煤制气基础知识
44页1、本课程主要内容,一、基本概念,二、煤炭气化方法,三、煤炭气化原理,四、气化用煤,五、气化工艺及气化炉,六、粗煤气脱硫,一、基本概念,一、基本概念,1.煤化工包括 、 、 及其他煤加工制品工业。 2.煤的气化是将煤与 在高温下发生化学反应,将煤中有机物转变为煤气的过程,常用的气化剂有空气、 、 等。 3.煤气的有效成分为 、 、 等。 4.煤气的发热值指标准状态下1m3煤气完全燃烧时放出的热量。如果燃烧产物中的水分以液态形式存在称 ,如果水以气态形式存在称 。 5.空气煤气中不含有的成分是( ) A CO B CO2 C C2H5 D N2,练习题,1.煤化工包括 炼焦工业、煤炭气化工业、煤炭液化工业及其他煤制化学品工业。 2.煤的气化是将煤与气化剂在高温下发生化学反应,将煤中有机物转变为煤气的过程,常用的气化剂有空气、氧气 、水蒸气 等。 3.煤气的有效成分为CO、H2、CH4等。 4.煤气的发热值指标准状态下1m3煤气完全燃烧时放出的热量。如果燃烧产物中的水分以液态形式存在称高发热值,如果水以气态形式存在称低发热值 。 5.空气煤气中不含有的成分是( C ) A CO B CO2 C
2、 C2H5 D N2,练习题答案,二、煤炭气化方法,一、 按气化技术分类,二、 地面气化技术分类,二、煤炭气化方法,二、 地面气化技术分类,二、煤炭气化方法,二、 地面气化技术分类,二、煤炭气化方法,三、 工业煤气分类,二、煤炭气化方法,1.地面气化技术以燃料在炉内的状况可分为四类,分别为 气化、 气化、 气化和熔融床气化。 2. 发生炉煤气根据使用气化剂和煤气的热值不同,一般可分为空气煤气、混合煤气、 、 等。 3.什么是水煤气、半水煤气?两者有何区别.,练习题,1.地面气化技术以燃料在炉内的状况可分为四类,分别为沸腾床气化、移动床气化、气流床气化和熔融床气化。 2. 发生炉煤气根据使用气化剂和煤气的热值不同,一般可分为空气煤气、混合煤气、 水煤气 、 半水煤气 等。 3.什么是水煤气、半水煤气?两者有何区别。 水煤气是以水蒸气为气化剂生成的煤气。 主要成分: H2,CO,CO2,N2。 特点:H2和CO含量达85以上,一般用作化工原料 半水煤气是以水蒸气加适量的空气或富氧空气为气化剂生成的煤气 主要成分: H2,CO,N2,CO2。 特点:(H2+CO)=3N2(质量),一般用来合
3、成氨,练习题答案,三、煤炭气化原理,一、 气化过程的主要化学反应,三、 煤炭气化原理,二、 气化过程的物理化学基础,一、 气化用煤种的主要特征,四、气化用煤,一、 水分含量对气化的影响,煤中的水分存在形式: 外在水分:煤的开采、运输、储存和洗选过程中润湿在煤的外表面以及大毛细孔而形成的。 含有外在水分的煤为应用煤,失去外在水分的煤为风干煤。 内在水分:吸附或凝聚在煤内部较小的毛细孔中的水分,失去内在水分的煤为绝对干燥煤。 结晶水:在煤中以硫酸钙(CaSO42 H2O)、高岭土(Al2O32SiO22H2O)等形式存在的,通常大于200以上才能析出。,四、气化用煤-煤质对气化的影响,二、 灰分含量对气化的影响,灰分:煤在800的条件下完全燃烧后的残余物。即煤中矿物质含量。 组成:硅、铝、铁、镁、钾、钙、硫、磷等元素和以碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐和硫化物等形式的盐类。 影响:增加运输的费用,降低气化效率,增加炉渣的排出量,增加随炉渣排出的碳损耗量,增加气化的各项消耗指标(如氧气、水蒸气和煤的消耗指标),而净煤气的产率下降。 对于加压气化,用煤灰分可高达55%左右而不至于影响生产的正常进行。这是
4、由于加压操作时,气化剂的浓度高,扩散能力强,能够透过煤灰表面与碳进行较为完全的反应。同时,进入炉中的气化剂的速度也比常压气化小,在炉内停留时间长,有较长的时间和煤反应。,四、气化用煤-煤质对气化的影响,三、 挥发分含量对气化的影响,煤在加热时有机质部分裂解、聚合、缩聚,低分子部分呈气态逸出,水分也随着蒸发,矿物质中的碳酸盐分解,逸出二氧化碳等。除去水分的部分即为挥发分产率。随着变质程度的增高,煤的挥发分逐渐降低。此外,年轻煤的挥发分产率高,年老煤的低。 当煤气用做燃料时,要求甲烷含量高、热值大,选用挥发分较高的煤做原料;当煤气用做工业生产的合成气时,一般要求使用低挥发分、低硫的无烟煤、半焦或焦炭,因为变质程度浅(年轻)的煤种,生产的煤气中焦油产率高,容易堵塞管道和阀门,给焦油分离带来一定的困难,同时也增加含氰废水的处理量。,四、气化用煤-煤质对气化的影响,四、 硫分含量对气化的影响,煤中的硫以有机硫和无机硫的形式存在。煤在气化时,其中8085%的硫以H2S和CS2的形式进入煤气当中,不仅污染环境,而且会影响后段工序的运行,如造成催化剂中毒,加重脱硫的负担等。所以,气化用燃料中硫含量应是
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