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1、煤碳氣化新技術浙江大學能源工程設計研究院煤碳氣化與氣化新技術簡介%1.煤的氣化過程：煤的氣化是將煤炭在高溫下通過與氣化劑（空氣/氧氣和蒸汽或co”H2）發(fā)生的一系列化學反應轉化成煤氣的過程。通過煤炭氣化，將煤中的炭和氫轉化成co,h2,CO2和狙等有效氣體，即煤氣在用做燃料，化工合成和發(fā)電等，不僅可以提高煤炭整體的轉化效率，而且可大幅度減少對環(huán)境的污染。在實際氣化過程中，同吋還伴隨著煤的部分燃燒過程。因此，在氣化產物中也常會含有C02和水蒸氣等非可燃氣體。煤的氣化過程通常包括下列10種基本化學反應：%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式是燃燒放熱反應，
3、③式是C0?還原反應，④式是水煤氣反應，也是較大的吸熱反應。⑤式是伴隨④式而產生的副反應。⑥式是變換反應，⑦?⑩式是甲烷生成反應，其中⑦式是主反應，⑧式是催化合成甲烷的主要反應。%1.煤的氣化分類；目前煤的氣化方法已達60多種，其分類方法也是多種多樣的，常用的一些煤的氣化分類方法分述如下：1?按入爐煤粒度劃分的有①粉煤（100?200目）氣化，②小粒度煤（0-10mm氣化）,%1塊煤（6-100mm）氣化。2.按煤在爐內狀況劃分的有①固定床（或移動床）氣化，②流化床（沸騰床）氣化,%1氣流床氣化，④熔渣（熔鹽）床氣化。2.按氣化介質劃分
4、的有空氣，①空氣-水蒸氣，②富氧空氣-水蒸氣，③蒸氣和氧氣等。3.按煤氣用途劃分的有①燃料煤氣，②城市煤氣，③高熱值煤氣（代用天然氣）,%1還原氣。4.按煤氣熱值劃分的有①低熱值煤氣［1000~1500kcal/m3（標準下同）］,②中熱值煤氣（2800~4000kcal/n?）,③高熱值煤氣（4000kcal/m3）以上。5.按排灰方式劃分，有①固態(tài)排渣，②液態(tài)排渣，③灰團聚排渣氣化。7?按操作方式劃分，有①常壓氣化，②加壓氣化。目前較常用的分類方法是按煤在氣化爐內狀況劃分，再配以排灰方式即可概括出各種汽化方法。8.以煤和汽化介質的相
5、對運動方向進行分類，可分為①并流氣化，②逆流氣化。9.以氣化反應的類型為主進行分類，分為熱力學過程和催化過程等氣化。10.以氣化的階段性為主進行分類，可分為單段氣化，雙段或多段氣化等。11?以氣化的操作方法為主進行分類，有連續(xù)式，間歇式和循環(huán)式氣化等。%1.以往常用的煤的固定床氣化及其特點;煤的固定床汽化是指在水煤氣爐，發(fā)生爐煤氣爐，兩段氣化爐和加壓氣化爐中對煤進行氣化的方法。在這些煤氣爐內煤塊由上而下運動，而氣化劑則由下而上，煤在爐內僅停留lh左右，排出爐外的煤氣和爐渣經過熱交換，可使其溫度較其它方法低。他的優(yōu)缺點如下:（1）優(yōu)點；工
6、藝簡單，操作方便：投資少，建設快：熱效率高，炭轉化率高：耗氧量低。⑵缺點；對煤種有一定要求，煤的粘結性不能太強，要求使用塊煤：復產焦油，酚水難于處理，造成污染：單爐產氣量較低。%1.以往常用的煤的流化床氣化和氣流床氣化及其特點；流化床乂稱沸騰床，運行過程中氣化劑以一定的速度由下而上通過煤粒床層，使煤料浮動并互相分離。典型的流化床氣化爐如溫克勒Winkler爐，前蘇聯(lián)的蓋依阿帕rMAn—4,朝鮮的恩德爐等。氣流床氣化可比流化床更快、氣化量更大。（1）優(yōu)點;氣化量大，氣化速度快，煤種適應性廣。污染較低。（2）缺點;投資大，結構及工藝復雜，建
7、設期長。熱效率低。%1.新型環(huán)保節(jié)能型煤碳氣化爐及其特點；1.構造和原理：新型環(huán)保節(jié)能型煤氣發(fā)牛爐是一種最新的、具有專利的爐型。該爐型集成了上述爐型的優(yōu)點，克服（避開）了上述爐型的缺陷；該爐對煤種適應性強，經爐內氣化生產的煤氣中焦油含量低，氣化效率高，灰渣含碳量少，操作安全和清潔衛(wèi)生。除煤渣和灰之外，無任何排放。木爐采用下吸式固定床反火型煤氣發(fā)生的工藝流程，使爐內處于微負壓狀態(tài)下氣化運行生產煤氣，運行時爐內所需要的空氣（氣化劑）是從設置在爐頂上部的可控爐口進入爐內，與爐內上層煤料發(fā)生劇烈的氧化反應生成高溫二氧化碳CO”再被吸入到下面的還
8、原層中被還原成一氧化碳CO等可燃氣體，從爐底部抽吸出爐外的（下吸式）反火氣化生產煤氣的工藝流程，在以上爐內反火氣化過程中由于空氣（氣化劑）是從爐頂上部的爐口進入爐內與煤料發(fā)生劇烈的氧化反應，故使煤料中焦油受
