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文档简介
水煤气制备工艺条件,1,以水蒸气为气化剂,C+H2O=CO+H2+131.390KJ/mol,CO+H2O=CO2+H2-41.194KJ/mol,C+2H2=CH4-74.898KJ/mol,以上均为可逆反应,总过程为强吸热的。,2,0.1MPa下碳蒸汽反应的平衡组成,2.0MPa下碳蒸汽反应的平衡组成,T900,含有等量的H2和CO,其它组分含量接近于零。T,H2O、CO2、CH4含量逐渐增加。高温,H2和CO含量高。,相同T,P,H2O、CO2、CH4含量增加,H2和CO含量减小。,低压、高温有利于反应的进行,3,煤气化反应的动力学分析,C-O2反应速度快105倍C-H2O较C-CO2快C-H2最慢,较高压力下,C-H2反应加快,呈1-2级反应C-H2O和C-CO2变化不大,零级反应,4,煤气化反应条件,反应温度:,一般操作温度在1100以上,近年来新工艺采用15001600,生产强度大大增加,反应压力:,2.53.2MPa,CH4含量比常压法高些,水蒸气和氧气的比例:,C+O2,热量,H2O+C,H2O/O2比值对温度和煤气组成有影响,由煤气化生产方法确定,5,固定床间歇式气化制水煤气,燃烧与制气分阶段进行。将煤或焦炭加入煤气发生炉,首先吹入空气使煤完全燃烧生成CO2并放出热量,使煤层升温,烟道气放空。待煤层温度达到1200,停止吹风,转换为水蒸汽,与高温煤层反应,生成CO和H2等气体。,固定床间歇法(蓄热法),6,为保证温度波动不致过大,各阶段经历的时间应尽量缩短,一般34min完成一个循环。,优点:制气时不用氧气,不需空分装置。,缺点:生产过程间歇,发生炉的生产强度低,对煤的质量要求高。,7,吹风阶段:吹入空气,提高燃料层温度,吹风气放空,1200结束。蒸汽吹净:置换炉内和出口管中的吹风气,以保证水煤气质量。一次上吹制气:燃料层下部温度下降,上部升高。下吹制气:使燃料层温度均衡二次上吹制气:将炉底部下吹煤气排净,为吸入空气做准备。空气吹净:此部分吹风气可以回收。,生产过程:,8,原料为块煤或焦炭,反应速度快,生产能力大水蒸气和纯氧为气化剂反应温度:1200,出口煤气温度:500反应压力:3.0MPa煤转化率
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