移动床气化法
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下面按反应器分类方法分别进行介绍。
1、移动床煤气化前已述及,煤的移动床气化是以块煤为原料,煤由气化炉顶加入,气化剂由炉底送入。
气化剂与煤逆流接触,气化反应进行得比较完全,灰渣中残碳少。
产物气体的显热中的相当部分供给煤气化前的干燥和干馏,煤气出口温度低,灰渣的显热又预热了入炉的气化剂,因此气化效率高。
这是一种理想的完全气化方式。
移动床气化方法又分常压及加压两种。
常压方法比较简单,但对煤的类型有一定要求,要用块煤,低灰熔点的煤难以使用。
常压方法单炉生产能力低,常用空气-水蒸气为气化剂,制得低热值煤气,煤气中含大量的N 2,不定量的CO 、CO 2、O 2和少量的气体烃。
加压方法是常压方法的改进和提高。
加压方法常用氧气与水蒸气为气化剂,对煤种适用性大大扩大。
为了进一步提高过程热效率又开发了液态排渣的移动床加压气化炉,它又是加压移动床的一种改进型式。
⑴ 混合发生炉煤气采用蒸气与空气的混合物为气化剂。
制成的煤气称为混合发生炉煤气。
目前这种煤气在国内应用相当广泛。
① 理想发生炉煤气 理论上,制取混合发生炉煤气是按下列两个反应进行的:2C+O 2+3.76N 2=2CO+3.76N 2+246435kJC+H 2O =CO+H 2-118821kJ理想的发生炉煤气的组成取决于这两个反应的热平衡条件,即满足放热反应与吸热反应的热效应衡等的条件。
为了达到这个条件,每2kmol 碳与空气反应,则与水蒸气起反应的碳应为:246435/118821=2.07 所以,4.07kmol 碳与蒸气空气混合物相互作用,在理论上,产生的煤气量为:4.07+2.07+3.76=9.9kmol ,煤气组成为:CO =4.07/9.9×100%=41.1%H 2=2.07/9.9×100%=20.9%N 2=3.76/9.9×100%=38.0% 在标准状态下煤气的产率:在标准状态下煤气的热值:气化效率为:实际上制取混合发生炉煤气,不可避免有许多热损失(如煤气带走的显热,灰渣中残碳是不可能消除的等),水蒸气分解和CO 2还原进行不完全,使实际的煤气组成、气化效率与理论计算值有显著差异。