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文档简介

煤气化过程的基本原理主讲教师:刘孟奇BasicPrinciplesofCoalGasificationProcessC+气化剂CO、H2、CH4CO2、N2、H2O焦油、COS、H2S、NH3可燃气体不可燃物质有害物质什么是煤炭气化过程???煤在气化炉中干燥,热解生成CCONTENTS煤的干燥01.煤加热分解02.煤气化反应03.01煤的干燥煤系由多种聚合高分子和矿物晶体组成的物质。煤中水分包括三类:游离水、吸附态水、化学键态水。游离水吸附态水化学键态水煤系1附着于煤表面的外表水2吸附于煤结构体毛细孔中的吸附态水分3煤中含氧基团——OH和——COOH相连的水游离水吸附态水化学键态水01煤的干燥500℃400℃300℃200℃100℃煤中化学键态水开始分解,在150℃~300℃开始分解放出CO2和CO煤中游离态水和吸附态水,一般在稍高于100℃,经过足够时间即可蒸发逸出02煤加热分解煤加热分解可视为与煤在隔绝空气或在惰性气体中所进行干馏过程类似,但由于煤形成年代不同,导致煤本身成分复杂而互不相同。但煤热解反应的宏观形式可表示如下:生成的焦油和气态烃还可以进一步裂解或反应成为气态产物,亦可简化如下式:02煤加热分解1000℃800℃600℃400℃200℃

产生物质的先后顺序,主要取决于其受热温度高低,初期、高分子物质中较弱的结合键,开始断裂,从而分解成低分子化合物,紧接着又进行聚合异构化和烷基化。当温度升至375~425℃时,煤开始呈塑性,出现浸润、膨胀和飘浮现象;形成的熔融态沥青,进而热解逸出烃类(烷烃、芳香烃)和H2O生成的烃还可部分分。当温度升至250℃时,开始释出易挥发分烃类当温度升至600℃时,煤开始半焦化,形成结炭结构,这是生成煤气的重要阶段主要产物为烷烃、环烷烃和酚(原焦油)当温度升至800℃时,烃类裂解成C和H2当温度升至850℃时焦油和CH4也分解成C和H2当温度高达1000℃时,煤热解过程基本结束02煤加热分解影响因素压强加热速率温度温度对煤热解有重要的影响温度不同,煤热解生成的产物不同加热速率对煤热解由重要影响当加热速度慢时(每分钟温升为几摄氏度),初期形成的低分子物质容易热聚,形成稳定性较好的结构,使其在高温阶段时分解少,这样会导致固体残渣含量高。而当快速加热时,由于为热解过程提供了高强度热能时热载体和炉壁温度高,使低分子挥发物二次热解的进程加深,则焦油产率减少,气态产物增多。压力对煤热解有明显影响压力增大,不仅使半焦产率增多和其强度增大,由于挥发物逸出困难,还会导致液相产物间热缩反应增强。03煤气化反应碳与氧的主要反应碳与水蒸气的主要反应空气或富氧空气为气化剂水蒸气为气化剂03煤气化反应碳与甲烷的主要反应碳与二氧化碳的主要反应甲烷为气化剂二氧化碳为气化剂总结煤加热分解煤气化反应通过干燥出去煤系中的游离水、化学键态水和吸附态水。通过加热使煤生成固态的产物(焦油、焦炭、C)和气态产物(H2、C

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