煤氣化過(guò)程計(jì)算.pdf

《煤氣化過(guò)程計(jì)算.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、煤氣化過(guò)程計(jì)算上?；W(xué)院葛維襄、氣化過(guò)程計(jì)算的目的在于確定用某種燃料為氣化原料時(shí)所生成煤氣的組成與熱值、、,。煤氣的產(chǎn)率氣化劑的消耗量熱效率等并為設(shè)計(jì)和選用凈化及輸送設(shè)備提供依據(jù)(一)發(fā)生爐煤氣與水煤氣的計(jì)算、一計(jì)算基礎(chǔ):氣化過(guò)程中主要的反應(yīng)是.+:)Z一38790CCO-CO(l)+:一一,)CO:一CH0+H28380(2)+ZZesse);+2087CHCH0(3)、,:反應(yīng)(1)(2)是吸熱反應(yīng)所需熱量由下列氧化反應(yīng)所提供+:Z+976COCO50(4),—。,氣化過(guò)程的計(jì)算首先是進(jìn)行物料衡算物料衡算不僅是熱量衡算的基礎(chǔ)而且有,這對(duì)助于了解氣化過(guò)程中進(jìn)入物質(zhì)與生成物質(zhì)之間以及它們本

2、身相互之間的量的關(guān)系。控制生產(chǎn)操作是有實(shí)際意義的,、、、顯然以燃料與氣化劑形式進(jìn)入系統(tǒng)的碳?xì)溲醯土虻牧勘厝坏扔跉饣磻?yīng)。后存在于煤氣及其帶出物和殘留物中的量、Z、Z、Z、‘、ZZ,若煤氣組分為COCOHHOCHHS和NB代表產(chǎn)生每立方米,。,、煤氣的燃料量(以公斤計(jì))M代表產(chǎn)生每立方米煤氣的氣化劑(以立方米計(jì))C、、。、。、。、。、。、、。、:、、、。、,、、。、CCHHHO氏OSSSNN和N分別表示燃料、、、。,氣化劑與煤氣中的碳?xì)溲趿蚝偷暮慨?dāng)只考慮實(shí)際氣化的燃料則可以列出。各元素的物料平衡:,+、一。一”e。+Ue。2+。eH:碳平衡BCMCC:。十二=。=“H:十:。+2”cH礴

3、十”H25氫平衡BHMHH如‘:;。=。.”。。十。c。2.oHZ。氧平衡BO+MOO=05十os:。+、=。=vH25硫平衡BSMSS:。+二一。=。NZ氮平衡BNMNN,即以氣化過(guò)程的熱量衡算燃料和氣化劑方式進(jìn)入氣化爐反應(yīng)層的化學(xué)熱與物理熱。應(yīng)等于由反應(yīng)層輸出的熱量輸出的熱量包括從還原層帶出的煤氣化學(xué)熱和物理熱以及。:對(duì)外的熱損失通常熱量衡算可按下式計(jì)算。+。刀+。+D。=。+D。+:B(IQ)M(IQ)IQQ,,;式中I燃料的物理熱仟卡/公斤—Q刀。,;燃料的低熱值仟卡/公斤—,3;幾氣化劑的物理熱仟卡/標(biāo)米D?！?3;Q氣化劑的低熱值仟卡/標(biāo)米I‘—1標(biāo)米3煤氣的物理熱,仟卡/標(biāo)米3

4、;QD?！?標(biāo)米3煤氣的低熱值,仟卡/標(biāo)米3;:—,。Q熱損失仟卡—,熱損失通常以燃料低熱值的百分率來(lái)計(jì)算即Q:=BxQ。。x三100當(dāng)以空氣,二0,(或氧)和蒸汽為氣化劑時(shí)口哪將以上關(guān)系代入熱量衡算式中得·+一·!=·+B‘(,,QM‘‘Q二{儡小,。熱損失(勸在1一10%范圍它與氣化爐的大小以及氣化強(qiáng)度有關(guān)在常壓和一15。2“,8,般負(fù)荷(一50公斤/米小時(shí))時(shí)熱損失約為5一%在加壓氣化或氣化強(qiáng)度為2。50一1000公斤/米小時(shí)時(shí)降至1一3%I:,,表示燃料進(jìn)入反應(yīng)層時(shí)的物理熱在逆流氣化時(shí)燃料經(jīng)過(guò)預(yù)熱故可取還原層,而在并流氣化時(shí),,最終溫度時(shí)的熱含量燃料以室溫進(jìn)入反應(yīng)層故其物理熱可以忽略

5、。不計(jì)、,。I為氣化劑的熱含量其中不計(jì)所含水蒸汽的汽化熱,而、由于氣化反應(yīng)是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程且原料的性質(zhì)氣化方法都會(huì)影響氣化過(guò),。程因此完全根據(jù)理論來(lái)進(jìn)行氣化過(guò)程的計(jì)算是很困難的牛頓一脫勞斯坦法屬理論計(jì)。。算法之一在目前的實(shí)際應(yīng)用中通常采用綜合計(jì)算法和實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算法、二綜合計(jì)算法、、。,綜合計(jì)算法或稱(chēng)HH杜勃羅霍托夫法它是一種經(jīng)驗(yàn)性的計(jì)算方法其中某些。指標(biāo)采用實(shí)際數(shù)據(jù):在綜合計(jì)算法中把氣化過(guò)程分為兩個(gè)階段氣化爐上部的干餾階段(或稱(chēng)燃料預(yù)處。。理階段)和氣化爐下部的真正氣化階段生成的煤氣則是氣化氣與干餾氣的總和1.燃料預(yù)處理階段的計(jì)算。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定燃料預(yù)處理階段產(chǎn)物的產(chǎn)率與組成一般根

6、據(jù)以下幾個(gè)假。設(shè)進(jìn)行計(jì)算1:,水蒸汽干餾產(chǎn)物中除有吸濕水外燃料中約50%的氧與當(dāng)量的氫生成熱解,。水變成煤氣中的蒸汽:,,:o二氧化碳干餾時(shí)燃料中一部分氧轉(zhuǎn)變成二氧化碳其量隨燃料種類(lèi)而異,,、。泥煤全部氧之40%褐煤20一25%煙煤無(wú)煙煤或焦炭10%—:—。,—,?甲烷燃料中一部分氫能變?yōu)榧淄槟嗝?5一20%褐煤25%煙煤,?！?5%無(wú)煙煤20%—:—。?乙烯燃料中約3一5%的氫與當(dāng)量的碳生成乙烯:,,?焦油按杜勃羅霍托夫的假定燃料中含有多少重量的氫即有多少重量的碳。轉(zhuǎn)入焦油中,同一燃料的焦油產(chǎn)率隨氣化爐的結(jié)構(gòu)與操作條件的不同而有很大的在實(shí)際生產(chǎn)中。變化:。?氮燃料中所有的氮都轉(zhuǎn)入煤氣,。

7、?燃料中20%的硫進(jìn)入灰渣80%的硫與當(dāng)量的氫成為硫化氫而進(jìn)入煤氣:、、、,à氫除了生成熱解水甲烷乙烯焦油和硫化氫外燃料中剩余的氫都以游。離狀態(tài)轉(zhuǎn)入干餾煤氣中、、、,á一氧化碳除了生成熱解水二氧化碳焦油外燃料中剩余的氧與當(dāng)量的碳。以一氧化碳形式轉(zhuǎn)入煤氣中:。帶出物在計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮到自氣化爐中被煤氣流帶出的小顆粒燃料當(dāng)氣化用,1。燃料中含粉末不多(約10%)時(shí)帶出物約占燃料重量的一3%:。á灰渣含碳灰渣含碳是灰渣