煤炭气化工艺--气化炉试题答案
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气化工段考试题有答案姓名:分数:一、填空题(每空1分,共40分)1.原料煤被送入磨煤机碾磨并用干燥的热风惰性气体进行干燥,含水量降至2%wt,碾磨干燥后的煤粉被循环风机输送到旋转分离器,在这里粗糙的大的颗粒重新返回到磨机中继续碾磨。
2.煤粉的粒度是由旋转分离器转速、碾磨压力和循环风流量控制。
3.滑板落渣门与排渣门的开关必须严格遵循操作规程:液压滑板落渣门关闭后,排渣门才能打开;排渣门关闭后,液压滑板落渣门才能打开。
防止高温热风喷出,保证运行安全。
4.气化炉与粉煤给料罐通过压力控制和压差控制,控制目的是控制粉煤给料罐和气化炉的压差,保证去气化炉烧嘴粉煤流量的稳定。
5.煤的工业分析:水分,灰分,挥发分,固定碳。
6.氧气流量与粉煤流量为比例控制,以防止气化炉超温,对于一种煤种而言,氧气流量与粉煤流量的比例一般是固定的。
7.气化炉由上部的水冷壁辐射燃烧反应室和下部的激冷室组成。
8.写出气化反应的总方程式:CnHm+n/2O2=nCO+m/2H2+Q。
9.来自空分装置的氧气,经设备氧气预热器加热(主要作用是避免在蒸汽与氧气混合后蒸汽发生冷凝 )至180℃,然后与中压过热蒸汽在氧气/蒸汽混合器混合后作为气化剂经烧嘴的氧气/蒸汽通道送入气化炉。
10.反应室为表面覆盖耐火材料的盘管式水冷壁结构,在水冷壁和气化炉压力容器之间的环隙连续通入保护气,气化炉承压外壳的温度保持在大约 200℃的左右。
11.由于有水冷壁的冷却作用,耐火层表面温度低于灰渣的凝固温度,因而会在耐火层表面形成稳定的凝固渣层/渣层,对耐火层起到保护作用。
12.灰水处理系统的目的和作用是对气化炉、合成气洗涤塔及渣池排出的灰水和渣进行初步处理,实现热量的回收和水的循环使用。
13.本单元二级闪蒸的目的回收热量、浓缩黑水、解析酸性气体降低温度。
14.连续水平真空带滤机是充分利用物料重力和真空吸力实现固液分离的设备。
15.沉降槽是利用重力沉降原理,为加速沉降加入絮凝剂。
煤气化知识考试(试卷编号151)1.[单选题]4120单元两锁斗( )同时泄压。
A)可以B)不可以C)紧急时可以答案:B解析:2.[单选题]粉煤管线的粉煤流化及输送介质在原始开车时为( ),正常生产时为( B )。
A)高压氮气,高压氮气B)高压氮气,高压二氧化碳C)高压二氧化碳,高压二氧化碳答案:B解析:3.[单选题]如果触电者伤势严重,呼吸停止或心脏停止跳动,应竭力施行( )和胸外心脏按压。
A)点穴B)按摩C)人工呼吸答案:C解析:4.[单选题]以下属于生产装置VOC散发主要原因的是()。
A)物料容易挥发B)沟渠密封不严C)设备发生泄漏答案:C解析:5.[单选题]吸附剂的寿命是( )年A)1至2B)2至4C)3至5答案:B解析:6.[单选题]氮气系统的压力要始终( )与其相连系统的压力。
A)高于D)无规则答案:A解析:7.[单选题]V-1703出口压力通过哪些阀门控制?A)17PV0026AB)17PV0026BC)17PV0026ABD)17PV0026C答案:C解析:8.[单选题]作业前( )内应对受限空间进行气体采样分析,必须在分析合格后才能进入。
A)15minB)20minC)30minD)45min答案:C解析:9.[单选题]11系统控制CO含量的目的是()A)防止超压B)降低温度C)升高温度D)防止自然答案:D解析:10.[单选题]( )即测量值,由测量元件测得的过程变量的数值A)PLCB)DCSC)SPD)PV答案:D解析:11.[单选题]在硫酸生产中,硫铁矿沸腾焙烧炉属于( )A)固定床反应器B)流化床反应器C)管式反应器解析:12.[单选题]气化装置加入系统的碱设计浓度分别是:( )A)20%-25%B)30%-35%C)40%以上D)15%-20%答案:A解析:13.[单选题]关于道德,准确的说法是( )。
A)道德就是做好人好事B)做事符合他人利益就是有道德C)道德是处理人与人、人与社会、人与自然之间关系的特殊行为规范D)道德因人因时而异,没有确定的标准答案:C解析:14.[单选题]气化炉炉温越高,煤气中下列( )气体成分会越低A)一氧化碳B)氢气C)氧气D)甲烷答案:D解析:15.[单选题]灰锁DV3泄不了压,可以通过开()阀强制泄压。
煤气化题库一、填空题1.水煤浆的是指煤粒在水中的悬浮能力。
答:稳定性2.是表示流体流动时所引起的内摩擦大小的物理量,它表示流体输送时的难易程度。
答:粘度3.原料煤中内水含量,越有利于制备高浓度的水煤浆。
答:越低4.煤的内在水份含量越高,则煤浆浓度。
答:越低5.加入适量的添加剂可以提高,改善煤浆的性能。
答:煤浆浓度6.为了防止系统腐蚀,水煤浆的PH值控制在。
答:7-97.煤浆制备就是要制出、、、送的水煤浆。
答:高浓度,低粘度,稳定性较好,易于用泵8.灰熔点是煤灰的、的温度。
它是以煤中和物质的比值为依据的,比值,灰熔点低。
答:软化、熔融,碱类,酸类,大9.决定煤灰熔点的主要成分有、。
答:SiO2,Al2O310.离心泵是由、、三部分构成。
答:电机,叶轮,蜗壳11.为了防止离心泵气蚀,在安装和正常生产过程中,必须考虑泵的和,入口压力必须大于该输送液体的饱和蒸汽压力。
答:安装高度,扬程12.合成气中可燃性气体的含碳量与总碳量的比值叫。
冷煤气效率13.水环式真空泵充水主要是,同时也起到作用。
答:在泵运转时维持泵内液封,冷却14.德士古气化炉操作温度主要由、决定。
答:煤的粘温特性,工艺要求15.添加剂的作用是改变煤粒表面的亲水性能及荷电量,提高水煤浆的和。
答:浓度,降低粘度16.每生产所能消耗的纯氧量,称为。
答:1000Nm3 (CO+H2),比氧耗17.激冷环安装在上部,根据激冷环内部开口方向的不同,激冷水经激冷环后,在下降管表面流下,防止高温气体损坏,起到保护作用。
答:下降管,均布后,螺旋状,下降管18.工艺烧嘴为结构,氧气走和,在烧嘴头部设有,前端有水夹套,以保护烧嘴在高温环境不被烧坏。
答:三流道外混式,外环,内环,冷却水盘管19.对气化系统进行氮气置换,开车时置换合格标准为,停车时置换合格标准为可燃气。
答:O2<0.5%,<0.5%20.锁斗程序运行一个循环包括,泄压、、、、五个阶段。
答:排渣,冲洗,冲压,收渣21.气化炉停车时,煤浆切断阀,循环阀。
煤气化初级考试(习题卷1)第1部分:单项选择题,共71题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]粉煤管线的粉煤流化及输送介质在原始开车时为( ),正常生产时为( B )。
A)高压氮气,高压氮气B)高压氮气,高压二氧化碳C)高压二氧化碳,高压二氧化碳答案:B解析:2.[单选题]通常的爆炸极限是在常温、常压的标准条件下测定出来的,它随( )的变化而变化。
A)压力、容积B)温度、容积C)压力、温度答案:C解析:3.[单选题]机械密封与填料密封相比较,它的特点是()。
A)结构简单B)寿命短C)密封性能好答案:C解析:4.[单选题]工业上所谓的“三酸两碱”中的两碱通常是指( )A)氢氧化钠和氢氧化钾B)碳酸钠和碳酸氢钠C)氢氧化钠和碳酸氢钠D)氢氧化钠和碳酸钠答案:D解析:5.[单选题]下列哪种气体属于窒息性气体( )A)氧气B)一氧化碳C)二氧化碳D)氨气答案:C解析:6.[单选题]30FI0006显示大于10000nm3/h,此时什么地方最有可能在用气?( )A)V1204冲压B)V1502冲压C)S1501反吹7.[单选题]P-1402打自循环前需要开( )阀门A)14xv0001B)14xv0003C)14xv0002D)14xv0004答案:C解析:8.[单选题]下列单位换算不正确的一项是( )A)1atm=1.033kgf /m2B)1atm=760mmHgC)1at=735.6mmHgD)1at=10.33m H2O答案:D解析:9.[单选题]离心泵在正常运转时,其扬程与升扬高度的大小比较是()。
A)扬程>升扬高度B)扬程=升扬高度C)扬程<升扬高度D)不能确定答案:D解析:10.[单选题]灰锁DV3泄不了压,可以通过开()阀强制泄压。
A)DV1B)DV3C)DV3旁路D)FV答案:C解析:11.[单选题]200#界区仪表空气低联锁值为( )Mpa。
A)0.4B)0.35C)0.5D)0.6答案:B解析:12.[单选题]C-1701液位低于10%时不会联锁下列哪个泵跳?( )A)P-1701B)P-1702C)P-1703D)P-1705答案:D解析:D)氧答案:D解析:14.[单选题]E1701泠却后温度17TI0005A HH值?℃A)70B)80C)90D)100答案:A解析:15.[单选题]下列关于氧气流量值的描述,正确的是( )。
煤气化知识考试(习题卷9)第1部分:单项选择题,共58题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]粉煤贮罐的充气锥流化氮气的阀门位号是( )。
A)4120-XV-10117A/BB)4120-XV-10119A/BC)4120-XV-10117A/B和4120-XV-10119A/B答案:A解析:2.[单选题]P-1704的出口去向以下哪个不正确?( )A)T-1702B)S-1701C)S-1703答案:B解析:3.[单选题]去气化炉A10吹扫气共计()道手阀?A)2B)3C)4D)5答案:B解析:4.[单选题]对A套粉煤锁斗进行加压最先打开的阀门是( )。
A)4120-XV-10128AB)4120-XV-10118AC)4120-XV-10125AD)4120-XV-10129A答案:C解析:5.[单选题]在13KS-0001中检查关闭13XV-0006和13XV-0028后动作的是( )。
A)13XV-0001B)13XV-0002C)13XV-0004D)13XV-0003答案:B解析:6.[单选题]开工烧嘴运行期间气化炉压力要维持在()Mpa以下。
A)0.2B)0.8解析:7.[单选题]登高作业分级错误的是( )A)一级2-5MB)二级5-10MC)三级15-30.MD)特级30M以上答案:B解析:8.[单选题]目前21-P001泵机封冷却水为( )。
A)高压喷射煤气水B)低压喷射煤气水C)水乙二醇D)消防水答案:A解析:9.[单选题]231#P003泵出口压力( )MPa。
A)0.5B)1C)1.5D)5.5答案:D解析:10.[单选题]下列四种阀门,通常情况下最适合流量调节的阀门是( )。
A)截止阀B)闸阀C)球阀D)蝶阀答案:A解析:11.[单选题]安全宣传教育的最终目的是( )A)提高干部职工的安全生产素质B)树立全局观C)提高科技水平D)其他答案:A解析:12.[单选题]S-1103 出口循环气CO含量控制指标( )A)<600PPmB)<500PPmC)<300PPmD)<700PPm答案:CB)固定管板式C)U形管式D)板式答案:D解析:14.[单选题]当前S-1201B至X-1205B的下料管道直径是()?A)DN200B)DN250C)DN300D)DN400答案:C解析:15.[单选题]压缩机耦合器出油压力PISA1341 LL值?MPaA)0B)0.05C)0.1D)0.15答案:B解析:16.[单选题]气化炉产生的合成气经过激冷段温度降低到()以下A)1000℃B)800℃C)600℃D)500℃答案:B解析:17.[单选题]根据计算结果得出反应温度提高10℃,化学反应速度就会增加( )倍,如果反应温度增加到100℃,则化学反应速度增长59049倍,由此可见反应温度对气化反应的速度影响是很大的。
气化工段11月份培训考试试题姓名:成绩:一、填空题(每空1分,共40分)1、煤粉粒度由循环风机气量、磨辊对磨盘的压力以及旋转分离器的速度来控制。
2、制粉系统的压力控制器是 11PRCA-0109 ,如压力太低,则向系统通入低压氮气;如压力太高,则加大排气量。
3、煤粉制备系统中,磨煤机出口温度控制为 105℃,系统氧含量低于 8% 。
4、气化炉的负荷主要是通过调节来调节的;气化炉的温度是通过调节、来调节的。
5、煤粉通过大布袋后,清洁气中固体浓度应小于 10 mg/Nm3。
6、在煤加压进料工序中,管道通气器的主要作用是充压、辅助下煤粉和拆桥。
7、大小布袋的反吹控制可采用压差控制和时间控制。
8、V-03205A/B的压力控制方式有两种模式,分别是压力控制模式和压差控制模式。
9、正常操作时,气化炉的温度为℃,压力为 MPa;中压汽包的压力为,温度为,液位控制为控制。
10、煤气化主要副产品有渣、灰、蒸汽。
11、开工烧嘴的主要物料有:氧气、柴油、、洁净氮气。
12、P-3402的主要作用是:形成强制水循环,辅助下渣。
13、通过那个参数渣口压差可以判断渣口堵渣。
14、如果P-1601A故障停车,备用泵B无法开启,则系统将紧急停车,其原因是合成气温度高损坏下游设备、合成气中酸性成份无法洗涤。
15、气化炉的压力调节是通过(调节阀位号)来实现的。
16、小布袋S-03201A/B顶部各装有个防暴门。
17、P03101A/B/C正常生产时 2 开 1 备二、判断题(每空2分,共20分)1、本气化装置通过E3901后的热氮分别送往气化炉平衡孔,气化炉安全阀,33HV-0008,碎煤仓(对)2、开工烧嘴运行有1个火焰监测孔(错)3、正常生产中热风系统的放空的目的是为了有效的控制热风系统中的一氧化碳和氧含量(错)4、P3402的主要作用是形成强制水循环,辅助下渣(对)5、为了维持调和水系统的温度而设立调和水加热器E-3308,其加热介质是低压蒸汽(错)6、气化炉水汽系统压力高于合成气压力,并在汽包上设置1个安全阀(错)7、U—3400单元下渣时渣池补水通过34XV0013阀,连通渣池补水通过34XV0014阀(对)8、磨盘的旋转方向,俯视是顺时针(对)9、真空闪蒸系统能够建立真空的设备是P3703(对)10、J-3601的主要作用:开车时抽真空使气化炉保持微负压、停车时置换或抽进空气(对)三、问答题(40分)1.若在下粉过程中出现平衡管堵,怎样处理?怎样预防?(5分)①正吹,锁斗充压至高于进料罐0.2Mpa,开平衡阀正吹。
煤气化操作工考试答案1、问答题沉降槽S1401的作用是什么?正确答案:沉降槽S1401的作用是从黑水中分离出较干净的灰水和含固量高的灰浆。
2、问答题简述N1、N2、N3在本系统中的作用。
答(江南博哥)案:N1的作用:(1)氧气、煤浆管线吹扫;(2)氧阀密封隔离;(3)气密性试验;(4)气化炉取压管保护。
N2的作用:(1)系统置换;(2)调节压力。
N3的作用:(1)系统置换;(2)隔绝空气;(3)作为载气;(4)冲堵;(5)消防;(6)动力气。
3、问答题检修炉做激冷水分布试验前,应做哪些准备工作?正确答案:中控联系现场,用原水建碳洗塔液位至80%,P1303备泵,现场确认激冷水管线并对FV1310、FV1314的阀位,确认FV1310和FV1314付线关,XV1308、XV1309、XV1310均打开。
激冷水分布试验路线应为:C1301→P1303→FV1310→S1302→F1301→V1411。
4、问答题气化炉壁温度过高有哪些原因?正确答案:(1)耐火砖脱落;(2)耐火砖长期冲刷变薄;(3)气化炉温高或超温(氧煤比过高、煤浆浓度过低、煤浆泵不大量等);(4)烧嘴损坏或安装不当偏喷;(5)炉壁裂缝,形成窜气;(6)渣口堵;(7)灰熔点高,操作温度高。
5、问答题液压系统油箱循环回路的作用是什么?正确答案:回路上设置有冷却器,过滤器,此回路起对液压油冷却、过滤作用。
6、问答题简述自动控制系统中常用的几个术语。
正确答案:被控对象:需要实现控制的设备、机器或生产过程,称为被控对象。
被控变量:被控对象内要求保持设定数值(接近恒定值或按预定规律变化)的物理量称为被控变量。
操作变量:传到控制装置操纵用以使被控变量保持设定值的物理量或能量。
7、问答题什么是顺控?如何进行操作?正确答案:所谓顺控就是指自动控制高低压油泵和减速器油泵的依次起动,以及低压油泵和减速器油泵的依次停止。
操作:(1)选择高低压电控柜上“工作泵选择”开关3SA至“1#”或“2#”工作泵位置。
一、填空1、煤中灰分的增加,气化的各项消耗指标均增加,如氧气的消耗指标、水蒸气的消耗指标和煤的消耗指标都有所上升,而净煤气的产率下降。
2、当制取的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。
3、对固定床气化炉,煤的水分必须保证气化炉顶部入口煤气温度高于气体露点温度,否则需将入炉煤进行预干燥。
4、3M-2l型气化炉的主体结构由四部分组成,分别是炉上部有加煤机构,中部为炉身,气化剂的入炉装置,炉底部有除灰装置。
5、3M-13型和3M-21型的结构及操作指标基本相同,不同的加煤机构是和破黏装置。
6、间歇法制造半水煤气时,采用高炉温、高风速、高炭层、短循环的操作方法。
7、半水煤气中的CO2高低来判断气化层温度的高低8、使用二次气化剂的目的是为了提高煤的气化效率和煤气质量。
9、中心文氏管中的气流速度和气化剂中的汽氧比极为重要,它直接关系到灰熔聚区的形成。
,10、城市煤气按其用途可分为:燃料煤气,合成煤气,管道煤气和还原煤气。
11、液体原料生产合成气的方法有水蒸汽氧化法和部分氧化法。
12、甲醇合成塔的基本结构主要由外筒、内件和电加热器三部分组成。
二、选择1、以(A )为气化原料时,煤气的热值高A 褐煤B 烟煤C 气煤D 无烟煤2、固定床气化制合成气时挥发分含量以不超过(C )为宜。
A 4%B 5%C 6%D 7%3、气化用煤含水量越低越好,一般要求不超过( B )。
A 9%B 8%C 7%D 6%三、判断1、制造水煤气的工作循环通常分为:吹风、一次上吹、下吹、二次上吹、空气吹净六个阶( )2、为避免发生爆炸,开启时应先开空气阀,然后开蒸汽阀;关闭时,应先关闭加氮空气阀,然后再关闭蒸汽。
3、常用半水煤气中的CO 含量高低来判断气化层温度的高低。
( ×)3、随着压力的提高,净煤气的产率是下降的,粗煤气的产率下降得更快。
( ×)4、常压温克勒气化炉采用粉煤为原料,粒度在5~10mm左右。
第一章绪论一、选择题1、下列属于化石能源的是(石油、天然气、煤炭)2、最大的煤生产和消费国是(中国)3、下列能源属于二次能源的是(城市煤气)4、民用燃气的热值一般为(4620kg/m3)5、二次世界大战后,煤炭汽化工业发展缓慢的原因是(石油和天然气的发展)6、下列属于新型煤化工特点的是(煤炭-能源-化工一体化)7、下列属于碳一化学品的是(CO 、CO2 、CH3OH 、HCHO )8、下列说法正确的是(煤气化产物不是煤化工的最终产品)9、煤属于(混合物)10、城市煤气要求CO低的原因是(CO有毒)二、复习思考题1、何为煤化工?答:煤化工是以煤为原料经过化学加工,实现煤的转化并进行综合利用的工业。
煤化工包括炼焦工业、煤炭气化工业、煤炭液化工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。
2、什么是煤气化?包含的内容有那些,有什么特点?答:煤的气化是煤或煤焦与气化剂在高温下发生化学反应将埭或煤焦中有机物转变为煤气的过程。
煤炭气化技术广泛应用于下列领域。
(1)作为工业燃气(2)作为民用煤气(3)作为化工合成和燃料油合成的原料气(4)作为冶金用还原气(5)作为联合循环发电的燃气(6)作煤炭气化燃料电池(7)煤炭气化制氢(8)煤炭液化的气源3、试述煤炭气化产品——煤气为原料,说明碳一化学的发展方向和趋势。
答:碳-化学是以含有一个碳原子的物质(如CO、CO2、CH3、CH3OH、HCHO)为原料合成化工产品或液体燃料的有机化工生产过程。
碳-化学是一个很大的领域,其产品包括由合成气台成燃料、甲醇及系列产品,合成低碳醇、醋酸及系列产品,合成低碳烯烃、燃料添加剂等方面。
4、煤炭气化工艺课程的学习内容有那些?本课程与本专业主要专业基础课、专业课有何区别和联系。
答:具体内容可分为以下几部分。
①气化原理。
讨论气化方法、气化热力学、动力学过程对气化过程的影响。
②煤炭性质对气化的影响。
介绍了煤种及煤质对气化的影响a③气化炉。
讨论各类气化炉结构特点、工艺流程、工艺条件选择对气化的影响等。
一、填空题1、气化炉2、移动床(又叫固定床)、沸腾床(叫流化床)、气流床和熔融床3、空气煤气4、混合煤气5、常压气化炉、加压气化炉、固态排渣气化炉、液态排渣气化炉。
6、加煤系统、气化反应部分、排灰系统。
7、水套、内璧衬里8、物理和化学变化、煤气、灰渣9、空气、氧气、水蒸气(称为气化剂)和气化时形成的煤气、燃料和燃料气化后形成的固体如灰渣等10、固定床11、气流床12、非均相反应、均相反应13、气化剂向燃料颗粒表面的外扩散过程、气化剂被燃料颗粒的表面吸附、气化剂、与碳的表面化学反应、产物分子的脱附、产物分子从颗粒表面扩散到气流主体14、煤的干燥、干馏、热解、主要的化学反应15、水蒸气、被煤吸附的少量的一氧化碳和二氧化碳等。
16、小分子(气体)、中等分子(焦油)、大分子(半焦)。
17、燃烧反应、还原反应18、移动床上部的加煤装置、气化剂、逆流流动19、空层、干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰渣层,20、流态化21、并流22、空气煤气、混合煤气、水煤气、半水煤气23、炉上部有加煤机构、中部为炉身、下部有除灰机构和气化剂的入炉装置。
24、炉算、灰盘、排灰刀和风箱等25、加煤机构和破黏装置。
26、U·G·I型水煤气发生炉。
27、焦炭或无烟煤,炉顶、炉底、灰渣28、用冷却水对煤气进行有效的洗涤,使煤气得到最终冷却、除尘和干燥。
29、煤气发生炉内氧化层的温度、1000~1200℃、950~1050℃、1150℃30、氧化层和还原层31、液态排渣和气态排渣32、炉体、夹套、布煤器和搅拌器、炉算、灰锁和煤锁等33、水蒸气,灰熔点,熔融状态。
1100~1500℃,大,大,无残碳。
34、煤的气化,粗煤气的净化,煤气组成的调整处理。
35、煤的气化、煤气的净化部分,燃气与蒸汽联合循环发电部分,气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置),燃气轮机发电系统,蒸汽轮机发电系统、废热回收锅炉等。
36、分子数减小、分子数增大或不变37、气化的原料粒度小.相应的传热面积大,传热效率高,气化效率和气化强度明显提高。
38、煤的预处理、气化、气化产物显热的利用、煤气的除尘和冷却等39、气流床40、水煤浆进料、淬冷型、和全热回收型41、煤浆的制备和输送、气化和废热回收、煤气的冷却和净化等。
42、水煤浆的浓度、粉煤粒度、氧煤比和气化炉操作压力等。
43、煤在熔融的渣、金属或盐浴中直接接触蒸汽、空气(或氧气)而气化的方法。
二、名词解释1、所谓气化强度,即单位时间、单位气化炉截面积上处理的原料煤质量或产生的煤气量。
2、气化炉单台生产能力是指单位时间内,一台炉子能生产的煤气量。
它主要与炉子的直径大小、气化强度和原料煤的产气率有关3、所谓的气化效率是指所制得的煤气热值和所使用的燃料热值之吃.用公式表示为:式中——气化效率,%;Q`——lkg煤所制得煤气的热值,kJ/ kg;Q——1kg煤所提供的热值.kJ/ kg;4、煤气产率是指每千克燃料(煤或焦炭)在气化后转化为煤气的体积,它也是重要的技术经薪指标之一.5、煤气单耗,定义为每生产单位体积的煤气需要消耗的燃料质量,以kg/m3计。
6、水蒸气的消耗量是指气化1kg煤所消耗蒸汽的量.水蒸气消耗量的差异主要由于原料煤的理化性质不同而引起的。
7、气化温度一般指煤气发生炉内氧化层的温度。
所谓的气化强度是指单位时间、单位炉截面积上所气化的燃料量。
8、料层高度:气化炉内,灰渣层、氧化层、还原层、干馏层和干燥层的总高度即为料层高度。
9、气化炉出来的煤气称粗煤气,净化后的煤气称为净煤气。
10、汽氧比是指气化剂中水蒸气和氧气的组成比例。
三、简答题1、提高控制步骤的速度对于整个宏观速度有什么重要意义?答:气固相非均相反应,其反应过程有五个过程组成:即①气化剂向燃料颗粒表面的外扩散过程;②气化剂被燃料颗粒的表面吸附;③吸附的气化剂和燃料颗粒表面上的碳进行表面化学反应;④生成的产物分子从颗粒表面脱附下来;⑤产物分子从颗粒的表面通过气膜扩散到气流主体。
这些过程对煤炭气化过程的速度往往有不同的影响,由这些过程共同决定的气化速度通常称为宏观反应速度,而忽略其他过程的影响,只考虑第三步其表面化学反应的速度叫做本征动力学速度。
在这五个过程中,若其中某一步进行的最慢,而其他步骤向对该步来讲速度很大,因而宏观反应速度就由这一步来决定,该步骤就称为控制步骤。
它是确定和调整工艺条件的重要依据。
2、压力和温度影响可逆反应的基本规律是什么?答:如果反应是吸热的(如上述碳与水蒸气的反应),kp随T的升高而增大;反之,对于放热反应,kp随T的增大而减小。
这也就是说,对于吸热反应,提高温度有利于化学反应向生成产物的方向进行;对于放热反应,则降低温度有利于向生成产物的方向进行。
就压力对气化过程的平衡髟响而言,基本的规律是:对反应后体积增加(即分子数增加)的反应,随着压力的增加,产物的平衡含量是减少的;反之,对于体积减少的反应加压有利于产物的生成。
3、影响煤热解的主要因素有哪些?答:在绝热情况下将煤加热进行物理化学变化的过程为煤热解过程,煤的热解结果生成三类分子:小分子(气体)、中等分子(焦油)、大分子(半焦)。
就单纯热解作用的气态而言.煤气热值随煤中挥发分的增加而增加,随煤的变质程度的加深氢气含量增加而烃类和二氧化碳含量减少。
煤中的氧含量增加时,煤气中二氧化碳和水含量增加。
煤气的平均分子量则随热解的温度升高而下降.即随温度的升高大分子变小,煤气数量增加。
4、根据燃料在炉内的运动状况可以将气化炉分为哪几类?答:根据燃料在炉内的运动状况来分类的方式应用比较广泛,相应的气化炉有移动床(固定床)、沸腾床(流化床)、气流床和熔融床。
5、简述移动床气化炉的燃料分层情况,并说明各层的主要作用。
答:炉内料层:当炉料装好进行气化时,以空气作为气化剂,或以空气(氧气、富氧空气)与水蒸气作为气化剂时,炉内料层可分为六个层带,自上而下分别为:空层、干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰渣层。
灰渣层灰渣层中的灰是煤炭气化后的固体残渣,煤灰堆积在炉底的气体分布板上具有以下三个方面的作用:①由于灰渣结构疏松并含有许多孔隙,对气化剂在炉内的均匀分布有一定的好处。
②煤灰的温度比刚人炉的气化剂温度高,可使气化剂预热。
③灰层上面的氧化层温度很高,有了灰层的保护,避免了和气体分布板的直接接触,故能起到保护分布板的作用。
氧化层也称燃烧层或火层,是煤炭气化的重要反应区域,从灰渣中升上来的预热气化剂与煤接触发生燃烧反应.产生的热量是维持气化炉正常操作的必要条件。
还原层在氧化层的上面是还原层,赤热的炭具有很强的夺取水蒸气和二氧化碳中的氧而与之化台的能力,水(当气化剂中用蒸汽时)或二氧化碳发生还原反应而生成相应的氧气和一氧化碳,还原层也因此而得名。
干馏层干馏层位于还原层的上部,气体在还原层释放大量的热量,进入干馏层时温度已经不太高了,气化剂中的氧气已基本耗尽,煤在这个过程历经低温干馏,煤中的挥发分发生裂解.产生甲烷、烯烃和焦油等物质,它们受热成为气态而进入干燥层。
干馏区生成的煤气中因为含有较多的甲烷,因而煤气的热值高,可以提高煤气的热值,但也产生硫化氢和焦油等杂质。
干燥层干燥层位于干馏层的上面,上升的热煤气与刚人炉的燃料在这一层相遇并进行换热,燃料中的水分受热蒸发。
空层空层即燃料层的上部,炉体内的自由区,其主要作用是汇集煤气,并使炉内生成的还原层气体和干馏段生成的气体混合均匀。
由于空层的自由截面积增大·使得煤气的速度大大降低,气体夹带的颗粒返回床层,减小粉尘的带出量。
6、什么是沸腾床气化?沸腾床气化和移动床气化相比较,有什么优点?答:在固定床阶段,燃料是以很小的速度下移,与气化剂逆流接触。
当气流速度加快到一定程度时,床层膨胀,颗粒被气流悬浮起来。
当床层内的颗粒全部悬浮起来而又不被带出气化炉,这种气化方法即为流化床(沸腾床)气化工艺。
和固定床相比较,流化床的特点是气化的原料粒度小.相应的传热面积大,传热效率高,气化效率和气化强度明显提高。
7、为什么煤的黏结性对气流床气化过程没有太大影响?答:由于煤料悬浮在气流中,随气流并流运动,煤粒的干燥、热解、气化等过程瞬间完成,煤粒被气流隔开,所以煤粒基本上是单独进行膨胀、软化、燃尽及形成熔渣等过程,所以煤的黏结性、机械强度、热稳定性等对气化过程不起作用,原则上几乎可以气化任何煤种。
8、发生炉煤气分为哪几类?答:发生炉煤气根据使用气化剂和煤气的热值不同,一般可以分为空气煤气、混合煤气、水煤气、半水煤气等。
9、为什么实际混合煤气组成与理想混合煤气组成有一定的差别,答:首先,气化的燃料不是纯碳,里面含有挥发分、灰分、水分等杂质,且气化过程也不可能达到平衡,碳也不可能完全气化,二氧化碳不可能完全还原,因而煤气中的一氧化碳和氢气的含量比理想情况的数值要低。
再者,混合煤气的组成与料层高度有关实际制得的混合煤气除有一氧化碳、氢气、二氧化碳和氨气外,还含有干馏产生的一定量的高热值甲烷及一些其他的碳氢化合物,以及一定量的硫化氢、氨气及水蒸气等。
另外,进人气化炉内的水蒸气实际反应温度较低,蒸汽的分解率较低,因此,蒸汽分解产生的氢气和一氧化碳较理论值低,但由于于馏段生成部分氢气的补充,最终煤气的组成视具体情况而定。
对于实际煤气的热值而言,由于干馏段生成的甲烷等化合物热值高,反而实际煤气的热值较理想煤气的热值高一些。
10、什么是水煤气,什么是半水煤气,有何区别?ϕ(H2答、典型的制取水煤气的方法是煤的燃烧和水蒸气的分解分开交替进行,可制得ϕ(N2)之比在15.8~23.1左右的水煤气。
在合成氨工业上需配入适量的氮气,+CO)与ϕ(H2+CO)和ϕ(N2)之比约为3.2左右,称为半水煤气。
使得11、比较空气煤气、混合煤气和水煤气的热值大小.并简单说明其理由。
答、热值由大到小的顺序:水煤气〉混合煤气〉空气煤气。
理由如下:水煤气的主要组成是CO和H2,热值高;混合煤气的主要组成也是CO和H2,但里面含有较多的N2,故热值低于水煤气;空气煤气中的H2少,氮气多,CO的含量与混合煤气的差不多,故热值低于混合煤气。
12、 3M-2l型煤气发生炉的主要结构包括哪几个部分?3M-2l型气化炉的主体结构由四部分组成.即炉上部有加煤机构、中部为炉身、下部有除灰机构和气化剂的入炉装置。
13、煤气发生炉设水夹套的目的是什么?水夹套是炉体的重要组成部分,由于强放热反应使得氧化段温度很高,一般在100O℃以上。
加设水夹套的作用一是回收热量,产生一定压力的水蒸气供气化或探火孔汽封使用;另一方面.可以防止气化炉局部过热而损坏。
14、炉箅的主要作用是什么?炉箅的主要作用作用是支撑炉内总料层的重量,使气化剂在炉内均匀分布,与碎渣圈一起对灰渣进行破碎、移动和下落。