水煤漿氣化爐分析

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1、水煤漿常壓氣化爐分析水煤漿氣化根據氣化爐內壓力分常壓和高壓兩種氣化方法，其中Texaco水煤漿氣化技術是開發(fā)成功并最早實現工業(yè)化生產的第二代煤氣化工藝技術，它是一種以水煤漿為進料、氧氣為氣化劑的加壓氣流床氣化工藝，屬于氣流床濕法加料、液態(tài)排渣的加壓煤氣化技術。現有資料顯示了Texaco水煤漿加壓氣化的優(yōu)越性，但并沒有否定常壓氣化的可行性。高溫高壓氣化的優(yōu)點：1、采用高壓氣化制造合成氣，大大減少了氣體凈化的投資，因此所有現代化的氣化方法都在壓力下操作。2、總能耗大大減少。例如，在低于6Mpa的煤加壓氣化中，甲醇的壓縮消耗會從常壓氣化的7

2、00kWh/t降到約100kWh/t，其中氧氣壓縮所增加的費用僅為100kWh/t，此外氧的增加的費用也可以通過降低氧純度再進一步減少。3、大大提高單位體積和單位時間的產品質量，氣化爐的容積得到了充分利用。采用高壓時，爐內反應物、生成物的濃度都較常壓氣化提高，從而提高了反應速度。4、高溫下水煤漿的水產生熱分解促進氣化反應進行。在高溫氣化中，水煤漿中的水通過熱分解被分成氧和氫。這樣，一方面可以減少用于自然氣化所必需的由外部供給的氧氣的數量，另一方面可以得到富氫合成氣。常壓氣化的優(yōu)點：1、投資少，運行、維修成本低。由于采用常壓氣化，設備不

3、屬于壓力容器，減少了設備投入；爐內溫度不會太高，因此燒嘴磚和耐火材料的使用壽命延長，維護費用降低。2、安全性提高。由于采用常壓，不僅降低了事故的危害性和事故發(fā)生的次數，而且對操作人員的業(yè)務要求有所降低，便于大范圍推廣。3、對環(huán)保的促進。由于現在擁有大量粉煤的企業(yè)一般為中小型企業(yè)，通過對水煤漿常壓氣化爐的使用，對粉煤的再利用將有很大的好處，從而減少由于粉煤閑置造成的環(huán)境污染和能源浪費。常壓氣化存在的問題：1、反應能否進行問題。任何反應能夠不斷進行是因為能達到熱量平衡。氣化劑采用30%左右的富氧空氣及常壓操作爐內各物質濃度較低，反應的劇烈

4、程度將遠低于Texaco加壓氣化，因此C+O2=CO2+Q和C+O2=2CO+Q的反應速度將下降，從而產生的熱量減少。富氧空氣的加入加大了生成物中非可燃氣的含量，由煤氣帶出熱量的損失也加大了。水煤漿中約三分之一的水氣化，需吸收大量的熱量。由于存在以上幾個方面的熱量損失，不僅不利于C+H2O=CO+H2-Q的進行，而且能否維持反應的持續(xù)進行將是一個很突出的問題。2、研發(fā)的經濟性問題。由于產生熱量少和熱損失較大，氣化爐內能否達到高溫，使水產生熱分解將成為一個問題。假如水不產生熱分解，大量水蒸汽將隨煤氣排出爐體并將在管道沉積，不僅造成大量能

5、源浪費，而且單位體積的產氣量將減少，設備的利用率降低，裝置的熱效率大大降低，氣化的經濟性將受到極大質疑。3、耐火磚問題。Texaco氣化爐溫在1400℃左右，就目前掌握的知識和資料無法核算常壓氣化爐溫。假如爐內能產生高溫，耐火磚爐襯的價格將提高很多，如采用夾套式，夾套吸熱不利于C+H2O=CO+H2-Q的進行。4、三廢問題。假如常壓氣化爐溫不能達到高溫，煤氣中的氰化物、酚等有害物質不能發(fā)生分解，廢水量加大，廢水處理將成為一個問題，而且增加了運行成本。解決問題的方式：1、通過北京圖書館、網上查詢下載各種資料，確定小試的設備尺寸、各種儀表

6、的選用、一般進料比例、可能發(fā)生的反應等。2、根據所掌握知識，初步確定小試方案，通過反復實驗，記錄檢測的相關數據。3、根據實驗數據，推導可能發(fā)生的反應，從而對常壓水煤漿氣化爐進行優(yōu)化設計。4、盡可能將實驗結果上升到一個理論高度。周曉巖2002/12/27