水煤浆气化工艺原理专题幻灯片.pptVIP

气化工艺原理 煤制氢装置筹备组 * 系统学习GE-Texaco工艺原理 一、制浆工艺原理 二、气化工艺原理 三、除尘洗涤原理 四、黑水处理 一、制浆工艺原理 一、制浆工艺原理 原料煤储运 原料煤火车卸车区 原料煤储运 煤厂 原料煤储运 震动给料机 原料煤储运 一级除铁器（电磁铁） 原料煤储运 二级除铁器（电磁铁） 原料煤储运 原料煤储运工艺流程简图 （一）、煤在气化炉的主要反应（二）、温度、压力对合成气组分的影响（三）、煤气化过程的主要评价指标（四）、气化炉主要操作参数 二、气化工艺原理 二、气化工艺原理 （二）、温度、压力对合成气组分的影响 （三）、煤气化过程的主要评价指标 （四）、气化炉主要操作参数 （四）、气化炉主要操作参数 1、闪蒸原理及作用2、沉降分离原理及作用3、真空抽滤原理及作用4、工艺水除氧原理 1、闪蒸原理及作用 2、沉降分离原理及作用 4、工艺水除氧原理 * 选煤 当原料煤的质量满足不了用户对水煤浆灰分、硫分、热值的要求时，制浆工艺应设置选煤环节。 破碎与磨煤 破碎与磨煤是为了将煤炭磨碎至水煤浆产品所要求的细度，并使粒度分布具有较高的堆积效率。它是制浆工艺中能耗最高的环节。为了减少磨煤功耗，磨煤前必须先经破碎。磨煤可用干法，也可用湿法。水煤浆气化工艺一般用湿法磨煤。 滤浆 制浆过程中必然会产生一部分超粒和混入某些杂物，它将给储运和燃烧带来困难，所以水煤浆装入储罐前应有将杂物剔除环节，一般是可连续工作的筛网（条）滤浆器。 搅拌 搅拌不但使煤浆均匀，同时使煤浆经受强力剪切，加强药剂与煤粒表面间作用、改善浆体流变性能。 输送 磨煤机磨出合格煤浆后，自流进磨机出料槽，再经低压煤浆泵（泵出口压力一般为0.1 MPa（G））加压输送至气化单元大煤浆槽。 其他 为了保证产品质量稳定，制浆过程中还应有煤量、煤炭全水分、水量、各种添加剂量、煤浆流量、料位与液位的在线检测装置及煤量、水量与添加剂加入量的定量加入与闭环控制系统。 原料煤卸车机 下煤口 原料煤输送带 破碎机 输送带（至气化单元煤仓） 二、气化工艺原理 二、气化工艺原理 水煤浆气化反应时一个很复杂的物理和化学反应过程，水煤浆和氧气喷入气化炉后瞬间经历煤浆升温及水分蒸发、煤热解挥发、残炭气化和气体间的化学反应等过程，最终生成以CO、H2为主要组分的粗合成气。灰渣采用液态排渣。 在气化炉内进行的反应相当复杂，一般认为分三步进行： a、 煤的裂解和挥发份的燃烧 水煤浆和纯氧进入高温气化炉后，水分迅速蒸发为水蒸汽。煤粉发生热裂解并释放出挥发份。裂解产物及易挥发分在高温、高氧浓度的条件下迅速完全燃烧，同时煤粉变成煤焦，放出大量的反应热。 b、 燃烧和气化反应 煤裂解后生成的煤焦一方面和剩余的氧气发生燃烧反应，生成CO、CO2等气体，放出反应热；另一方面，煤焦又和水蒸汽、CO2等发生气化反应，生成CO、H2。 （一）、煤在气化炉的主要反应 二、气化工艺原理 c、 其他反应 经过前两步反应后，气化炉中的氧气已基本消耗殆尽，这时主要进行的是煤焦、甲烷等与水蒸汽、CO2发生的气化反应，生成CO和H2。 气化炉燃烧室分为三个区域，即射流区、管流区、回流区。水煤浆在不同区域分别完成复杂的物理过程和化学过程。 射流区主要是蒸发干燥等物理过程和燃烧反应，主要反应产物CO2和H2O。 管流区和回流区主要是转化反应，即二次反应，主要反应产物CO和H2。 二次反应： C+ CO2→2CO+Q 2CO + O2→2CO2+Q CO+ H2O→H2 + CO2+Q CO+3H2→CH4+H2O+Q 3C+2H2O→CH4+2CO-Q 2C+2H2O→CH4+CO2-Q 一次反应： C+ O2→CO2+ Q C+H2O →CO+H2-Q C+1/2O2→CO+ Q C+2H2O→CO2+2H2 -Q C+2H2→CH4+Q H2 + 1/2O2→H2O+Q 煤和氧气在气化炉主要反应有： COS+H2O→H2S+CO2 C+ O2+H2→HCOOH N2+3H2→2NH3 N2+H2+2C→2HCN 同时还可能发生以下副反应： 二次反应： C+ CO2→2CO Q = -173.3kJ/mol 2CO + O2→2CO2 Q= 566.6kJ/mol CO+ H2O→H2 + CO2 Q= 38.4kJ/mol CO+3H2→CH4 + H2O Q= 219.3kJ/mol 3C+2H2O→CH4 + 2CO Q = -185.6kJ/mol 2C+ 2H2O→CH4 + CO2 Q= -12.2kJ/mol 一次反应：