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文档简介
人工煤气基本知识第1页,课件共20页,创作于2023年2月第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第2页,课件共20页,创作于2023年2月人工煤(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第3页,课件共20页,创作于2023年2月人工燃气的种类: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第4页,课件共20页,创作于2023年2月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:H2≈60%,CH4≥20%,CO≈8%,
低热值≈16.7MJ/m3。干馏煤气第5页,课件共20页,创作于2023年2月气化煤气气化煤气:
空气气化煤气
水煤气混合发生炉煤气等第6页,课件共20页,创作于2023年2月发生炉煤气: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、水煤气高温第7页,课件共20页,创作于2023年2月将重油在压力、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第8页,课件共20页,创作于2023年2月一、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+…+Qnrn
Qn: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人工煤气基本知识第9页,课件共20页,创作于2023年2月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第10页,课件共20页,创作于2023年2月应用案例(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)
第11页,课件共20页,创作于2023年2月二、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:表压力第12页,课件共20页,创作于2023年2月表压力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/B
×100%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)第13页,课件共20页,创作于2023年2月三、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第14页,课件共20页,创作于2023年2月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)*22.4×ppm×(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。第15页,课件共20页,创作于2023年2月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第16页,课件共20页,创作于2023年2月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;第17页,课件共20页,创作于2023年2月(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)。第18页,课件共20页,创作于2023年2月(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
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