煤中的水分含量过高会降低煤气的产率和气化效率加压气化.ppt

1、企业生产实际教学案例库,应用化工生产技术专业 （煤化工方向）,气化原料对气化的影响,二、灰分对气化的影响,五、粒度对气化的影响,一、水分对气化的影响,六、灰熔点及结渣性对气化的影响,三、挥发分对气化的影响,四、硫分对气化的影响,七、其他性质对气化的影响,水分对气化的影响 灰分对气化的影响 挥发分对气化的影响 硫分对气化的影响 粒度对气化的影响 灰熔点及结渣性对气化的影响 其他性质对气化的影响,煤中水分存在形式,外在水分,内在水分,结晶水,是在煤的开采、运输、储存和洗选过程中润湿在煤的外表面以及大毛细孔而形成的 。,吸附或凝聚在煤内部较小的毛细孔中的水分，失去内在水分的煤为绝对干燥煤。,以硫酸钙

2、、高岭土等形式存在的，通常大于200以上才能析出。,一、水分含量对气化的影响,常压气化：煤中的水分含量过高，会降低煤气的产率和气化效率。,加压气化：能提供较高的干燥层，允许进炉煤的水分含量高。,一、水分含量对气化的影响,炉 型：,固定床：煤气中水分含量太高，入炉煤需要进行预干燥以降低煤气的露点温度。另一方面，煤中水分含量太高而加热的速度又太快时，煤中水分逸出太快，容易使煤块碎裂而引起出炉煤气的含尘量增高。同时由于煤气中水含量增高时，在后续工段的煤气冷却过程中，会产生大量的废液，增加废水处理量。一般生产中，煤中水分含量在8l0左右。,流化床和气流床：固体颗粒粉碎的粒度很小，过高的含水量会降低颗粒

3、的流动性，因而规定煤的含水量小于5。尤其对烟煤的气流床气化法，采用干法加料时，要求原料煤的水分含量应小于2。,一、水分含量对气化的影响,灰分含量对气化的影响,煤中灰分高，不仅增加了运输的费用，而且对气化过程有许多不利的影响。,气化时由于少量碳的表面被灰分覆盖，气化剂和碳表面的接触面积减少，降低了气化效率。,灰分的大量增加，不可避免地增加了炉渣的排出量，随炉渣排出的碳损耗量也必然增加。,随着煤中灰分的增加，气化的各项消耗指标均增加，如氧气的消耗指标、水蒸气的消耗指标和煤的消耗指标都有所上升，而净煤气的产率下降 。,二、灰分含量对气化的影响,加压气化对煤种灰分的要求：,气化炉对灰分的要求,加压气化

4、用煤灰分可高达55左右而不至于影响生产的正常进行。原因：1）加压操作时，气化剂的浓度高，扩散能力强，能够透过煤灰表面与碳进行较为完全的反应。2）进入炉中的气化剂的速度也比常压气化小，在炉内停留时间长，有较长的时间和煤反应。,从加压气化炉排出的灰渣中碳含量在5左右，常压气化炉在15左右，对于液态排渣的气化炉，常在2以下,二、灰分含量对气化的影响,挥发分产率,挥发分是指煤在加热时，有机质部分裂解、聚合、缩聚，低分子部分呈气态逸出，水分也随着蒸发，矿物质中的碳酸盐分解，逸出二氧化碳等。除去水分的部分即为挥发分产率,挥发分的组成,挥发分中有干馏时放出的煤气、焦油、油类。干馏煤气中含有氢、一氧化碳、二氧

5、化碳和轻质烃类,挥发分产率与煤的变质关系,作 用,随着变质程度的提高，煤的挥发分逐渐降低,煤的挥发分作为煤利用价值和煤分类的重要指标，也是煤转化与燃烧可以利用的部分，它与煤的性质存在一定的关系。一般地，年轻煤的挥发分产率高，年老煤的低。,三、挥发分含量对气化的影响,硫分对气化的影响,1、煤在气化时，其中8085的硫以H2S和CS2的形式进入煤气当中。,2、如果制得的煤气用作燃料时，比如用作城市民用煤气，其疏含量要达到国家标准，否则燃烧后大量的SO2会排入大气，污染环境。,3、用做合成原料气时，硫化物的存在会使得合成催化剂中毒，煤气中硫化物的含量越高，后面工段脱硫的负担会超重。,结论：气化用燃料

6、中硫含量应是越低越好,四、硫分含量对气化的影响,煤的粒度在气化过程中占有非常重要的地位。由于粒度的不同，将直接影响到气化炉的运行负荷、煤气和焦油的产率以及气化时的各项消耗指标。通常，不同的煤种在不同的气化炉里进行气化时，对其粒度的要求不一样。,五、粒度大小对气化的影响,燃料灰熔点的概念,煤炭气化时的灰熔点有两方面的含义，一是气化炉正常操作时，不致使灰熔融而影响正常生产的最高温度，另一个是采用液态排渣的气化炉所必须超过的最低温度。,灰熔点与组成的关系,若灰中Si02和Al203的比例越大，其熔化温度范围越高，而Fe203和MgO等碱性成分比例越高，则熔化温度越低，可以用公式(SiO2+Al203

7、)(Fe2O3+CaO+MgO)来表示，该值越大，则灰熔点越高，灰分越难结渣，相反，则灰熔点越低，灰分越易结渣,六、灰熔点及结渣性对气化的影响,结渣性,概念,防止措施,对于灰熔点低的煤在气化时容易结渣，为防止结渣,就要加大水蒸气的用量，使氧化层的温度维持在灰熔点以下。 对于灰熔点高的煤种，可采用较高的操作温度，在较低的VH2O(g)V (O2)汽气比下获得较高的气化强度。,六、灰熔点及结渣性对气化的影响,煤的黏结性,黏结性煤在气化时，干馏层能形成一种黏性胶状流动物，称胶质体，这种物质有黏结煤粒的能力，使料层的透气性变差，阻碍气体流动，出现炉内崩料或架桥现象，使煤料不易往下移动，导致操作恶化。,处理方法：（1）在煤气发生炉上部设置机械搅拌装置；（2）对原料进行瘦化处理，在入炉煤内混配一些无黏结性的煤或灰渣，以降低煤料的黏结性。,七、煤炭其他性质对气化的影晌,燃料的机械强度是指抗碎、抗磨和抗压等性能的综合体现。机械强度差的煤在运输过程中，会产生许多粉状颗粒，造成燃料损失，在进入气化炉后，粉状燃料的颗粒容易堵塞气道，造成炉内气流分布不均，严重影响气化效率。,机械强度,七、煤炭其他性质对气化的影晌