煤炭氣化工藝學(xué)-第二章-煤炭氣化原理(已修改)
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【正文】 2023/3/20 《 煤炭氣化工藝 》 第二章 煤炭氣化原理 第一節(jié) 煤炭氣化方法 第二節(jié) 煤炭氣化原理 2023/3/20 《 煤炭氣化工藝 》 掌握煤炭氣化方法、煤炭氣化原理 熟悉與理解氣化過程的理論基礎(chǔ)與煤氣平衡組成的計(jì)算 了解地下氣化 知識目標(biāo) 2023/3/20 《 煤炭氣化工藝 》 能掌握煤炭氣化反應(yīng) 會判斷實(shí)際用煤氣化時(shí)的主要影響因素 會解釋 T、 P對氣化的影響 能力目標(biāo) 2023/3/20 《 煤炭氣化工藝 》 是獲得基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)原料的重要途徑 是煤或煤焦與氣化劑 (空氣、氧氣、水蒸氣、氫等 ) 在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槊簹獾倪^程 煤的氣化 2023/3/20 《 煤炭氣化工藝 》 煤氣 定義： 氣化劑通過熾熱固體燃料層時(shí)，所含游離氧或結(jié)合氧將燃料中的碳轉(zhuǎn)化成的可燃性氣體。 煤氣的有效成分： 為一氧化碳、氫氣、甲烷 等 。 用途： 其可作為化工原料、城市煤氣和工業(yè)原料。 2023/3/20 《 煤炭氣化工藝 》 煤炭氣化設(shè)備 2023/3/20 《 煤炭氣化工藝 》 21煤炭氣化方法（一）氣化技術(shù) 氣化技術(shù) 地面氣化 地下氣化 將煤從地下挖掘出來后再經(jīng)過各種氣化技術(shù)獲得煤氣的方法稱地面氣化。 煤炭地下氣化，就是將埋藏在地下的煤炭進(jìn)行有控制的燃燒，通過對煤的熱作用及化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生可燃?xì)怏w的過程。 其過程集建井、采煤、氣化工藝合二為一，將傳統(tǒng)的物理采煤方法轉(zhuǎn)變?yōu)闊o人無設(shè)備的化學(xué)采煤方法，省去了傳統(tǒng)的采煤機(jī)械設(shè)備和地面氣化爐笨重復(fù)雜設(shè)施。 其生產(chǎn)煤氣具有安全性好、投資少、見效快、污染少、效益高等顯著優(yōu)點(diǎn)，深受世界各國的重視，被譽(yù)為第二代采煤方法 。 2023/3/20 《 煤炭氣化工藝 》 建地下氣化爐的兩種技術(shù)途徑 鉆井式建地下氣化爐技術(shù) 巷道式建地下氣化爐技術(shù) 在正開采或廢棄的煤礦井中可啟建地下氣化爐，由人工掘進(jìn)的方式在煤層中建立起氣化巷道，并在進(jìn)氣孔底部巷道壁筑起一道密閉墻（促使定向燃燒煤層），便可將密閉墻前面的煤炭點(diǎn)燃。單套爐由氣化通道進(jìn)氣孔、輔助孔和出氣孔組成，氣化通道于同一煤層內(nèi)連通各孔。但該技術(shù)人工豎井深度受限，因受煤層的地應(yīng)力和煤層溫度制約。 即采用常規(guī)的油氣井鉆井技術(shù)，鉆一口一般的長祼眼水平井段，與另外的二口直井于同一煤層內(nèi)以洞穴式相連通。單套地下氣化爐仍由氣化通道、進(jìn)氣孔、輔助孔和出氣孔等組成。將進(jìn)氣孔底部的氣化穴煤炭點(diǎn)燃，鼓入汽化劑促使連續(xù)氣化煤炭，由輔助孔鼓入氫氣，氣化通道內(nèi)仍有氧化帶、還原帶和干餾干燥帶出現(xiàn)。此種建地下氣化爐技術(shù)于國外多采用，但國內(nèi)的遼河油田于 2023年內(nèi)成功建起了首座鉆井式地下氣化爐，開創(chuàng)了國內(nèi)建地下氣化爐新階段。但因鉆井井徑受限，制約著單套爐規(guī)?；_采 2023/3/20 《 煤炭氣化工藝 》 煤炭地下氣化開采能有效地利用礦物能源資源，畢竟國內(nèi)井工可采煤炭含量僅占煤炭資源儲量的%，地下氣化開采就是有效利用資源的途徑。 目前山東、山西、內(nèi)蒙古、貴州、河南、四川、遼寧等地區(qū)都在引入煤炭地下氣化技術(shù)，使 “ 報(bào)廢 ” 的煤炭資源得到充分利用。 煤氣組成為： φ （ C02）： 9％～ 11％； φ （ CO）： 15%～ 19％； φ （ H2）： 14%～ 17％； φ （ CH4） ； 1 4％～ 1 5%； φ （ O2）： 0. 2％～ 0． 3％； φ （ N2）： 53％～ 55％。 地下氣化的概況 2023/3/20 《 煤炭氣化工藝 》 煤炭地下氣化原理 2023/3/20 《 煤炭氣化工藝 》 （二）地面氣化技術(shù)的分類 其原理如圖 此過程的反應(yīng)式如下： 煤在氣化過程中不需外界供熱，而是利用煤與氧反應(yīng)放出熱量來達(dá)到反應(yīng)所需溫度，即燃燒一部分氣化所用燃料，將熱量積累到燃料層里，再通入水蒸氣發(fā)
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