煤的气化新技术.doc

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1、煤碳气化新技术浙江大学能源工程设计研究院煤碳气化与气化新技术简介%1.煤的气化过程：煤的气化是将煤炭在高温下通过与气化剂（空气/氧气和蒸汽或co”H2）发生的一系列化学反应转化成煤气的过程。通过煤炭气化，将煤中的炭和氢转化成co,h2,CO2和狙等有效气体，即煤气在用做燃料，化工合成和发电等，不仅可以提高煤炭整体的转化效率，而且可大幅度减少对环境的污染。在实际气化过程中，同吋还伴随着煤的部分燃烧过程。因此，在气化产物中也常会含有C02和水蒸气等非可燃气体。煤的气化过程通常包括下列10种基本化学反应：%1C+02->C02+94.lkca

2、l/mol%12C+02->200+26.4kcal/mol%1C+C02-2C0~41.0kcal/mol%1C+H20-C0+H2-42.Okcal/mol%1C+2H20->C0+2H2-42.8kcal/mol%1CO+H2O~*•C02+H2+0.8kcal/mol%1C+2H2->CH4+17.9kcal/mol%1C0+3H2->CH4+H20+59.8kcal/mol%12C0+2H2-*CH4+C02+59.lkcal/mol%1C02+4H2-*CH4+2H20+60.6kcal/mol上述①式和②式是燃烧放热反应，

3、③式是C0?还原反应，④式是水煤气反应，也是较大的吸热反应。⑤式是伴随④式而产生的副反应。⑥式是变换反应，⑦〜⑩式是甲烷生成反应，其中⑦式是主反应，⑧式是催化合成甲烷的主要反应。%1.煤的气化分类；目前煤的气化方法已达60多种，其分类方法也是多种多样的，常用的一些煤的气化分类方法分述如下：1・按入炉煤粒度划分的有①粉煤（100〜200目）气化，②小粒度煤（0-10mm气化）,%1块煤（6-100mm）气化。2.按煤在炉内状况划分的有①固定床（或移动床）气化，②流化床（沸腾床）气化,%1气流床气化，④熔渣（熔盐）床气化。2.按气化介质划分

4、的有空气，①空气-水蒸气，②富氧空气-水蒸气，③蒸气和氧气等。3.按煤气用途划分的有①燃料煤气，②城市煤气，③高热值煤气（代用天然气）,%1还原气。4.按煤气热值划分的有①低热值煤气［1000~1500kcal/m3（标准下同）］,②中热值煤气（2800~4000kcal/n?）,③高热值煤气（4000kcal/m3）以上。5.按排灰方式划分，有①固态排渣，②液态排渣，③灰团聚排渣气化。7•按操作方式划分，有①常压气化，②加压气化。目前较常用的分类方法是按煤在气化炉内状况划分，再配以排灰方式即可概括出各种汽化方法。8.以煤和汽化介质的相

5、对运动方向进行分类，可分为①并流气化，②逆流气化。9.以气化反应的类型为主进行分类，分为热力学过程和催化过程等气化。10.以气化的阶段性为主进行分类，可分为单段气化，双段或多段气化等。11・以气化的操作方法为主进行分类，有连续式，间歇式和循环式气化等。%1.以往常用的煤的固定床气化及其特点;煤的固定床汽化是指在水煤气炉，发生炉煤气炉，两段气化炉和加压气化炉中对煤进行气化的方法。在这些煤气炉内煤块由上而下运动，而气化剂则由下而上，煤在炉内仅停留lh左右，排出炉外的煤气和炉渣经过热交换，可使其温度较其它方法低。他的优缺点如下:（1）优点；工

6、艺简单，操作方便：投资少，建设快：热效率高，炭转化率高：耗氧量低。⑵缺点；对煤种有一定要求，煤的粘结性不能太强，要求使用块煤：复产焦油，酚水难于处理，造成污染：单炉产气量较低。%1.以往常用的煤的流化床气化和气流床气化及其特点；流化床乂称沸腾床，运行过程中气化剂以一定的速度由下而上通过煤粒床层，使煤料浮动并互相分离。典型的流化床气化炉如温克勒Winkler炉，前苏联的盖依阿帕rMAn—4,朝鲜的恩德炉等。气流床气化可比流化床更快、气化量更大。（1）优点;气化量大，气化速度快，煤种适应性广。污染较低。（2）缺点;投资大，结构及工艺复杂，建

7、设期长。热效率低。%1.新型环保节能型煤碳气化炉及其特点；1.构造和原理：新型环保节能型煤气发牛炉是一种最新的、具有专利的炉型。该炉型集成了上述炉型的优点，克服（避开）了上述炉型的缺陷；该炉对煤种适应性强，经炉内气化生产的煤气中焦油含量低，气化效率高，灰渣含碳量少，操作安全和清洁卫生。除煤渣和灰之外，无任何排放。木炉采用下吸式固定床反火型煤气发生的工艺流程，使炉内处于微负压状态下气化运行生产煤气，运行时炉内所需要的空气（气化剂）是从设置在炉顶上部的可控炉口进入炉内，与炉内上层煤料发生剧烈的氧化反应生成高温二氧化碳CO”再被吸入到下面的还

8、原层中被还原成一氧化碳CO等可燃气体，从炉底部抽吸出炉外的（下吸式）反火气化生产煤气的工艺流程，在以上炉内反火气化过程中由于空气（气化剂）是从炉顶上部的炉口进入炉内与煤料发生剧烈的氧化反应，故使煤料中焦油受