1;;一、煤炭(méitàn)气化的意义;二、煤的气化方法与煤气(méiqì)的种类;1、气化炉:进行煤炭气化的设备(shèbèi)叫气化炉。
2、气化炉分类
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;空气(kōngqì)煤气;;(1)水煤气和发生炉煤气;(2)合成气与还原(huányuán)气;(3)城市(chéngshì)煤气;三、煤气化的化学反应(huàxuéfǎnyìng)
;5.碳加氢反应(fǎnyìng)
C+2H2→CH4+39.4kJ/mol
6.热解或脱挥发分反应(fǎnyìng)
CmHn→n/4CH4+(m-n)/4C
或CmHn+(4m-n)/2H2→mCH4;3气化(qìhuà)过程热平衡;煤气化炉原理(yuánlǐ)和分类;块状原料煤一般用固定床气化炉。在上部加料,随气化过程进行料层慢慢下降,同时气化剂由下向上逆流通过。
优点:操作费用低、炉总效率高。
缺点:热煤气流经煤层(méicéng)时容易将煤加热使其干燥,产生焦油和酚混在煤气中,使净化困难;对于有粘性的煤,还需设置破粘装置;需设置转动炉箅;操作周期短、维修费用大。;固定床气化(qìhuà)法;加压气化优点:能耗低、煤气(méiqì)热值高。
过程:粒度5~30mm的煤间歇加入炉内,但炉内布料器上存煤多,煤进入炉膛燃烧区是连续的。炉内设有破粘装置。
煤气(méiqì)化压力约3MPa,水蒸气和氧气由转动炉箅进入气化炉,生成的煤气(méiqì)由上部引出,灰渣经下部灰箱排出。煤粒在炉内从上到下移动经过干燥层、热解层、气化层、燃烧层。
鲁奇加压气化炉及鲁奇加压气化流程如下图:;;;加压气化(qìhuà)主要操作过程;;煤反应(fǎnyìng)能力;鲁奇加压气化(qìhuà)法特点;3.液态(yètài)排渣加压气化法;;4.鲁尔(lǔěr)100加压气化炉;2.沸腾床气化炉;沸腾床气化(qìhuà)法;;(3)气流(qìliú)床气化炉;气流(qìliú)床气化法;;;特点(tèdiǎn):;;;2.德士古气化(qìhuà)法;废热锅炉(wasteheatboiler);
????又称余热锅炉,利用生产过程中的高温(gāowēn)物流作为热源来生产蒸汽的换热器,它既是工艺流程中高温(gāowēn)物流的冷却器,又是利用余热提供蒸汽的动力装置。
如在乙烯装置中,将从管式炉出来的裂解气(温度高达800~900℃)直接送入急冷废热锅炉,在0.1s内温度降到350~600℃,这样既可以防止因过度裂解而降低乙烯收率,又可生产10MPa以上的高压蒸汽,??提高整个工厂的热效率和经济效益起着重要作用。目前,在硝酸、硫酸、合成氨及石油炼制工业等许多生产过程中都普遍使用废热锅炉,使生产过程所需的动力和热能得以全部或部分自给。;;2.原料煤的组成和性质对气化(qìhuà)的影响;粘结性:粘结性煤在加热到350~450oC时就形成胶质体,发生软化、熔融,有液相产物与煤粘在一起,析出挥发物固化后形成块状焦炭。这种煤气化时需要破粘措施。由于有粘结性,所以用它作焦化原料特别好,一般不用于气化。
粒度:煤的粒度可分为小于6mm的粉煤、小块和中块,机械化采煤粉煤含量(hánliàng)高。褐煤易风化裂碎,粉煤量较大。
气流床用细粉煤;流化床气化可用粒度小于6mm的煤;固定床用块煤。;(一)移动床气化(qìhuà)法对煤质的要求;2.移动床加压气化(qìhuà)对煤质的要求;(二)沸腾床气化(qìhuà)法及其煤质的要求
;(三)气流(qìliú)床气化法及其对煤质的要求
;(四)熔融(róngróng)床气化法及其对煤质的要求
;;;地下(dìxià)气化;建地下(dìxià)气化炉的两种技术途径;建地下(dìxià)气化炉的两种技术途径;煤炭地下(dìxià)气化原理;煤气化联合(liánhé)循环发电;特点:在煤气化过程中加入石灰脱硫,脱硫率高,且煤气在高温下送去燃气轮机,提高了能量利用率。用余焦燃烧(ránshāo)的烟气产生蒸汽驱动蒸汽机发电。;
第二节煤的液化(yèhuà)
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一、煤炭液化(yèhuà)的意义
;二、煤炭液化(yèhuà)的方法及对煤质的要求
(一)煤炭液化(yèhuà)的方法:
;(二)煤直接加氢液化(yèhuà)法及对煤质的要求
;(三)煤的间接液化(yèhuà)及对煤质的要求
;(四)煤的部分液化(yèhuà)及对煤质的要求
;第三节煤的燃烧(ránshāo);一、煤的燃烧(ránshāo)过程;二、煤燃烧(ránshāo)的基本化学反应
;三、煤炭完全燃烧(ránshāo)的条件;第四节石煤(shíméi