造氣生產(chǎn)工藝-免費(fèi)閱讀
【正文】 39 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 除塵式煙囪： ? 本車間采用旋風(fēng)式水膜除塵煙囪（簡(jiǎn)稱除塵式煙囪）。同時(shí)，將煤氣冷卻到接近常溫以縮小其體積，然后送往氣柜貯存。 ? 受熱面積： 480m2。另外，燃燒室也可除去煤氣中夾帶的部分細(xì)菌粉塵。 ? 各煤氣爐的主要結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（見(jiàn)下表）單位（ mm） 爐號(hào) 1～ 4 5～ 8 9 10 11 12 13 14 爐膛直徑 Ф3300 Ф3200 Ф3300 Ф3300 Ф3000 Ф3300 Ф3000 Ф3000 爐體高度 5445 約 6250 約6110 5445 5445 約 6110 約 6050 5450 高徑比 爐篦型號(hào) CHIV型（類 均布型） 32 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 一、煤氣發(fā)生爐： ? 煤氣發(fā)生爐簡(jiǎn)稱煤氣爐，其主要作用是固體燃料在爐內(nèi)與空氣和水蒸汽反應(yīng)，生成半水煤氣。 30 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? （六）煤氣成分：氣體成分主要是要求半水煤氣中（ CO+H2） /N2=～ ，本廠采用聯(lián)醇生產(chǎn)工藝，則要求煤氣成分符合（ CO+H2） ≥72%。 ? 實(shí)際決定氣化效果的主要不是炭層高度，而是炭層中的氣化層厚度。但是，蒸汽用量若過(guò)大，會(huì)使?fàn)t溫迅速下降，蒸汽分解率降低，煤氣中未分解的水蒸汽和二氧化碳增加既使煤氣質(zhì)量降低，又帶走燃料層的熱量，熱損失增大。 ? 判斷爐溫的方法：爐上部（上氣道）氣體溫度、爐條溫度、灰倉(cāng)溫度、下氣道溫度及煤氣中二氧化碳的含量等，綜合地間接判斷爐溫的高低和氣化層所處的大致位置。實(shí)際生產(chǎn)中蒸汽分解率一般為 40～60%. 25 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 七、固定層煤氣爐制氣操作工藝條件的控制： ? （一）溫度：煤氣爐內(nèi)燃料層各區(qū)域的溫度是沿著燃料層的高度而變化，其中氧化層溫度最高。另外⑤、⑥、⑦都是體積增大的反應(yīng)，適當(dāng)降低入爐蒸汽壓力有利于反應(yīng)平衡向右移動(dòng)，提高煤氣質(zhì)量。 蒸汽通過(guò)高溫燃料層時(shí)，最先通過(guò)的氣化層習(xí)慣上稱為主還原層，隨后通過(guò)的氣化層稱為次還原層。這與吹風(fēng)過(guò)程為了提高碳層的溫度，為制氣提供熱量是矛盾的。并盡量減少碳的消耗和損失。 下行煤氣閥上行煤氣閥空氣總管 廢鍋蒸汽總管煤氣發(fā)生爐上吹旋風(fēng)除塵器廢熱鍋爐洗汽箱煙囪吹風(fēng)氣去集中回收煤氣去洗氣塔鍋爐給水總管26循環(huán) 污水水冷壁夾套鍋爐上吹蒸汽閥下吹蒸汽閥富氧空氣閥富氧空氣與蒸汽混配器加氮空氣總管富氧空氣總管17 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 固定層富氧連續(xù)氣化流程 ? 流程：水蒸汽和富氧空氣 — 煤氣爐底部 — 燃料層 — 爐頂 — 上旋風(fēng)除塵器 — 廢熱鍋爐 — 洗氣箱 —洗氣塔 — 煤氣總管 — 氣柜 下行煤氣閥上行煤氣閥空氣總管 廢鍋蒸汽總管煤氣發(fā)生爐上吹旋風(fēng)除塵器廢熱鍋爐洗汽箱煙囪吹風(fēng)氣去集中回收煤氣去洗氣塔鍋爐給水總管26循環(huán) 污水水冷壁夾套鍋爐上吹蒸汽閥下吹蒸汽閥富氧空氣閥富氧空氣與蒸汽混配器加氮空氣總管富氧空氣總管18 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 六、固定燃料層制半水煤氣的基本原理 ? 固定層制氣的反應(yīng)機(jī)理：固定層制氣的反應(yīng)屬于氣－固相系統(tǒng)的多相反應(yīng)，它包括了物理和化學(xué)兩個(gè)過(guò)程。這個(gè)階段既生產(chǎn)出水煤氣，還使火層（即氣化層）的溫度和位置穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，使燃料充分氣化，爐上的熱量得到回收。而且各區(qū)間也沒(méi)有明顯的分界，往往是相互交錯(cuò)的。在還原區(qū)所進(jìn)行的反應(yīng)，大部分是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)所需要的熱量是氧化層供給的。 ? b、干餾層 由干燥區(qū)往下的燃料層的溫度比較高（ 300～700℃ ），水分較少，使燃料發(fā)生熱分解，揮發(fā)性物質(zhì)如甲烷、硫化氫、乙烯、氮?dú)?、化合水等? ? 我廠目前采用前二種方法。 ? 灰熔點(diǎn) 在氣化爐內(nèi)煤中所含的灰份達(dá)到一定的溫度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)變形、軟化和熔融狀態(tài) (t)，當(dāng)固體灰份變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)達(dá)到的溫度就叫灰熔點(diǎn)。煤經(jīng)過(guò)氣化后重量減輕為原來(lái)的 1/4左右，若是排出的爐渣中只有灰無(wú)渣，則表明氣化爐失常。 ? 揮發(fā)份 在一定溫度下干餾（隔絕空氣）析出的氣體（碳?xì)浠衔铮?，在氣化過(guò)程中能分解變成氫氣、甲烷以及焦油蒸汽等。 ? 固體 —— 以塊煤（焦炭）或以粉煤為原料制成的型煤。固體燃料為各種煤和焦炭；氣化劑有空氣、富氧空氣、氧和水蒸汽、CO2。 ? 氨的合成反應(yīng) 3H2+N2=2NH3+Q ? 碳銨反應(yīng) NH3+H2O+CO2=NH4HCO3+Q ? 尿素反應(yīng) 2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O+Q ? 甲醇反應(yīng) 2H2+CO=CH3OH+Q ? 3H2+CO2=CH3OH+H2O+Q ? 氨的主要性質(zhì)：在常溫常壓下有刺激性臭味的無(wú)色氣體、有毒、比重 ，燃燒呈黃色火焰。 ? 半水煤氣：是以空氣（或富氧空氣）和適量的水蒸汽為氣化劑制取的符合（ H2+CO） /N2＝ ～ 。煤里的水份含量多少與煤化（即煤腐殖化）程度有關(guān)，煤化程度越低則煤里的水份就越高，煤的質(zhì)地就越致密，這種水份稱之為物理吸附水或固有水份；煤的外在水份（附著水份）是指地下水和雨水附著在煤上的水份。 ? 固定碳 固體燃料中除去灰份、揮發(fā)份、水份和硫份以外，其余可燃性物質(zhì)稱為固定碳，它是固體燃料中的有效物質(zhì)。 5 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? ⑷煤的物理性質(zhì) ? 熱穩(wěn)定性 又叫抗熱強(qiáng)度，可以理解為固體燃料在落入高溫區(qū)時(shí)保持其塊度的性質(zhì)，該性質(zhì)除了與煤形成年代有關(guān)外，主要與煤化程度有關(guān)。 ? 此外還有燃料粒度、（真假）比重、氣孔率等。 9 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 四、固體燃料在煤氣爐內(nèi)的分區(qū)情況： ? 固定層煤氣爐制氣過(guò)程燃料層內(nèi)的分區(qū)： ? 由于在氣化過(guò)程中，爐內(nèi)固體燃料層的各區(qū)域發(fā)生著不同的物理或化學(xué)變化，據(jù)此，將燃料層從上而下分為五個(gè)區(qū)域： ? a、干燥層 燃料層的最上部，剛投入的燃料受到下層溫度較高的燃料層的熱輻射，以及由下而上通過(guò)的熱氣體的熱交換作用，區(qū)域溫度達(dá)到 200℃ 左右，使新加入的燃料中水分（主要是游離水、吸附水）被蒸發(fā)干燥，因此這一區(qū)域叫干燥區(qū)。氣化區(qū)又分為氧化區(qū)（又稱燃燒區(qū)）與還原區(qū)： ? 氧化區(qū)：碳與氧化劑（空氣或富氧空氣）中的氧反應(yīng)，氧化成 CO2及 CO。 ? 另外，干燥區(qū)的上部是自由空間，
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