煤炭地下气化基本原理

煤炭地下气化基本原理一、煤炭地下气化概述ONE第一部分一、煤炭地下气化概述煤炭地下气化采煤建井转化多学科开发清洁能源与化工合成气的新技术一、煤炭地下气化概述传统的物理采煤为化学采煤该过程抛弃了庞大、笨重的采煤设备和地面气化设备煤炭地下气化煤炭地下气化优点安全性好01收益高03污染小04投资少02一、煤炭地下气化概述被誉为第二代采煤方法和煤炭加工及综合利用的新途径一、煤炭地下气化概述煤炭地下气化优点安全性好01收益高03污染小04投资少02被誉为第二代采煤方法和煤炭加工及综合利用的新途径发展煤炭地下气化是世界煤炭开采的研究方向之一，是从根本上解决传统开采方法存在的一系列技术和环境问题的重要途径。二、煤炭地下气化的基本特征ONE第二部分二、煤炭地下气化的基本特征从化学反应角度来讲，气化不同于焦化，也不同于燃烧，它以氧、空气、水蒸气为气化剂。地下的煤炭可燃气体有控制的燃烧煤炭地下气化热作用化学作用将煤转化为以CO、H2、CH4为主要成分的气体燃料。二、煤炭地下气化的基本特征由于地下气化是在地下煤层中的反应空间进行的，这种反应在很大程度上取决于煤层的赋存条件，这就使煤炭地下气化的过程比地面煤气发生炉复杂得多，与地线地面气化过程相比，地下气化具有以下基本特征。煤炭地下气化基本特征二、煤炭地下气化的基本特征地下气化过程中由于煤层不规则地冒落，形成了不均匀大尺度煤块的水平渗流床，气化区边界是有质量变换的煤层，因而比地面气化更具有复杂性。地下气化过程中料层（煤层）不能移动，而是通过燃烧工作面（气化工作面）的移动来保持气化过程的连续，而且各反应带的长度在不断改变。地下气化过程中因煤层及岩层冒落，气化通道截面不断发生变化，此外，气化反应通道与煤层的顶底板发生热量交换，不利于气化过程的进行。二、煤炭地下气化的基本特征煤地面固定床气化煤地下气化化学反应原理相同工艺不同因此，可以借助地面气化过程的热力学和动力学分析方法来研究地下气化过程的物理化学特征。三、煤炭地下气化反应原理ONE第三部分三、煤炭地下气化反应原理灰渣气化通道气化煤层气流通道在煤层中人工开掘的气化通道中进行地下的煤层点燃建立火源从地面的一个钻孔向煤层鼓入气化剂使煤层燃烧而进行气化另一钻孔排出煤气一系列连续阶段气化碳的燃烧是其过程的基础煤层中挥发物析出后煤层的燃烧+所构成的复杂物理化学过程主要残余物是碳碳的燃烧过程最长热能的主要来源碳燃烧阶段中放热的强度进行的取决于过程的其他各阶段强度三、煤炭地下气化反应原理

煤的地下气化过程是在气化通道中气固两相分界面上进行的，所谓气相是指沿通道截面流动的气流（鼓风空气和蒸汽）从化学反应观点来看固相乃是

自然煤层不同程度热解的煤煤层的顶底板岩石气化所形成的灰渣三、煤炭地下气化反应原理煤气化的应用和重要性灰渣岩石天然煤不同热分解的煤直接同气相以及通过气孔和裂缝同气相接触的表面就构成气固两相的分界面。煤气化的应用和重要性这种通道的比反应面积要求是最大的，而鼓风和煤气的空气动力学特征，要有利于鼓风向煤表面的扩散和气化产品从煤表面排出。

煤在通道内气化时气化带的长度地面其他方法气化用时长得多在通道内使煤气化过程正常进行的主要条件是建立和维持合理截面的通道煤气化的应用和重要性其中每个带的特征可以用温度来表示，也可以用各区域内的相应过程表示。通道气化的主要特征是具有分带性。鼓风带鼓风预热带吸热还原带热分解带煤表面上沿气化通道长度大致可分为8个带着火准备带放热反应带煤层干燥带煤气带煤气化的应用和重要性自然煤层带煤层干燥带煤层热风分解带煤层焦化带固相煤层中气化过程中可分为四个带煤层的热分解过程结束的区域Ⅴ带Ⅲ带Ⅳ带Ⅱ带Ⅰ带Ⅵ带Ⅶ带TJT1TNTLDC煤气化的应用和重要性

放热反应带（即燃烧带或氧化带）的左边气化通道，煤表面气化过程中各带内热传递，主要是以煤层热传导、辐射方式进行的，在放热反应带的右边，各带中热的传递主要是沿煤层的热传导实现的。煤气化的应用和重要性沿气化通道的长度，按化学反应的相对强弱程度，可大致分为3个区123氧化区还原区干馏干燥区氧化区位于煤表面还原区Ⅴ带Ⅲ带Ⅳ带Ⅱ带Ⅰ带Ⅷ带Ⅵ带Ⅶ带干馏干燥区反应区的划分，可以以温度为标志。煤气化的应用和重要性它们并没有严格的界限气化通道的任何位置，都有可能进行热解、还原和氧化反应，反应区域的划分只说明这三种反应在不同的位置上的相对强弱程度。化学反应实际操作角度来讲煤气化的应用和重要性煤炭地下气化是一种有效利用煤炭的方法，可从根本