流化床煤气化工艺的原理和特点

流化床煤气化工艺技术0流化床煤气化概述所谓“流态化”是一种使固体微粒通过与气体或液体接触而转变成类似流体状态的操作。

当流体以低速向上通过微细颗粒组成的床层时，工艺条件和气化指标( 1 ）工艺条件①原料。

褐煤是流化床最好的原料，但褐煤的水分含量很高，一般在12 ％以上，蒸发这部分水分需要较多的热量（即增加了氧气的消耗量），水分过大，也会造成粉碎和运输困难，所以水分含量太大时，需增设干燥[wiki]设备[/wiki]。

煤的粒度及其分布对流化床的影响很大，当粒度范围太宽，大粒度煤较多时，大量的大粒度煤难以流化，覆盖在炉算上，氧化反应剧烈可能引起炉算处结渣。

如果粒度太小，易被气流带出，气化不彻底。

一般要求粒度大于10mm 的颗粒不得高于总量的5 % ，小于lmm 的颗粒小于总量的10 % - 15 ％。

由于流化床气化时床层温度较低，碳的浓度较低，故不太适宜气化低活性、低灰熔点的煤种。

②气化炉的操作温度。

高炉温对气化是有利的，可以提高气化强度和煤气质量，但炉温是受原料的活性和灰熔点的限制的，一般在900 ℃左右。

影响气化炉温度的因素大致有汽氧比、煤的活性、水分含量、煤的加人量等。

其中又以汽氧比最为重要。

③二次气化剂的用量。

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。

被煤气带出的粉煤和未分解的碳[wiki]氢[/wiki]化合物，可以在二次气化剂吹人区的高温[wiki]环境[/wiki]中进一步反应，从而使煤气中的一氧化碳含量增加、甲烷量减少。

( 2 ）气化指标褐煤的温克勒气化指标如表4 一10 所示。

由以上的叙述可知，温克勒气[wiki]化工[/wiki]艺单炉的生产能力较大。

由于气化的是细颗粒的粉煤，因而可以充分利用[wiki]机械[/wiki]化采煤得到的细粒度煤。

由于煤的干馏和气化是在相同温度下进行的，相对于移动床的干馏区来讲，其干馏温度高得多，所以煤气中几乎不含有焦油，酚和甲烷的含量也很少，排放的洗涤水对环境的污染较小。

七种煤气化工艺介绍煤气化是一种将固体煤转化为气体燃料的工艺，通常通过加热煤，使其在缺氧或氧气含量有限的条件下发生化学反应，生成焦炭、煤油和煤气等产物。

以下是七种常见的煤气化工艺的介绍。

1.固定床煤气化工艺：该工艺中，煤通过加热填充在固定的反应器中，在缺氧条件下进行气化。

在高温下，煤发生热解反应，生成固体残渣和一氧化碳、氢气等气体。

这些气体通常用于制造合成气或其他化学品。

2.流化床煤气化工艺：流化床煤气化工艺中，煤通过气化剂和促进剂的喷射，在气化炉内形成流体化床。

在床内，煤被高速的气流悬浮并在其表面上发生化学反应。

这种工艺适用于不同种类的煤，并能高效地产生合成气。

3.乌煤煤气化工艺：乌煤煤气化工艺是在低温和低压下对乌煤进行气化的一种方法。

乌煤是一种硬煤的变种，其含煤量高且易于破碎。

这种工艺能够产生较高浓度的一氧化碳和氢气，适用于燃料气和合成气的生产。

4. Lurgi煤气化工艺：Lurgi煤气化工艺采用干煤粉在喷射炉内与氧气和蒸汽进行气化。

这种工艺具有高效和灵活的特点，适用于各种煤种和煤粉尺寸。

其产气效率高，并且可以在高温下对产生的煤气进行分离和净化。

5. Koppers-Totzek煤气化工艺：Koppers-Totzek煤气化工艺是一种由德国公司开发的工艺。

该工艺利用煤在高温下与氧气和水蒸气进行反应，生成一氧化碳和氢气等气体。

这种工艺有助于减少硫化物和氨等有害物质的生成，并通过循环冷却来提高能源利用率。

6. Shell煤气化工艺：Shell煤气化工艺是一种高效的二代气化工艺，采用了先进的氧气冷喷射技术。

它将煤分解为焦炭和煤气，并将煤气用于合成气和其他化学品的生产。

该工艺具有高效能和较低的二氧化碳排放量。

7. Entrained Flow煤气化工艺：Entrained Flow煤气化工艺中，煤和氧气以高速混合，并通过特殊设计的喷射式燃烧器进行燃烧和气化。

这种工艺能够在高温下快速气化煤并生成高浓度的合成气。

循环流化床煤气化工艺的原理和特点摘要：本文从工艺流程、关键技术以及工艺特点三个方面就循环流化床煤气化工艺展开了详细介绍，并指出循环流化床煤气化工艺由于具有的强适应性、高碳转化率与气化强度，以及使用原料范围广等优势，因而得到了广泛的应用。

关键词：循环流化床煤气化工艺原理与特点一、引言我国在很长时期内将煤作为主要的能源，因此寻找出适合我国国情的洁净煤技术具有非常重要的意义。

作为高效、洁净利用煤炭途径的煤气化工艺，是现代煤化工、循环发电等洁净能源生产中非常关键的工艺之一。

由于循环流化床具有煤种适应性强、传热效率高、易完成大型化操作等优点，因而受到了十分广泛的重视。

二、循环流化床煤气化工艺的流程循环流化床中的皮带将原料煤运输至破碎机中，在将其粉碎在4毫米以下后，运至煤仓中，已备使用。

在开车前，还需利用输送机将煤粉送至立管；在开车过程中，利用提升机将细煤粉送入计量煤斗中，在升高压强后，再将细煤粉从旋转阀、螺旋给料器、进料管中稳定地输送至循环流化床气化炉的下部。

在这一过程中，用到的所有空气均来自于压缩机，将其预热后与锅炉产生的水蒸气进行混合，并从炉底的分布板进入到气化炉内。

气化炉中的温度应保持在1055℃，，气压保持在0.2MPa，气体的流速为1-5m/s，停留时间大约为4至6s。

煤气生成后，从气化炉的顶部将其引出。

由于大量的水蒸气和为转化的碳颗粒夹杂在粗煤气中，因而需要经分离系统进行分离操作。

经分离后，超过90%的颗粒下落至立管中，并重新返回到气化炉的底部。

此外，原料、气化剂等循环物质由于迅速进行了混合，因而在气化炉的底部附近便立即开始了气化反应。

循环物料与加入的新原料之间的比值最高可达到40，因而具有非常高的碳转化率。

气化炉底部的灰经过螺旋出料器，再由旋转阀送出[1]。

生产出的粗煤气在经过锅炉以及列管等回收热量后，温度得到下降，再经洗涤塔除尘与降温后，送入煤气灌中进行储存。

三、循环流化床煤气化工艺的关键技术煤气化的主要场所为反应器，用料的特性、气化能力及反应性能决定了反应器的大小与操作条件。

流化床工作原理流化床是一种常见的固体颗粒与气体相互作用的装置，广泛应用于化工、环保、能源等领域。

它具有高效传热、传质、反应等优点，因此备受工程技术人员的关注和重视。

流化床的工作原理是什么呢？接下来，我们将从流化床的定义、工作原理、特点等方面进行详细介绍。

首先，让我们来了解一下什么是流化床。

流化床是指在气体作用下，固体颗粒呈现出流体的性质。

当气体速度足够大时，固体颗粒会被气流撑起，形成类似流体的状态，这种状态称为流化状态。

在流化床中，固体颗粒在气流的作用下可以均匀混合、快速传热、传质和反应，因此具有很多独特的优点。

流化床的工作原理主要包括气体流动、颗粒流动和热传递三个方面。

首先，气体从流化床底部进入，通过喷嘴或气体分布板均匀地向上流动，形成了气固两相流。

在气体的作用下，固体颗粒被撑起，形成了流态床。

其次，固体颗粒在气流的作用下呈现出不同的流动状态，包括床层流动、循环流动等。

最后，流化床中气体和颗粒之间通过传热传质等方式进行热量和物质的交换，实现了反应、干燥、冷却等过程。

流化床具有许多独特的特点，如高传质、传热效率，操作灵活，适用于多种颗粒物料等。

首先，由于固体颗粒呈现出流体状态，因此在流化床中气体与颗粒之间的传热传质效率非常高，能够实现快速均匀的传热传质过程。

其次，流化床的操作灵活，可以根据不同的工艺要求进行调节和控制，适用于多种颗粒物料的处理。

此外，流化床还可以实现多种反应，如催化反应、氧化反应等，具有广泛的应用前景。

总的来说，流化床是一种在化工、环保、能源等领域广泛应用的装置，具有高效传热、传质、反应等优点。

它的工作原理主要包括气体流动、颗粒流动和热传递三个方面，具有高传质、传热效率，操作灵活，适用于多种颗粒物料等特点。

相信随着技术的不断进步和完善，流化床在工程领域中的应用将会更加广泛，为各行各业的发展带来更多的便利和益处。

灰熔聚流化床粉煤气化技术摘要：煤气化是将固态煤转化为气态燃料或化工合成原料（CO+H2）的过程，由于煤炭的储量丰富，特别是中国等一些国家富煤少油贫气，煤气化技术就变的更加重要。

研究开发煤气化工艺，就是要为产业界提供能适应更宽的原料范围、更高效、经济和清洁的气化过程。

本文介绍由中国科学院山西煤炭化学研究所开发的灰熔聚流化床粉煤气化过程，指出它的优点、缺点、适用范围、技术现状和发展方向，供同行了解。

一、灰熔聚流化床粉煤气化技术的开发历程针对我国能源以煤为主、煤种多、烟煤多、粉煤多、煤灰份高、灰熔点高(大部分商品煤灰含量>20%,灰熔点>1450 C)的特点,国家从“六五”计划开始投入大量人力、物力，研制开发先进煤气化技术（包括固定床、流化床、气流床）。

经过二十余年的研究开发，中国科学院山西煤炭化学研究所开发成功了具有自主知识产权的灰熔聚流化床粉煤气化技术。

该工艺具有气化温度适中(1000~1100℃)，干粉煤进料，氧耗量较低，煤种适应性宽，产品气不含焦油，气化炉耐火材料要求低等优点。

目前已成功应用于合成氨造气工业(常压，100吨煤/日)，随着加压技术的进一步研究开发，该技术将在国内全面推广应用。

八十年代，在中国科学院（重点科技攻关项目专项）、国家科委(75-10-05)攻关计划支持下，在原有煤气化和流化床技术的基础上，先后建立了φ300mm（1吨煤/天）气化试验装置、φ1000mm冷态试验装置、φ1000mm（0.1～0.5 MPa 、24吨煤/天）中间试验装置、φ145mm实验室煤种评价试验装置。

在理论研究、冷态模试、实验室小试和中试试验基础上，系统地研究了灰熔聚流化床粉煤气化过程中的理论和工程放大特性；通过对气化过程中煤化学、灰化学与气固流体力学的研究，研制了特殊结构的射流分布器，创造性地解决了强烈混合状态下煤灰团聚物与半焦选择性分离等重大技术难题；设计了独特的“飞灰”可控地址:中国山西省太原市桃园南路27号电话: (0351) 2021137 传真: (0351) 4048313，2021137，4041153 邮编：030001循环新工艺，实现了多种煤的高效流化床气化。

灰熔聚流化床粉煤气化技术原理特点及工业应用1、前言目前中国已引进十余套大型Texaco气化装置和Lurgi气化炉供化工合成和城市煤气生产，正引进若干(已签约5套)Shell煤气化装置，促进了煤气化工业的现代化发展，大多数工厂(占总能力的70％以上)仍沿用落后的常压间歇式水煤气气化炉(达4000～5000台)。

针对中国巨大的市场需求，中科院山西煤化所历经20余年开发了具有自主知识产权的灰熔聚流化床粉煤气化技术，2001年6月在陕西城化股份有限公司实施的工业示范项目取得了成功。

2、灰熔聚流化床粉煤气化技术的开发历程针对我国幅员广阔、煤种多、烟煤多、粉煤多、煤灰份高的特点,国家从“六五”计划开始投入大量人力、物力，研制开发先进煤气化技术（包括固定床、流化床、气流床）。

其中，中国科学院山西煤炭化学研究所自八十年代初开始，在中国科学院、国家科委(75-10-05攻关)、国家计委(85-207攻关)支持下展开了流化床粉煤气化的研发，在理论研究的同时，先后建立了φ1000mm冷态、φ145mm煤种评价、φ300mm（煤1t/d）小型、φ1000mm（煤24t/d）中型、φ200mm（1.0～1.5MPa）加压等灰熔聚流化床粉煤气化试验装置。

在基础理论研究、冷态模试、实验室小型和中试试验基础上，系统地完成了灰熔聚流化床粉煤气化过程中的理论和工程放大特性研究，取得了较完整的工业放大数据和实际运行经验。

通过对气化过程中煤灰化学与气固流体力学的研究，研制了特殊结构的射流分布器，构成了特殊的气流分布和温度场分布，实现了灰熔聚，创造性地解决了强烈混合状态下煤灰团聚物与半焦选择性分离以及煤种适应性等重大技术难题；通过设计出独特的“飞灰”可控循环新工艺，保证了气化系统的稳定运行；通过对工艺过程的系统集成和优化，提高了煤的转化效率。

在大量的实验验证基础上，成功开发了灰熔聚流化床粉煤气化工业技术，获得中国科学院“灰熔聚流化床粉煤直接气化技术”、“氧/蒸汽鼓风灰熔聚流化床粉煤气化制合成气工艺”科学技术进步一等奖和国家“八五”科技攻关重大科技成果奖，以及国家发明专利（ZL 94106871.5）和实用新型专利（ZL 94202278.5）。

流化床特征流化床是一种常用的化工装置，具有独特的特征和应用。

本文将从流化床的原理、应用领域以及优缺点等方面进行详细介绍。

一、流化床的原理流化床是利用气体或液体通过颗粒床层时产生的浮力将颗粒物料悬浮起来的一种装置。

在流化床中，颗粒物料与气体或液体之间形成了一种流态，呈现出液体般的流动特性，这也是流化床的特点之一。

在流化床中，气体或液体通过床层时会产生压力和速度的变化，从而使床层呈现出不同的状态。

当气体或液体流速较小时，床层中的颗粒物料会堆积在一起形成固体床；当流速逐渐增大时，床层中的颗粒物料开始悬浮并形成流态床；当流速进一步增大时，床层中的颗粒物料会被气体或液体带走而形成喷射床。

这种由固态到流态的转变过程就是流化床的原理。

二、流化床的应用领域流化床具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1. 化工领域：流化床可以用于催化反应、吸附分离、干燥等化工过程。

由于流化床具有较大的传质和传热特性，可以提高反应速率和产品质量。

2. 石油炼制：流化床可以用于催化裂化、催化重整等石油炼制过程。

由于流化床具有较好的固体混合性和热传导性，可以提高反应效率和产物收率。

3. 燃烧领域：流化床可以用于煤炭、生物质等固体燃料的燃烧。

由于流化床具有较高的燃烧效率和低排放特性，可以减少环境污染。

4. 粉体工程：流化床可以用于粉体干燥、颗粒物料的包覆等粉体工程过程。

由于流化床具有较好的颗粒流动性和均匀性，可以提高产品的质量和工艺的稳定性。

三、流化床的优缺点流化床作为一种特殊的化工装置，具有以下优点：1. 可调性强：流化床可以通过调节气体或液体的流速、温度等参数来控制床层的状态，从而适应不同的工艺要求。

2. 传质传热效果好：由于流化床中颗粒物料与气体或液体之间的接触面积大，传质传热效果较好，可以提高反应速率和产品质量。

3. 可连续运行：流化床可以实现连续生产，不需要停机换料，提高了生产效率。

然而，流化床也存在一些缺点：1. 选材要求高：由于流化床中颗粒物料与气体或液体之间的摩擦作用较大，对床层材料的选择有一定要求。