煤的气化方程式

第 1 页 共 4 页 高一年级化学 煤的综合利用 苯

一、煤的综合利用

1、煤是由 和 组成的复杂的混合物。

2、煤的气化：

3、煤的液化：

4、煤的干馏：

煤经干馏可得到 、 、 、 。

二、苯的物理性质：(展示苯,让学生观察其物理性质)

苯是 色，带有 气味的液体，有毒。 溶于水，密度比水 ，

沸点80.1℃， 挥发,是一种良好的有机溶剂，通过 提取溴水中的溴。

苯的分子式： 苯的结构式： 苯的结构简式：

苯的结构：苯分子是 结构分子，所有原子都在一个平面上，苯分子中碳原子间的化学键是一种介于 与 之间的 共价键，键角为120 0

三、苯的化学性质：

苯不能被 氧化，一般也不能与溴水发生 反应，但可以 溴水中的

（1）苯在空气中燃烧：用玻璃棒蘸一些苯，在酒精灯上点燃，观察燃烧的现象

反应方程式： ，现象 。

（2）取代反应：

①苯的溴代反应： 化学方程式： ，

水煤浆气化工艺对原料煤的要求

水煤浆气化炉工艺原则上在高于灰熔点5O～100~C以上的温度下操作，以便于顺利排渣，根据德士古水煤浆气化厂的生产经验，水煤浆加压气化用煤选择原则应以煤的“气化性能及稳定运行性能”为主。

2．1煤的灰分含量

灰分是煤中的无用形式成分，为使其能顺利地以液态形式排出水煤浆气化炉，必须将温度升至其灰熔点以上，无谓的增加了氧气消耗有资料表明，在同样的气化反应条件下，灰分每增加l％，氧耗增加0．7％～0．8％，煤耗增大1．3％一1．5％；其次灰分增加，使烧嘴和耐火砖的磨损加剧，寿命大大缩短，同时灰、黑水中的固含量升高，系统管道、阀门、设备的磨损率大大加剧，设备故障率提高。灰分含量高对成浆性能也有一定的影响，除使煤浆的有效成分降低之外，还使煤质的均匀性变差，消弱了煤浆分散剂的分散性能，在相同的情况下，对提高煤浆浓度不利。建议所选煤样的灰渣干基含量不高于l3％。

2．2煤的最高内水含量

煤的内水含量对气化过程的主要影响表现在对成浆性能的影响，一般认为煤的内水含量越高，煤中的O／C越高，含氧官能团和亲水官能团越多，空隙率越发达，煤的制浆难度越大。煤质对成浆性能的影响是多方面的，各影响因素之问密切相关。煤的内在水含量越高时所制得的煤浆浓度越低，而且使添加剂的消耗、煤耗、氧耗均有一定的增加，综合技术与经济方面考虑，水煤浆加压气化原料用煤的最高内在水含量以小于8％为宜.

2．3煤渣的熔融特性 煤灰的熔融特性是煤的灰熔点(还原条件下)，煤的灰熔点以低于反应温度50～100~C为宜（熔融温度)。若煤的灰熔点提高，为使气化炉顺利排渣，必须将气化炉的反应温度提高至煤的灰熔点以上，温度提高使气化炉耐火砖的寿命相应缩短(气化炉的操作温度每提高100~C，耐火砖的磨蚀速率增加2倍)，氧耗、煤耗增加。为了降低操作温度必须加入助熔助，而助熔剂的加入会增加煤中惰性物质含量，使耐火砖磨蚀加剧，提高了制浆成本，固体灰渣处理量增加，灰渣水系统的结垢量上升。煤的灰熔点以低于l300℃为宜，考虑到煤的气化效率及耐火砖的使用周期等方面的因素，最好的煤种灰熔点在1250～l300℃，如果原料煤的灰熔点太低，由于生产条件下煤灰的黏度降低，也会加剧对耐火砖的侵蚀，较低灰熔点的煤种可以通过配煤来解决。

维普资讯 试验时，通过控制水量、空气量、　

给煤量，控制系统运行参数。先在流　

化床反应器内放入一定量的石英砂作　

为床料，然后打开电加热开关，对炉体　

进行预热，同时起动罗茨风机和空气　

预热系统，对进入反应器的空气进行　

预热；待反应器温度升至６００℃左右　

时，起动给煤机，将煤加入流化床反应　

器；床层温度升至９００℃时，开启蒸汽　

发生器，通过控制进入蒸汽发生器的　

水量控制蒸汽产生量，空气和水蒸气　

的混合气通过气体预热装置使其进炉　

时温度升至４００℃～５００℃。待系统　

稳定半小时后开始进行取样测试。　

试验选用枣庄烟煤，其工业分析　

和元素分析见表１。试验用煤粒径为　

（０．９～１．６）ｍｍ，床料石英砂的粒径为　

（０．９～１．６）ｍｍ　

图１　小型流化床煤气化试验台　

表ｌ　枣庄煤样的工业分析、元素分析及发热量　

２结果与讨论　

２．１　汽煤比对气化结果的影响　

试验时，通入的空气量、给煤量和床层压降保持不　

变，空气量为４．５　ｍ。／ｈ（标准状态，下同），给煤量为　

３．０５　ｋｇ／ｈ，床层压降为４　５００　ｋＰａ。通过改变蒸汽量，　

了解煤气成分和床层温度的变化，试验结果见图２～　

图６。由图２可见，随着汽煤比的升高，水煤气反应加　

强，吸收了更多的热量，这使得床层温度明显下降。从　

图３、图４可以看出，增加水蒸气的份额能够增加煤气　

中氢气、一氧化碳、甲烷的含量，提高煤气热值。发生　

气化反应时，水蒸气分解产生的氧原子与碳结合成　

ｃＯ，氢原子以氢气的形式析出。在相同的气化条件　

下，增加水蒸气在气化剂中的份额会促进水煤气反应，　

有更多的碳向Ｃ０转化，提高碳的转化率。从图５、图　

６可见，随着汽煤比增加，煤气产率增加，碳转化率也　相应增加，汽煤比在０．３　ｋｇ／ｋｇ时碳转化率是　

４４．８３　，汽煤比增加到０．５　ｋｇ／ｋｇ时碳转化率为　

５７．Ｏ９　９／６。试验结果与黄亚继等人［５　的研究结果基本　

水煤气化学反应方程式

水煤气化学反应方程式

1.引言

近年来，随着能源需求的增加，水煤气化技术被广泛研究和应用。水煤气化技术是一种将固体煤转化为一氧化碳和氢气的过程，以用作燃料或化学物质的起点。本文讨论水煤气化反应的基本方程式以及反应条件。

2.反应基本方程式

水煤气化过程主要涉及以下三种基本反应：

(1) 煤的脱氢反应

C + H2O → CO + H2 (∆H = 131.4 kJ/mol)

(2) 煤的氧化反应

C + O2 → CO2 (∆H = -393.5 kJ/mol)

(3) 异构反应

C + CO2 → 2CO (∆H = 172.3 kJ/mol)

其中，反应（1）和（2）均需放热，反应（3）需吸热。通过以上三种反应，将煤转化为一氧化碳和氢气，从而得到合成气。

3.反应条件

水煤气化反应的反应条件包括温度、压力、反应物比例以及催化剂等。一般而言，合成气的生成速率和品质都与反应温度、压力以及煤的种类有关。反应温度通常在800℃至1200℃之间，反应压力在20至30

MPa之间。在反应过程中，还需要根据煤的种类和煤的粒度选择合适的催化剂来促进反应。

4.应用前景

作为一种清洁、高效、低成本的能源转化技术，水煤气化技术具备广阔的应用前景。一方面，可以将生物和化石燃料转化成为高品质燃气，可以应用于发电、加热和化学合成等领域。另一方面，水煤气化技术也可以应用于清洁燃料的生产，例如氢能燃料电池汽车，实现真正的能源替代。

5.结论

水煤气化技术是一种将煤转化为一氧化碳和氢气的过程，主要涉及煤的脱氢反应、煤的氧化反应和异构反应。反应温度、压力、反应物比例以及催化剂等条件对反应速率和品质均有影响。水煤气化技术具有广阔的应用前景，可应用于发电、加热和化学合成等领域，也可应用于清洁能源的生产。