувствительными бумажками, пропитанными раствором уксуснокислого свинца. Бумажка чернеет, если в газе остается хотя небольшое количество сероводородного газа.

После очистки газа от серы заканчивается его обработка на газовом заводе, и газ идет далее в газгольдеры. В цистернах остаются собранные при очистке отходы — аммиачная вода, каменноугольная смола и др. Каждый из отходов газового завода представляет исключительный интерес, являясь сырьем для получения бесчисленного количества разнообразных химических материалов, применяющихся в самых различных отраслях промышленности.

Вы видите бункер, загруженный углем. Двигаясь над печами, он из специальных рукавов засыпает уголь в многочисленные воронки. Они расположены тремя рядами.

Советский Союз, в частности Москва, энергично развивает свое газовое хозяйство.

В своем историческом постановлении ЦК ВКП(б) и СНК СССР от 10 мая 1935 г. принимают решение, направленное к удовлетворению самых неотложных нужд города в газоснабжении. Учитывая недостаточность мощности существующего в Москве газового завода, ЦК ВКП(б) и СНК СССР обязывают НКТП развить дальше газоснабжение Москвы и обеспечить подачу газа в город к 1945 г. до 600 млн. кубических метров. Наряду с развитием мощности существующего завода решено построить около Москвы и ввести в эксплуатацию к началу 1938 г. коксогазовый завод мощностью не менее 200 млн. кубических метров газа в год.

Одновременно с развитием газового хозяйства, в Союзе идут успешные работы пo газификации низкосортных углей. Для Москвы этот вопрос имеет особо важное значение, открывая широкие перспективы в деле использования низкосортных подмосковных углей.

Возможность выработки не только из подмосковного угля, но и из торфа высококалорийного газа технически доказана. Известен ряд методов получения из подмосковного угля газа теплопроводной способности около 3000 калорий. Метод газификации торфа в низкокалорийный газ можно считать промышленно освоенным. Развитие газоснабжения Москвы с использованием местных топлив может дать целый ряд больших достижений. За счет местных топливных ресурсов будет сокращено потребление дальнепривозных топлив. Это обстоятельство в свою очередь освободит железнодорожный транспорт от значительного количества топливных грузов.

Особенно же важно еще то, что производство газа на базе местных топлив ускорит и облегчит удовлетворение все растущей потребности в газе.

Продукция Московского газового завода по плану на 1936 г. равна 112 млн. кубических метров; из этого количества на бытовые нужды расходуется 60%, на промышленность 40%. Количество газа — большое, но недостаточное. В 1937 г. с вводом в эксплуатацию двух строящихся газогенераторов водяного газа мощность завода увеличивается до 130 млн. кубических метров. Это почти предел для существующего газового завода. Однако потребность лишь в газе на одни бытовые нужды для Москвы выражается на ближайшее десятилетие в количестве около 500 млн. кубических метров. Значительно больше потребуется газа для промышленности.

Успехи социалистического строительства, достижения советской науки в нашей стране найдут свое полное отражение и в эффективном разрешении газификации Москвы.