煤炭性质对气化的影响：5、硫分含量对气化的影响.

煤的元素分析及其意义煤炭中所含元素较多，但是主要是由有机质所组成，主要含有氮、硫、氧、氢以及碳五大类，碳、氧、氢占据了9 5 %以上，氮的含量约占1%~2%，硫的含量约占0.1%~10%。

煤炭中的碳是主要元素，主要是以六碳环形式存在，而少量的碳且是以碳酸盐及二氧化碳的形式存在，相比之下碳含量要高过任何元素。

氢和氧主要以结晶水形式存在于煤炭之中。

氮是煤炭之中唯一全部按照有机状态形式存在的元素，在煤结构中主要以氮杂环的形态存在，主要来自于成煤植物中的蛋白质，不同的原始成煤物质生成的煤其氮含量不同，腐泥煤中的氮含量往往比相同变质程度的腐植煤高，这是因为藻类等低等植物含氮量比高等植物高。

硫的含量随着煤炭沉积条件不同发生改变，煤炭中含硫量总趋势属于海陆交替相沉积煤，含硫量相对比较高。

煤炭中硫分按照有机硫、无机硫以及少量的元素硫的形式存在。

煤炭中的无机硫可以划分成硫铁矿硫和少量的硫酸盐硫两种，有机硫可以划分成脂肪硫和芳香硫两种。

当煤炭变质程度（又称碳化程度）不断加深，煤炭中的碳含量也就会随之而增高，例如褐煤中的含碳量(C daf)达到了70 %～8 0 %，无烟煤炭中含碳量达到了9 0 %～98 %，煤炭中的氢含量会随之降低，如褐煤的氢含量(H daf)为5％～6％，而无烟煤中氢的含量却只有1％～3％。

因此元素分析是煤炭科学分类重要的指标之一。

元素分析还能够用作核对、计算和煤炭中其他的特征密切相关的指标，比如煤炭发热量、水分等，通过元素分析能够估计与预测煤炭中的苯抽出物与低温干馏产物等。

而且对于工业而言，将煤炭作为燃料进行热工计算时，还要将煤炭元素作为计算基础，从而计算出燃烧产物和热平衡，比如计算燃烧中的烟气量。

气化工业之中，还要依据元素分析计算出煤炭气化之时物料平衡。

不同的元素组分不但能够体现出煤炭变质程度，还能够体现出煤炭具备的不同性质，比如氧含量高、碳含量低的煤，粘结性比较差，而且发热量也比较低。

例如含碳量较高而含氢量较低的煤炭，必定具备较深的变质程度。

原料煤对固定床气化的影响原料煤的性质对气化过程影响很大。

固定床气化对煤的选择尤为严格。

1．水分煤中水分含量随煤的碳化度而异。

无烟煤和烟煤含水多在5％以下。

次烟煤和褐煤含水约10％～30％。

煤中水分和挥发分含量有关，随挥发分降低而降低。

气化用煤含水量越低越好，一般要求不超过8％。

煤中水分高，会增加气化过程的热损失，降低煤气产率和气化效率，使消耗定额增加。

有资料认为：若灰分含量不超过10％，则允许水分含量达到35％。

但必须有足够高的燃料层，使原料在进入气化区时得到充分预热。

2．挥发分固定床气化制合成气时挥发分含量以不超过6％为宜。

因为挥发分经干馏后进入煤气，焦油和其他烃类凝结后易堵塞管道，处理相当困难。

而其中的甲烷等不凝性气体会增加压缩工序的功耗。

3．化学活性化学活性是指煤与气化剂中氧、蒸汽、二氧化碳及氢的反应能力。

化学活性高有利于气化过程，可以提高气体质量和增加气化能力。

由于可以降低气化温度而降低氧耗，在回收吹风气时可以提高气化效率。

煤的化学活性对不同的气化剂有一致的趋向。

通常以二氧化碳还原系数DCO2 表示。

4．灰分及灰熔点灰分的组成多为钙、镁、铁的碳酸盐，钾、镁等的硅铝酸盐，钙、镁、铝、钠、钾等的硅酸盐、硫酸盐及硫化物、钠盐及氧化亚铁等。

气化用煤灰分越低越好，一般控制在16％以下。

煤灰的化学组分和灰熔点密切相关。

常用下式估算灰熔点：T1=19Al2O3+15(SIO2+Fe2O3)+10(CaO+MgO)+6(Fe2O3+Na20+K2O)分子式表示灰分的百分含量去掉百分号。

一般要求灰熔点T2在1250℃以上。

在生产中常用通人过量蒸汽的方法防止灰分烧结。

5．固定碳是气化燃料的有效成分。

一般要求固定碳在60％以上。

6．硫分煤中的硫分为有机硫、单质硫、硫化物和硫酸盐四种形态。

气化时硫变成硫化氢和有机硫存在于煤气中，对设备会产生腐蚀。

作为合成气硫化物会引起后工序触媒中毒。

所以要求煤中硫越低越好。

7．热稳定性热稳定性是指在高温下燃料保持原来粒度大小的性质，对气化工艺影响很大。

煤炭气化原理煤炭气化是一种将固体煤转化为可燃气体的过程。

在这个过程中，煤被加热到高温，然后与水蒸气或氧气反应，产生可燃性气体。

这些气体可以被用作能源或化学原料。

一、煤的组成及其影响1. 煤的组成煤是一种有机物质，由碳、氢、氧、硫和少量的杂质组成。

它的主要成分是碳，占据了其总质量的50%到90%。

其他元素的含量相对较低。

2. 煤的影响由于不同类型和等级的煤具有不同的组成和结构，因此它们对于气化过程会产生不同的影响。

高灰分和挥发分含量较低的煤通常比较难以气化。

另外，硫和灰分等杂质也会降低气化效率并增加环境污染。

二、煤的预处理为了提高气化效率并减少环境污染，需要对原始煤进行预处理。

1. 破碎首先需要将原始煤进行粉碎，以便于后续的处理。

煤可以通过机械破碎或化学方法进行分解。

2. 脱水接下来需要将煤中的水分去除，以便于气化过程。

这可以通过加热和压缩等方法实现。

3. 脱硫由于硫会降低气化效率并产生环境污染，因此需要对煤进行脱硫处理。

这可以通过物理或化学方法实现。

三、气化过程在预处理完成后，原始煤被送入气化反应器中进行气化反应。

在这个过程中，煤被加热到高温并与水蒸气或氧气反应，产生可燃性气体。

1. 煤的加热首先需要将煤加热到高温。

这可以通过外部加热或内部反应器加热来实现。

2. 氧化反应如果使用的是氧气作为反应剂，则会发生完全氧化反应：C + O2 → CO2H2 + 1/2O2 → H2OS + O2 → SO23. 水蒸汽反应如果使用的是水蒸汽作为反应剂，则会发生部分氧化和还原反应：C + H2O → CO + H2C + 2H2O → CO2 + 2H2S + H2O → H2S + 1/2O24. 反应产物的处理在反应结束后，需要对产生的气体进行处理。

这可以通过冷却、净化和压缩等方法实现。

四、气化产物的用途气化产物可以被用作能源或化学原料。

1. 能源气化产物可以被用作燃料，例如燃气发电和城市燃气供应。

2. 化学原料气化产物中的一些成分可以被用于生产化学品，例如合成氨、合成甲醇和合成油等。

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。

煤的理化性质和危险特性表
本文档旨在提供关于煤的理化性质和危险特性的详细信息。

以下是煤的常见理化性质和危险特性的描述：
理化性质
1. 密度：煤的密度取决于其成分和煤种。

一般来说，煤的密度介于0.8 g/cm³到1.5 g/cm³之间。

2. 水含量：煤中的水含量对其性质和使用有重要影响。

不同煤种的水含量存在差异，一般来说，煤的水含量在1%到10%之间。

3. 灰分含量：煤中的灰分含量是指煤中不挥发物的部分。

煤的灰分含量对燃烧过程和煤的利用有一定影响。

4. 挥发分含量：煤的挥发分含量是指煤在特定条件下被加热时挥发出的部分。

不同煤种的挥发分含量存在差异，对煤的燃烧和利用具有重要意义。

5. 硫分含量：煤中的硫分含量对燃烧排放和环境污染有一定影响。

不同煤种的硫分含量存在差异。

危险特性
1. 燃烧性：煤是可燃物质，当受到热源作用时，可以燃烧释放
能量。

煤中的挥发物和固定碳是燃烧的主要成分。

2. 爆炸性：煤粉与空气混合并形成适当的浓度时，具有爆炸性。

特别是细颗粒的煤粉更容易爆炸。

3. 静电积聚：煤中的细颗粒在传输和处理过程中可能产生静电
积聚，从而增加火灾和爆炸的风险。

4. 有毒气体排放：煤燃烧释放的废气中可能含有一些有害气体，如二氧化碳、二氧化硫等。

请注意，本文档提供的信息仅供参考，具体煤种的理化性质和
危险特性可能存在差异。

在实际使用和处理煤的过程中，请注意安
全防范措施，避免潜在的危险。