煤氣化基礎(chǔ)知識(shí)(編輯修改稿)
2024-07-20 05:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 它會(huì)和生成難熔的硅鹽，還會(huì)加大灰水處理的負(fù)荷。第二章煤炭的氣化一、煤化工定義以煤炭為原料用化學(xué)方法將煤炭轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體產(chǎn)品或半生品，而后再進(jìn)一步加工成一系列化工產(chǎn)品或石油燃料的工業(yè)，稱之為煤化工。二、煤化工的分類：1） 煤焦化：把煤在隔絕空氣的情況下加熱，使煤經(jīng)過一個(gè)受到化學(xué)、物理和物理化學(xué)變化制約的復(fù)雜、不可逆的過程后。生成氣態(tài)（煤氣），液態(tài)（焦油），固態(tài)（半焦或焦炭）2） 煤氣化：煤氣化是煤炭轉(zhuǎn)化的主導(dǎo)途徑之一。它是指以煤或煤焦為原料，用氧氣（空氣、純氧）、水蒸汽等作氣化劑，在高溫下通過化學(xué)放應(yīng)將固態(tài)的煤或煤焦中的可燃部分變成可燃性氣體的工藝過程。3） 煤的液化：以煤炭為原料制取液態(tài)（烴類）燃料的技術(shù)，稱為煤的液化。目前，有兩種技術(shù)路線：直接液化和間接液化。三、煤氣化的主要工藝技術(shù)： 按照物料在爐內(nèi)的移動(dòng)方式我們習(xí)慣把煤氣化分為以下幾種工藝：1）：固定床：原料煤從爐頂加入，氣化劑從底部加入。原料沒在爐內(nèi)自上而下依次經(jīng)歷干燥、干餾、還原和氧化?；以M(jìn)灰箱排出爐外。固定床氣化的局限性是對(duì)床層均勻性和透氣性要求較高，入爐煤要有一定的粒度及均與性。煤的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、粘結(jié)性和結(jié)焦性都與透氣性有關(guān)，所以此工藝對(duì)原料煤的要求比較苛刻。2）流化床：氣化劑從爐底部吹入，與從爐體側(cè)面進(jìn)入的細(xì)粒煤（小于6MM）并逆流接觸反應(yīng)，稱為流化床或沸騰床。為了維持爐內(nèi)的“沸騰”狀態(tài)并不形成結(jié)焦，氣化溫度應(yīng)控制在煤灰軟化溫度以下。顯然粘結(jié)性煤是不適用于此工藝的。由于爐內(nèi)反應(yīng)溫度低，煤的停留時(shí)間短，所以此工藝對(duì)入爐煤的活性要求較高，只有高活性的褐煤才適應(yīng)。由于溫度低，停留時(shí)間短，同時(shí)還造成的最大弊端就是碳轉(zhuǎn)化率低，飛灰多、殘?zhí)几?、且灰渣分離困難。3)氣流床：除了無煙煤以外，其他煤種因含揮發(fā)分較多，不適用于常壓固定床氣化工藝。為了避免干餾階段原煤中大量逸出的揮發(fā)分所帶來的麻煩，以煤為原料的氣化工藝都在追求入爐后煤的干燥、干餾、還原、氧化同步進(jìn)行。由此在干餾時(shí)逸出的揮發(fā)分，可借助于高溫氣化使之分解，出爐煤氣可不含焦油或各種烴類（甲烷除外）物質(zhì)。氣流床就是這種類型的工藝。由于并流氣化氣、固相對(duì)速度低，氣化反應(yīng)是朝著反應(yīng)濃度降低的方向進(jìn)行。為了增加反應(yīng)推動(dòng)力，提高反應(yīng)速度，必須提高溫度，和加大比表面積。這也就是采用液態(tài)排渣和粉煤氣化的原因。有關(guān)文件提出，煤的不表面積可以擴(kuò)大10000倍，這樣可以有效的提供氣化反應(yīng)效率，從而提高碳的轉(zhuǎn)化率。各類氣化方法的主要特點(diǎn)：氣化方法固 定 床流 化 床氣 流 床典型工業(yè)爐UGI LurgiWinkler HTWKT Texaco灰排出方式干法干法液態(tài)原 料 煤 特 性原煤顆粒受限不受限不受限粘結(jié)性受限 要攪拌受限不受限變質(zhì)程度無煙煤
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