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文档简介
煤炭气化的基本原理和方法学校名称:
煤炭在气化炉中受热分解,首先生成相对分子质量较低的碳氢化合物,燃料本身逐渐焦化,此时可将燃料视为碳,碳与气化剂发生一系列化学反应,生成气体产物。一、基本原理固态的煤气体产物1.反应平衡H=-393.777kJ/mol
H=172.284kJ/mol以氧气或空气作为气化剂以水蒸气为气化剂H=131.390
kJ/mol
H=-41.19
kJ/mol
H=-74.898
kJ/mol
在一定的温度与压力之下,根据三个独立反应的化学平衡式物料衡算关系就可以计算各组分的平衡组成。(a)
1.01×105Pa下碳-蒸汽反应的平衡组成
(b)2.03×106Pa下碳-蒸汽反应的平衡组成2.反应速率碳与气化剂之间的反应是气固相非催化反应,宏观反应速率不仅与碳和气化剂之间的表面化学反应速率有关,而且与扩散速率有关。碳与氧的反应,一般认为先生成CO2,然后生成的CO2再与碳进行反应,生成CO。对于碳与氧生成二氧化碳的反应,研究表明在775℃以下属于动力学控制,气化速率是氧的一级反应。碳与水蒸气生成一氧化碳和氢的反应,在400~1100℃范围内速率较慢,为动力学控制,温度超过1100℃,开始为扩散控制。故在气化过程中,当温度低于1000℃时,反应为动力学控制,不能通过增加气速的方法提高气化效率,当温度高于1000℃时,可通过增加气速来提高气化效率。二、煤炭气化方法煤炭气化供
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