煤氣化基礎(chǔ)知識-資料下載頁
2025-06-23 05:44本頁面
【正文】 mn+m==2m+ 碳的燃燒和氣化反應(yīng)+→ +Q +→ +Q C+CO2→2CO Q2CO+O2→ 2CO2 +Q 碳與水蒸汽的反應(yīng)：C+H2O→CO+H2 QC+2H2O→CO2+2H2 QCO+H2O→CO2+H2 +Q甲烷生成反應(yīng)： 煤氣中的甲烷，一部分來自煤中揮發(fā)物的熱分解，另一部分則是氣化爐內(nèi)的碳與煤氣中的氫氣反應(yīng)以及氣體之間的反應(yīng)結(jié)果。 C+2H2→CH4 +Q CO+3H2→CH4+H2O +Q 2CO2H2→CH4+CO2 +Q CO2+4H2→CH4+2H2O +Q 其它元素的反應(yīng)： 主要指煤中的氮、硫與氧氣水蒸汽和氫氣之間的反應(yīng)。二、 氣化反應(yīng)的化學(xué)平衡質(zhì)量作用定律及其對化學(xué)平衡的影響根據(jù)作用定律，各組分氣體分壓表示的平衡常數(shù)及Kp如下式。設(shè)反應(yīng)式如下：則平衡常數(shù)：式中產(chǎn)PA、PB、PC和PD——各為A、B、C、和D氣體組分的分壓。溫度對平衡常數(shù)的影響，可用下列方程式表示。 (等壓反應(yīng)[吉布斯方程])式中Qp——等壓下的反應(yīng)熱效應(yīng)。由式可知，如果反應(yīng)是吸熱的，則Qp0或 0，平衡常數(shù)值隨溫度的升高而增加，即溫度上升，平衡向吸熱方向進(jìn)行。如果反應(yīng)是放熱的，則：Qp0或0，平衡常數(shù)值隨溫度的升高而減小，即溫度下降，平衡向放熱方向進(jìn)行。在各種煤氣爐中所發(fā)生的反應(yīng)，有的是吸熱反應(yīng)，有的是放熱反應(yīng)。、氣化爐爐內(nèi)主要化學(xué)反應(yīng)的平衡⑴、二氧化碳還原反應(yīng)：+==2—／mol當(dāng)該反應(yīng)平衡時，氣相中只有和，平衡常數(shù)Kp可表示為：Kp與溫度的關(guān)系如下式所示： 設(shè)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為α，總壓力為P，則，根據(jù)質(zhì)量作用定律，Kp與壓力的關(guān)系如下式所示： 由以上兩式可以看出，由于二氧化碳還原反應(yīng)是一個吸熱和體積擴(kuò)大的反應(yīng)，CO2轉(zhuǎn)換CO2轉(zhuǎn)換率與壓力的關(guān)系可見右圖：⑵、均相水煤氣反應(yīng)均相水煤氣反應(yīng)方程式為：+==++(10kcal)Kp哈里斯(Harris)研究了反應(yīng)溫度為674—1125℃之間的各平衡量，并由此求得平衡常數(shù)。該反應(yīng)進(jìn)行時體積沒有變化，因此，壓力對煤氣的平衡組分沒有影響。⑶、甲烷生成反應(yīng)+2==+()+3== ++()2+2==++()+4==+2+)第一個反應(yīng)是氣化爐中生成甲烷時主要反應(yīng)，在300～1150℃的溫度范圍內(nèi)，平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系可用下式表示。7 /
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