词条 | 煤气化炉 |
释义 | meiqihualu 煤气化炉(卷名:化工) coal gasifier 煤气化的主要设备。根据煤的性质和对煤气的不同要求有多种气化方法,相应的气化设备有固定床(移动床)气化炉,如UGI煤气化炉、鲁奇煤气化炉等;流化床(沸腾床)气化炉,如温克勒煤气化炉等;气流床煤气化炉,如K-T煤气化炉、德士古煤气化炉等。各种炉型的气化条件和生成气特征均不相同(见表)。 ![]() UGI煤气化炉 以美国联合气体改进公司命名的煤气化炉,是一种常压固定床煤气化设备。原料通常采用无烟煤或焦炭,其特点是可以采用不同的操作方式(连续或间歇)和气化剂,制取空气煤气、半水煤气或水煤气。 炉子为直立圆筒形结构(图1)。炉体用钢板制成,下部设有水夹套以回收热量、副产蒸汽,上部内衬耐火材料,炉底设转动炉篦排灰。气化剂可以从底部或顶部进入炉内,生成气相应地从顶部或底部引出。因采用固定床反应,要求气化原料具有一定块度,以免堵塞煤层或气流分布不匀而影响操作。 ![]() UGI 炉用空气生产空气煤气或以富氧空气生产半水煤气时,可采用连续式操作方法,即气化剂从底部连续进入气化炉,生成气从顶部引出。以空气、蒸汽为气化剂制取半水煤气或水煤气时,都采用间歇式操作方法。在中国,除少数用连续式操作生产发生炉煤气(即空气煤气)外,绝大部分用间歇式操作生产半水煤气或水煤气。 UGI炉的优点是设备结构简单,易于操作,一般不需用氧气作气化剂,热效率较高。缺点是生产强度低,每平方米炉膛面积的半水煤气发生量约1000m3/h,对煤种要求比较严格,采用间歇操作时工艺管道比较复杂。 鲁奇煤气化炉 德国鲁奇煤和石油技术公司在1926年开发的一种加压移动床煤气化设备。特点是煤和气化剂(蒸汽和氧气)在炉中逆流接触,煤在炉中停留时间1~3h,压力2.0~3.0MPa。适宜于气化活性较高,块度3~30mm的褐煤、弱粘结性煤等。 鲁奇煤气化炉为立式圆筒形结构(图2), ![]() 鲁奇炉由于出炉气带有大量水分和煤焦油、苯和酚等,冷凝和洗涤下来的污水处理系统比较复杂。生成气的组成(体积%)约为:氢37~39、一氧化碳17~18、二氧化碳32、甲烷8~10,经加工处理可用作城市煤气及合成气(见彩图)。鲁奇炉是采用加压气化技术的一种炉型,气化强度高。目前共有近200多台工业装置,用于生产合成气的只有中国的9台。鲁奇炉现已发展到MarkⅤ型,炉径为5.0m,每台产气量可达100000m3/h,已分别应用于美国、中国和南非。 ![]() 正在开发的鲁奇新炉型有:鲁奇-鲁尔-100型煤气化炉,操作压力为9MPa,两段出气;英国煤气公司和鲁奇公司共同开发的BGL炉,采用熔融排渣技术,降低蒸汽用量,提高气化强度并可将生成气中的焦油、苯、酚和煤粉等喷入炉中回炉气化。 温克勒煤气化炉 以德国人F.温克勒命名的一种煤气化炉型。1926年在德国工业化。特点是用气化剂(氧和蒸汽)与煤以沸腾床方式进行气化。原料煤要求粒径小于1mm的在15%以下,大于10mm的在5%以下,并具有较高的活性,不粘结,灰熔点高于1100℃。常压操作,温度900~1000℃,煤在炉中停留时间0.5~1.0h。生成气中不含焦油,但带出的飞灰量很大。 温克勒炉是立式圆筒形结构(图3)。炉体用钢板制成。煤用螺旋加料器从气化炉沸腾层中部送入,气化剂从下部通过固定炉栅吹入,在沸腾床上部二次吹入气化剂,干灰从炉底排出。整个床层温度均匀,但灰中未转化的碳含量较高。改进的温克勒炉将炉底改为无炉栅锥形结构,气化剂由多个喷嘴射流喷入沸腾床内,改善了流态化的排灰工作状况。 ![]() 温克勒炉以高活性煤如褐煤或某些烟煤为原料,生成气的组成(体积%)为:氢35~46、一氧化碳30~40,二氧化碳13~25、甲烷1~2。目前多用于制氢、氨原料气和燃料煤气。 正在开发中的改进炉型是高温温克勒炉,它是在常规温克勒炉的基础上发展起来的加压炉型。另一种加压加氢气化炉也是从温克勒炉发展起来的,反应压力12MPa,气化温度900℃,以2mm的煤粒在床层中进行沸腾加氢气化,目的是生成甲烷以制造人造天然气。 K-T煤气化炉 联邦德国克虏伯-柯柏斯公司和工程师F.托策克1952年开发,是一种高温气流床熔融排渣煤气化设备。采用气-固相并流接触,煤和气化剂在炉内停留时间仅几秒钟,压力为常压,温度大于1300℃。K-T煤气化炉结构为卧式橄榄形(图4), ![]() K-T煤气化炉用一般煤为原料时,生成气的组成(体积%)大致为:氢31、一氧化碳58、二氧化碳10、甲烷0.1,不含焦油等干馏产物,适宜作合成氨和甲醇等的原料气和其他还原过程用的气体。 德士古煤气化炉 美国德士古开发公司开发的一种加压气流床煤气化设备(见彩图)。1979年在联邦德国完成工业操作试验。其特点是把煤制成水煤浆送入气化炉内同气化剂进行高温气化反应。气化温度1200~1600℃,操作压力4MPa,水煤浆中煤粉浓度约71%(质量),煤粉中14~60%的粒度小于90μm,碳转化率99%。 ![]() 德士古煤气化炉为直立圆筒形结构(图5), ![]() 德士古K-T煤气化炉的气化温度很高,又是并流操作,炉内热效率较低,同时它以水煤浆进料,生成气中二氧化碳含量高。因此,提高水煤浆中煤的浓度是这种气化方法的重要环节。水煤浆中煤的浓度同煤的性质、粒度和粒度分布有直接的关系。加入适宜的添加剂可降低水煤浆的粘度,从而得到较高浓度的水煤浆。 德士古煤气化炉生成气的组成(体积%)为:一氧化碳44~51、氢35~36、二氧化碳13~18、甲烷 0.1适宜用作合成氨和碳一化学产品的原料气。 |
随便看 |
百科全书收录78206条中英文百科知识,基本涵盖了大多数领域的百科知识,是一部内容开放、自由的电子版百科全书。