人工煤气基本知识.ppt

,第3章人工煤气场站安全管理,第3章人工煤气场站安全管理,1.1人工煤气基本知识1.2焦炉煤气场安全管理1.3发生炉煤气场安全管理1.4煤气安全事故与预防,人工煤（燃）气：指以固体、液体或气体可燃物为原料加工生产的气体燃料。两大类：煤制气（煤气）：以煤为原料加工制成的燃气。油制气：以石油及其副产品（如重油）制成的燃气。具体种类,1.1人工煤气基本知识,复习,人工燃气的种类：,干馏煤气：如焦炉煤气气化煤气:空气气化煤气水煤气混合发生炉煤气等油制气：热裂解法催化裂解法部分氧化法,将煤放在专用的工业炉中，隔绝空气，从外部加热，分解出来的气体经过处理后，可分别得到煤焦油、氨、粗萘、粗苯和干馏煤气。剩余的固体残渣即为焦炭。用于干馏煤气的工业炉有炼焦炉、连续式直立炭化炉和立箱炉等，一般都采用炼焦炉，其干馏煤气称为焦炉煤气，它的主要成分是甲烷和氢气含量：H260%，CH420%，CO8%，低热值16.7MJ/m3。,干馏煤气,气化煤气,气化煤气:空气气化煤气水煤气混合发生炉煤气等,发生炉煤气：将煤或焦炭放入煤气发生炉，通入空气、水蒸气或两者的混合物，使其吹过赤热的煤(焦)层，在空气供应不足的情况下进行氧化和还原作用，生成以一氧化碳和氢为主的可燃气体，称为发生炉煤气。由于它的热值低，一氧化碳含量高，因此不适合作为民用煤气，多供工业用。水煤气：往水煤气炉中交替吹入空气和水蒸汽。C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),气化煤气发生炉煤气、水煤气,高温,将重油在压力、温度和催化剂的作用下，使分子裂变而形成可燃气体，这种气体经过处理后可分别得到煤气、粗苯和残渣油。这种重油裂解气也叫油煤气或油制气。油制气：热裂解法催化裂解法部分氧化法,油制气,一、煤气燃烧1.煤气的热值计算高热值Qh：燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。热值低热值QL：燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量。煤气高（或低）热值:Q=Q1r1+Q2r2+QnrnQn：煤气中各可燃组分的高（低）热值；rn：煤气中各可燃组分的容积成分。,1.1人工煤气基本知识,2.过剩空气系数燃气实际燃烧过程中，因燃气与空气混合不均匀等因素影响，如果按理论空气量V0供给空气，则不能达到完全燃烧。因此，燃气燃烧时要求实际空气量V应大于理论空气量V0。实际空气量V与理论空气量V0的比值称为过剩空气系数。公式：a=V/V0,应用案例（课堂练习/KJ）：,取10m3过剩空气系数a=1.18的焦炉煤气样品，样品中各组分气体的容积成分及热值如下表，（1）计算该燃气的热值Q为多少kJ/m3;（2）计算样品完全燃烧时所需的理论空气量V0和实际空气量V。组分气体分子式体积组分V（%）热值Q（kcal/m3）甲烷CH425.88576氢气H256.52578一氧化碳CO7.23020二氧化碳CO22.1氮气N26.6其它1.8(注意:1kcal=4.1868kJ,干空气的容积成分含氧为21%P25),二、煤气压力（单位：Pa）,煤气压力：指煤气的压力强度，即煤气气体对容器器壁单位面积上作用的垂直力。1.绝对压力（P）：以绝对真空作为基准所表示的压力。2.相对压力（B）：以大气压力作为基准所表示的压力3.表压力（Pb）：测压仪表所测得的压力。由于大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力，故相对压力也称表压力。公式：P=B+PbP：绝对压力；B：大气压力；Pb：表压力,表压力Pb可为正压，也可为负压。为负压时可用真空度表示应用式：真空度=Pb/B100%真空度若所测压强低于大气压强，其压力测量需要用真空表。从真空表所读得的数值称真空度。真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值，即：定义式：真空度=(大气压强绝对压强）,三、煤气组分和重度,1.煤气组分表示法相对表示方法：质量法、容积法、摩尔法(百分比)阅读：P27绝对表示方法：mg/m3或mg/dm3(mg/L)ppm、ppb、ppt,ppm、ppb、pptPpm：用组分占总量的百万分比来表示的浓度,也称百万分比浓度、百万分率。ppm与mg/m3的换算：mg/m3=(m/M)*22.4ppm（273/（273+T）P/101325其中，M为气体分子量，T为温度，P为压力。m为气体质量（单位mg)Ppb：用组分占总量的十亿分比来表示的浓度,也称十亿分比浓度、十亿分率。Ppt：用组分占总量的万亿分比来表示的浓度,也称万亿分比浓度、万亿分率。,2.煤气的干、湿成分煤气一般用干成分表示其组成，但煤气燃烧后，通常用湿成分作为计算依据。煤气干、湿成分的换算如下：X湿=X干（100-H2O）%100,3.煤气的重度、相对密度与比容,(1)重度重度是与密度相对而言的概念。密度:表示单位体积物质的质量，国际单位制中的单位为Kg/m3；重度:表示单位体积物质的重量,国际单位制中的单位为N/m3；又称为容重、体积重量。重度与密度之间的关系为：重度=重力加速度密度；,(2)相对密度物质的密度与参考物质的密度在各自规定的条件下之比。符号为d，无量纲量。对于气体，作为参考密度的一般为空气：当以空气作为参考密度时，是在标准状态（0和101.325kPa）下干燥空气的密度，为1.293kg/m3（或1.293g/L)。,(3)比容单位质量的物质所占有的容积称为比容，用符号“V”表示，单位为“立方米/千克”。物质的比容与压力和温度有关，-般随压力增大而减小，随