燃煤气化炉工作原理

 

　　想了解燃煤气化炉的工作原理，首先要知道什么是煤炭气化。煤炭气化(Coal Gasification)是指在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气和/或氧气等)发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、氢气、甲烷等可燃气体和二氧化碳、氮气等非可燃气体的合成气(Syngas, or synthesis gas)的过程。本期内蒙古化工小编与大家分享这方面知识。

　　气化工艺简介

　　气化是指含碳固体或液体物质向主要成分为H2和CO的气体的转换。所产生的气体可用作燃料或作为生产诸如NH3或甲醇类产品的化学原料。

　　气化的限定化学特性是使给料部分氧化;在燃烧中，给料完全氧化，而在热解中，给料在缺少O2的情况下经过热降解。

　　气化的氧化剂是O2或空气和，一般为蒸汽。蒸汽有助于作为一种温度调节剂作用;因为蒸汽与给料中的碳的反应是吸热反应(即吸收热)。空气或纯O2的选择依几个因素而定，如给料的反应性、所产生的气体用途和气化炉的类型。

　　

 

　　气化最初的主要应用是将煤转化成燃料气，用于民用照明和供暖。虽然在中国(及东欧)气化仍有上述用途，但在大多数地区，由于可利用天然气，这种应用已逐渐消亡。最近几十年中，气化主要用于石化工业，将各种碳氢化合物流转换成"合成气"，如为制造甲醇，为生产NH3提供H2或为石油流氢化脱硫或氢化裂解提供H2。另外，气化更为专门的用途还包括煤转换为合成汽车燃料(在南非应用)和生产代用天然气(SNG)(至今未有商业化应用，但在70年代末和80年代初已受到重视)。

　　气化工艺的种类

　　有多种不同的气化工艺。这些工艺在某些方面差别很大，例如，技术设计、规模、参考经验和燃料处理。最实用的分类方法是按流动方式分，即按燃料和氧化剂经气化炉的流动方式分类。

　　正像传统固体燃料锅炉可以划分成三种基本类型(称为粉煤燃烧、流化床和层燃)，气化炉分为三组：气流床、流化床和移动床(有时被误称为固动床)。流化床气化炉完全类似于流化床燃烧器;气流床气化炉的原理与粉煤燃烧类似，而移动床气化炉与层燃类似。

　　气化工艺的选择

　　多种因素影响一个专用项目的气化炉选择。商业因素最为重要，政治方面的考虑也可以是重要的。影响气化炉选择的技术问题包括要气化的物料的特性及项目规模。

　　1.煤炭

　　三种主要气化炉(即气流、流化床和移动床)都能用来气化煤炭。煤炭的特性会影响气化炉的选择，包括灰分含量和熔点和煤炭反应性。项目的规模也会有一定影响。

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