【正文】 水催化法脫硫的正常生產控制指標是怎樣的?它們對脫硫效率或再生效率有什么影響?參考資料同上河 北 科 技 大 學 教 案 用 紙第三章 硫化物的脫除 第一節(jié) 粉塵的清除固體燃料氣化所制得的原料氣中的粉塵主要是飛灰和固體燃料的微粒。2 造氣系統(tǒng)降低原料煤單耗的措施（一）、堅持高爐溫操作（二）加大吹風過程的空氣流速（三）、及時處理爐況，保證氣流分布均勻（四）、提高入爐煤質量，做到配煤入爐‘（五）、加強回收利用，減少跑冒滴漏3降低蒸汽消耗的措施（一）合理調節(jié)入護蒸汽流量，（二）、采用過熱蒸汽制氣，防止蒸汽帶水入爐（三）、原料煤的性質和碳層厚度 河 北 科 技 大 學 教 案 用 紙上次課復習：煤氣化反應原理固定床反應制氣的特點能量回收本次課題（或教材章節(jié)題目）：第三章 硫化物的脫除教學要求：了解脫硫的目的和意義；脫硫方法的選擇；濕法脫硫的原理。氣體組成：％， ％， (H2+CO)/N2= 硫化氫越低越好。系統(tǒng)阻力：阻力來自碳層高度和系統(tǒng)管徑及彎頭數(shù)量、洗氣塔液位。但風量過大將導致飛灰增加，燃料損失加大，甚至燃料層出現(xiàn)風洞以致被吹翻，造成氣化條件嚴重惡化?；瘜W活性高，在同樣溫度下蒸汽分解率高反應吸熱多，因而蒸汽單位消耗量也可以降低一些。對進入氣化層的有效碳來說，適宜的蒸汽單位消耗量與燃料特性、氣化強度和爐篦結構形式有關。從圖中可以看出，在蒸汽單位消耗量大于o．6公斤／公斤碳后，氣體熱值和分解率曲線下降坡度轉快。從圖中可以看出，隨著蒸汽消耗量的增加，被分解的蒸汽絕對量也在上九但蒸汽分解率及氣體熱值卻不斷下除一氧化碳也在下降，氫卻有所上升。為了使入爐氣化劑混合均勻，一般在入爐前即將蒸汽與空氣混合。蒸汽用量入爐氣化劑中加入蒸汽的目的是降低燃料層溫度，不使過熱結渣，同時也能把蒸汽分解而生成氫。這時，伴隨著出口氣體成分的變化．氣體產率和質量也會有所變化。如果影響發(fā)生爐燃料層溫度的各因素——燃料層高度、燃料質量、粒度、蒸汽—氧比、氣化強度等為一定時，爐子出口氣體溫度對以穩(wěn)定在一定范圍內。在800850〔時總效率最高。若不考慮煤氣發(fā)生爐的熱損失，積蓄于燃料層中的熱雖應等于吹風階段反應放出的熱量與吹風氣的烙值之差，因此吹風效率可用下式表示2．制氣效率制氣效率是指制氣階段所產煤氣的熱值與制氣階段消耗燃料煤的熱值、入爐蒸汽的焓值及吹風時積蓄于燃料層中可以利用的熱量三者之和之比，可用下式表示3．氣化總效率氣化總效率是指氣化過程制得半水煤氣的熱值與氣化過程所消耗燃料煤的熱值和入爐蒸汽焓值的和之比隨著燃料層溫度上升，吹風氣溫度上升．二氧化碳含量下降，吹風效率下降，但制氣效率上升。間歇式制氣工作循環(huán)中各階段氣體的流向如圖五 氣化效率(一)氣化效率 間歇式制造半水煤氣的過程中，吹風階段的效率稱為吹風效率，制氣階段的效率稱為制氣效率，吹風效率與制氣效率綜合起來稱為氣化過程的總效率。4．二次上吹制氣：將爐底部下吹煤氣排凈，為吹入空氣作準備。2．蒸汽一次上吹制氣： 自下而上送入水恭汽進行氣化反應，燃料層上部溫度升高，下部降低。 四 制氣過程工作循環(huán)：間歇式氣化時，自上一次開始送入空氣至下一次再送入空氣止，稱為一個工作循環(huán)。 5．反應產物脫附(物理過程)。 3．生成中間產物(或反應產物)(化學過程)。整個過程包括物理和化學兩個過程，可分成下列各步驟： 1．氣流中的活性組分向碳的表面擴散（物理過程)。此反應在高溫800以上以顯著的速度進行；在低溫下反應速度不大，幾乎等于零。所以還原區(qū)是煤氣發(fā)生爐中燃料層的最重要的區(qū)域，反應C+CO2＝2CO為空氣煤氣生成過程中的基本反應。他們認為，碳與氧反應的一次反應產物為一氧化碳，所進行的反應為： C+O2＝CO 由此生成的一氧化碳再與氧化合成二氧化碳——二次反應產物CO+1／2O2＝CO2無論從那一種理論出發(fā)，在固定層煤氣發(fā)生爐中，我們都可以認為在氧化區(qū)中存在著大量的二氧比碳與一氧化碳。煤氣化的工業(yè)方法：蓄熱法：中小氮肥使用的方法富氧法：較節(jié)約和有發(fā)展前途的方法蓄熱法：若能充分利用太陽能最理想化五、氣化爐結構和燃料層的分區(qū) 第三節(jié) 半水煤氣的制取一、固體燃料的氣化：碳與氧的反應和碳與蒸汽的反應，這兩個反應稱為固體燃料的氣化反應。Ⅴ干燥區(qū)依靠氣體的顯熱，來蒸發(fā)原料中的水分借灰渣的顯熱預熱氣化劑發(fā)生爐煤氣爐中用的燃料可在5—25毫米。同時還會使加料入爐時大粒偏布爐壁，小粒集中中央，產生所謂“偏析”現(xiàn)象，影響氣流分布。粒度小的燃料，反應表面大，有利于氣化反應，但是會使氣化劑通過燃料層時的阻力增大，并限制氣化劑的最大流速(因為氣化劑流速應在帶出燃料量的允許范圍以內)。因為在氣化過程中煤粒相互粘結后，生成焦拱，破壞燃料層的透氣性，妨礙氣化劑的均勻分機傻氣化操作難以正常進行。粘結性粘結性是煤在高溫下干餾粘結的性能。易于成波的燃料在用于燃燒和氣化而受到高溫時，容易軟化熔融而生成镕渣塊，使排灰和氣化劑的均勻分布發(fā)生困難，以致不得不降溫操作，從而導致氣體質量和產量下降。(3)燃料受熱時，內外溫度差大，以及由于夾石等膨脹系數(shù)不同而碎裂。燃料之所以受熱后不穩(wěn)定，主要是由于下述三個原因；(1) 在燃料層準備階段(即干燥和干餾時)，釋出水分和有機物的過程中，燃料裂碎。不同氣化方法，對燃料熱穩(wěn)定性有不同的要求。機械強度很差的燃料．在運輸、破碎過程中甚至在進入固定層煤氣發(fā)生爐后，易于破裂而生成很多不能用于氣化的煤屑，這不僅增大原煤的消耗和造氣成本，增加處理煤屑的困難，而且還會影響氣化過程的正常進行。 ．5灰熔點：1250℃6機械強度和熱穩(wěn)定性機械強度是指它的抗破碎力。4硫分：1 .5g/m3煤中的硫分在氣化過程中，轉化為含硫的氣體，不僅對金屬有腐蝕作用，而且會使催化劑中毒。當灰分過高時，在氣化過程中由于部分碳表面為灰分所覆蓋(特別是塊狀燃料)，減小氣化劑與碳表面的接觸面積，因而降低了燃料的反應活性。焦炭中的灰分含量隨原煤中灰分含量而定。這些物質的含量對灰熔點有決定性影響。所以在固定層煤氣發(fā)生爐中，用于制取合成氨原料氣的燃料，要求其揮發(fā)分以不超過6％為宜。它的含量依下列次序遞減： 泥煤 褐煤 煙煤 無煙煤 焦炭 氣化揮發(fā)分較高的燃料所制得的煤氣中甲烷含量也高。這兩個條件的獲得，除了與爐子結構(如加料、排渣等裝置)的完善程度有關外，采用的燃料性質也具有重大影響。7．半水煤氣：以蒸汽加適量的空氣或富氧空氣同時作為氣化劑所創(chuàng)得的煤氣或適當加有發(fā)生爐煤氣的水煤氣，其含氮量為21—22％。在工業(yè)上這種煤氣一般作燃料用。標煤：低位發(fā)熱值為7000kcal/kg的燃料4．空氣煤氣：以空氣作為氣化而生成的煤氣其中含有大量的氮(50％以上)及一定量的一氧化碳和少量的二氧化碳和氫氣。二、基本概念煤的固定碳；固體燃料煤除去灰分、揮發(fā)分、硫分和水分以外，其余的可燃物質稱為固定碳。8煤氣發(fā)生爐的結構如何？參考資料同上河 北 科 技 大 學 教 案 用 紙第二節(jié) 固體燃料氣化法一、概述固體燃料（煤、焦炭或水煤漿）氣化：用氧或含氧氣化劑對其進行熱加工，使碳轉變?yōu)榭扇夹詺怏w的過程。對爐溫、料層高度、循環(huán)時間的分配等幾個工藝條件的選擇進行分析。八、工藝流程 九、主要設備一段轉化爐：二段轉化爐河 北 科 技 大 學 教 案 用 紙上次課復習：氨的性質和烴類蒸汽轉化法制取原料氣的原理及其特點，本次課題（或教材章節(jié)題目）： 第二節(jié) 固體燃料氣化法教學要求：掌握固體燃料氣化法生產煤氣的方法、原理，工藝指標的確定原則；間歇制氣的工藝循環(huán)和工藝特點，知道間歇法制半水煤氣為什么要把一個制氣循環(huán)分成若干步驟；了解提高制氣效率，減低煤耗的措施。第四，檢查轉化管內是否有積碳，可通過觀察管壁顏色，如出現(xiàn)“熱斑、熱帶”、轉化管內阻力增加，可幫助判斷。對于含有易折碳組分烯烴的煉廠氣以及石腦油的蒸汽轉化操作，要求催化劑應具有更高的抗析碳能力。七、工藝條件 防止析碳的原則第一，應使轉化過程不在熱力學析碳的條件下進行，這就是用量提高到大于理論最小水碳比，是保證不會使炭黑生成的前提。氯主要來源于水蒸氣，因此，在生產中要始終保持鍋爐給水質量。氯及其化合物對鎳催化劑的毒害和琉相似，也是暫時性中毒。中毒后的催化劑可以用過量蒸汽處理，并使硫化氫含量降到規(guī)定標準以下，催化劑的活性就可以逐漸恢復。硫化氫能與金屬鎳作用生成硫化鎳而使催化劑失去活性。水久性中毒是指催化劑中毒后，無論采取什么措施，再也不能恢復活性。催化劑中毒分為暫時性中毒和永久性中毒。所以在停車催化劑需氧化時，應嚴格控制載氣中氧的含量，還原態(tài)的鎳在高于200時不得與空氣接觸。為使頂部催化劑得到充分還原，也可以在天然氣中配入—些氫氣。所以，轉化催化劑的裁體都是熔點在2000℃以上的難熔的金屬氧化物或耐火材料。金屬鎳的熔點為1445℃，烴類蒸汽轉化溫度都在熔點溫度的一半以上，分散的鎳微晶在這樣高的溫度下很容易互相靠近而熔結。(2)鎳催化劑的載體 鎳催化劑中的載體應具有分散和穩(wěn)定活性組分微晶的作用。二段轉化催化劑要求有更高的耐熱性和耐磨性，因此，鎳含量較低。一段轉化催化劑要求有較高的活性，良好的抗忻炭性，必要的耐熱性能和機械強度。在鎳催化劑中，鎳以氧化鎳形式存在，含量約為4％一30％：使用時還原成金屬鎳。由于烴類蒸汽轉化是在高溫下進行的，并存在著析炭問題，因此，除了要求催化劑有高活性和高強度外，還要求有較好的耐熱性和抗析炭性。但無催化劑存在時，溫度1000℃反應速度還很低。其機理為在催化劑表面甲烷和水蒸氣解離次甲基成和原子態(tài)氧，在催化劑表面被吸附并互相作用，最后生成CO、CO2和H2。％。因為空氣量的加入有合成反應的氫氮比決定。反應溫度每降低10℃，％(3)壓力 烴類蒸汽轉化為體積增大的可逆反應，增加壓力，甲烷平衡含量也隨之增大。在約定條件下，水碳比愈高，甲烷平衡含量愈低。其中除原油、天然氣和油田氣是地下藥藏的天然礦外，其余皆為石油煉制工業(yè)、煉焦工業(yè)和基本有機合成工業(yè)的產品。氣態(tài)烴蒸汽轉化法的原理和工藝條件的制定。 氣態(tài)烴蒸汽轉化法的原理、平衡組成、工藝條件、主要設備。了解：兩段轉化的工藝目的。 河 北 科 技 大 學 教 案 用 紙上次課復習：本次課題（或教材章節(jié)題目）： 第二章章 原料氣的制取教學要求：掌握氣態(tài)烴（甲烷）蒸汽轉化法制取合成氨原料氣的原理。急救處理原則：迅速將患者移至空氣新鮮處，合理吸氧，解除支氣管痙攣，維持呼吸、循環(huán)功能，立即用2%硼酸液或清水徹底沖洗污染的眼或皮膚；為防治肺水腫應臥床休息，保持安靜，根據病情及早、足量、短期應用糖皮質激素，在病程中應嚴密觀察以防病情反復，注意窒息或氣胸發(fā)生，預防繼發(fā)感染，有嚴重喉頭水腫及窒息預兆者宜及早施行氣管切開，對危重病員應進行血氣監(jiān)護。中度中毒，出現(xiàn)呼吸困難；嚴重者可發(fā)生中毒性肺水腫，或有呼吸窘迫綜合癥，激烈咳嗽、咯大量血、休克等。對粘膜有刺激作用，高濃度可造成組織溶解壞死, 也可引起反射性呼吸停止。~1mg/m3，濃度50 mg/m3以上鼻咽部有刺激感和眼部灼痛感，500 mg/m3以上短時內即出現(xiàn)強烈刺激癥狀，1500 mg/m3以上可危及生命，3500 mg/m3以上可即時死亡。n用于制冷劑。n用來制造胺、磺胺、腈等有機物。如氨與二氧化碳作用生成氨基甲酸胺，脫水成尿素，用途：n用于制造化學肥料如尿素、硝酸銨、硫酸銨、碳酸氫銨、磷酸銨等。氨極易溶于水，溶解時放出大量的熱，可生產含氨15—30％(質量)的商品氨水。如果人體與液氨接觸，則會被嚴重凍傷。氨易被液化，在常壓下將氨冷卻到一33 4℃，或在常溫下將其加壓到o．7一o．8MPa，氨就凝結成無色的液體，同時放出大量的熱。氨與空氣或氧的混合物在一定濃度范圍能夠發(fā)生爆炸，爆炸下限 ％，上限 27. 4 ％。4℃，臨界壓力為11．22MPa，沸點為一33．35℃，冰點為一77．7℃。氨有強烈的毒性，若空氣中含有o．5％(體積)的氨，就能使人在幾分鐘內窒息而死。六、氨的性質和用途 (一)物理性質在常溫常壓下，氨是有強烈刺激性臭味的無色氣體。新建的大、中型合成氨裝置要達到經濟規(guī)模，最小規(guī)模為；以天然氣為原料合成氨年產量為200一300kt，以煤為原料合成氨年產量為80kt。這些引進大型合成員裝置的建成投產，不僅較快地增加了我國合成員的產量．而且提高了合成員工業(yè)的技術水平和管理水平，也縮小了與世界先進水平的差距。艾巾以天然氣為原料的10套，以石腦油為原料的3套。我國大型合成氨廠是在70年代中期開始建設的。目前，對小氮肥企業(yè)的改造重點是抓好規(guī)模、品種、技術、產業(yè)等方面的結構調整。70年代后，小氮肥廠經歷了原料、擴大生產能力、節(jié)能降耗、以節(jié)能為中心的設備定型化、技術上臺階等五個階段的改造，部分企業(yè)達到噸氨能耗4L 87GJ的水平。五、我國氨合成工業(yè)的發(fā)展： 4分鐘