水煤气制备工艺条件
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★ 优点：制气时不用氧气，不需空分装置。 ★ 缺点：生产过程间歇，发生炉的生产强度低，对煤的质量 要求高。
8
生产过程：
吹 风 阶 段： 吹入空气，提高燃料层温度，吹风气放 空，1200℃结束。
蒸 汽 吹 净： 置换炉内和出口管中的吹风气，以保证 水煤气质量。
一次上吹制气：燃料层下部温度下降，上部升高。 下 吹 制 气： 使燃料层温度均衡 二次上吹制气：将炉底部下吹煤气排净，为吸入空气做
水煤气制备工艺条件
1
以水蒸气为气化剂
C+H2O=CO+H2 CO+H2O=CO2+H2 C+2H2=CH4
+131.390KJ/mol -41.194KJ/mol -74.898KJ/mol
以上均为可逆反应，总过程为强吸热的。
2
0.1MPa下碳－蒸汽反应的平衡组成
2.0MPa下碳－蒸汽反应的平衡组成
4/2/2024
11
准备。 空 气 吹 净： 此部分吹风气可以回收。
9
★原料为块煤或焦炭，反 应速度快，生产能力大
★水蒸气和纯氧为气化剂 ★反应温度：1200℃，
出口煤气温度：500℃ ★反应压力：3.0MPa ★煤转化率：88-95% ★水煤气中CH4和CO2含
量较高，CO较低 ★适合做城市煤气
调节H2O/O2比例 10
T>900℃，含有等量的H2和CO，其它组分含量接近于零。T↓， H2O、CO2、CH4含量逐渐增加。高温，H2和CO含量高。
相同T，P↑，H2O、CO2、CH4含量增加，H2和CO含量减小。
低压、高温有利于反应的进行
3Hale Waihona Puke ➢ 煤气化反应的动力学分析
C-O2反应速度快105倍 C-H2O较C-CO2快 C-H2最慢 较高压力下
5
4/2/2024
6
●固定床间歇式气化制水煤气
燃烧与制气分阶段进行。将煤 或焦炭加入煤气发生炉，首先 吹入空气使煤完全燃烧生成 CO2并放出热量，使煤层升温， 烟道气放空。待煤层温度达到 1200℃，停止吹风，转换为水 蒸汽，与高温煤层反应，生成 CO和H2等气体。
固定床间歇法（蓄热法）
7
为保证温度波动不致过大，各阶段经历的时间应尽量缩 短，一般3~4min完成一个循环。
C-H2反应加快，呈1-2 级反应 C-H2O和C-CO2变化 不大，零级反应
×
4
➢ 煤气化反应条件
反应温度：一般操作温度在1100℃以上，近年来新工艺采用 1500~1600℃，生产强度大大增加
反应压力： 2.5~3.2MPa, CH4含量比常压法高些
水蒸气和氧气的比例：
C+O2
热量
H2O+C
H2O/O2比值对温度和煤气组成有影响，由煤气化生产方法确定
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生产过程：
吹 风 阶 段： 吹入空气，提高燃料层温度，吹风气放 空，1200℃结束。
蒸 汽 吹 净： 置换炉内和出口管中的吹风气，以保证 水煤气质量。
一次上吹制气：燃料层下部温度下降，上部升高。 下 吹 制 气： 使燃料层温度均衡 二次上吹制气：将炉底部下吹煤气排净，为吸入空气做
水煤气制备工艺条件
1
以水蒸气为气化剂
C+H2O=CO+H2 CO+H2O=CO2+H2 C+2H2=CH4
+131.390KJ/mol -41.194KJ/mol -74.898KJ/mol
以上均为可逆反应，总过程为强吸热的。
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0.1MPa下碳－蒸汽反应的平衡组成
2.0MPa下碳－蒸汽反应的平衡组成
4/2/2024
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准备。 空 气 吹 净： 此部分吹风气可以回收。
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★原料为块煤或焦炭，反 应速度快，生产能力大
★水蒸气和纯氧为气化剂 ★反应温度：1200℃，
出口煤气温度：500℃ ★反应压力：3.0MPa ★煤转化率：88-95% ★水煤气中CH4和CO2含
量较高，CO较低 ★适合做城市煤气
调节H2O/O2比例 10
T>900℃，含有等量的H2和CO，其它组分含量接近于零。T↓， H2O、CO2、CH4含量逐渐增加。高温，H2和CO含量高。
相同T，P↑，H2O、CO2、CH4含量增加，H2和CO含量减小。
低压、高温有利于反应的进行
3Hale Waihona Puke ➢ 煤气化反应的动力学分析
C-O2反应速度快105倍 C-H2O较C-CO2快 C-H2最慢 较高压力下
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●固定床间歇式气化制水煤气
燃烧与制气分阶段进行。将煤 或焦炭加入煤气发生炉，首先 吹入空气使煤完全燃烧生成 CO2并放出热量，使煤层升温， 烟道气放空。待煤层温度达到 1200℃，停止吹风，转换为水 蒸汽，与高温煤层反应，生成 CO和H2等气体。
固定床间歇法（蓄热法）
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为保证温度波动不致过大，各阶段经历的时间应尽量缩 短，一般3~4min完成一个循环。
C-H2反应加快，呈1-2 级反应 C-H2O和C-CO2变化 不大，零级反应
×
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➢ 煤气化反应条件
反应温度：一般操作温度在1100℃以上，近年来新工艺采用 1500~1600℃，生产强度大大增加
反应压力： 2.5~3.2MPa, CH4含量比常压法高些
水蒸气和氧气的比例：
C+O2
热量
H2O+C
H2O/O2比值对温度和煤气组成有影响，由煤气化生产方法确定