气化技术
气化工程知识点总结
气化工程知识点总结一、气化工程的基本概念气化是指将固体或液体燃料在氧气的氧化剂作用下，生成可燃性气体的化学反应过程。
气化工程是利用气化技术将煤、石油、天然气等碳质资源转化为合成气或氢气等高效能源的过程。
气化工程技术包括固体气化技术、液体气化技术和气体气化技术。
二、气化工程的应用领域气化工程在能源、化工、冶金、环保等领域都有着重要的应用价值。
其中，气化工程在能源领域的应用包括合成气、甲烷化气和氢气等燃料气的生产、发电和燃料气田的开发等方面。
在化工领域，气化工程可用于合成气体、甲烷、合成甲烷和甲烷醇等化工产品的生产。
此外，气化工程还可用于冶金领域的炼铁、炼钢和金属加工工艺的生产。
三、气化工程的原理气化工程是一种多相流动反应过程，包括气相和固相两个主要反应过程。
气化工程的主要原理包括氧化还原反应、碳化反应、水蒸气重整反应和气相燃烧反应等。
在气化工程中，气化剂通过化学反应与固定或液态燃料发生氧化还原反应，生成可燃性气体。
气化剂包括氧气、水蒸气、二氧化碳和氮气等。
四、气化工程的工艺流程气化工程的工艺流程包括气化反应炉的燃料供给、氧气供给和废气排放系统；气化反应炉的生产操作；气化工程的废气处理系统；气化工程的系统运行和维护；气化工程的系统监测和控制等环节。
在气化工程的工艺流程中，需要对气化反应炉的燃料供给、氧气供给和废气排放等系统进行严格的监控和控制，以确保气化工程的高效、稳定和安全运行。
五、气化工程的工艺参数气化工程的工艺参数包括气化温度、气化压力、气化速度和气化效率等。
气化温度是指气化反应炉内的温度，通常控制在800℃~1500℃范围内。
气化压力是指气化反应炉内的压力，通常控制在1~10 MPa范围内。
气化速度是指气化反应炉内的气体流速，通常控制在0.1~5 m/s范围内。
气化效率是指气化反应炉内的气化产物的生成率，通常指标为可燃气体的产率。
六、气化工程的技术发展气化工程的技术发展包括固定气化技术、流化床气化技术和床层气化技术等。
煤气化技术的基本原理
煤气化技术的基本原理煤气化是一种将煤转化为合成气（Syngas）的技术，合成气是由氢气（H2）、一氧化碳（CO）和少量的甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）组成的气体混合物。
煤气化技术的基本原理是通过高温和压力将煤与氧气（或水蒸气）反应转化为可燃气体。
1.干煤气化：干煤气化是指在缺乏水蒸气的条件下，将煤转化为合成气。
在干煤气化过程中，煤被分解成固体炭和气体产物。
首先，煤被加热至高温，煤中的有机物质开始分解。
然后，产生的气体与煤中残留的炭反应，生成合成气。
2.水煤气化：水煤气化是指在存在水蒸气的条件下，将煤转化为合成气。
在水煤气化过程中，水蒸气与煤反应，生成氢气和一氧化碳。
水煤气化通常在高温和高压下进行，以提高反应效率和产气质量。
3.煤热解：煤热解是将煤在缺乏氧气的条件下加热，使其发生裂解反应，产生可燃气体。
煤热解可以通过煤干馏或焦化过程实现。
在煤热解过程中，煤中的有机物质被分解为固体炭、液体烃和气体产物。
液体烃和气体产物可以进一步加工提炼为石油产品或作为燃料使用。
1.碳气化反应：C+H2O->CO+H2煤中的碳与水蒸气反应，生成一氧化碳和氢气。
这个反应是煤气化过程中生成合成气的主要途径之一2.碳气化反应：C+2H2->CH4煤中的碳与氢气反应，生成甲烷。
这个反应也可以在煤气化过程中生成合成气。
3.热解反应：C->C+C煤中的高分子有机物质在高温下发生裂解反应，生成固体炭。
煤气化技术的应用广泛，可用于生产合成气、液体燃料、化学品和氢气等。
合成气可用于发电、制造合成燃料、合成化学品和进行化学反应。
煤气化技术在能源转型和减少对化石燃料的依赖方面具有重要地位。
然而，煤气化技术也面临一些挑战，如高能耗、环境污染和废弃物处理等问题。
因此，在推广和应用煤气化技术时，需要综合考虑技术、经济和环境等方面的因素。
生物质能的气化效率技术
生物质能的气化效率技术生物质能是一种可再生的能源，其利用已成为近年来国际能源领域的一个热门话题，尤其是在减少碳排放方面，生物质能也具有相对明显的优势。
而气化技术，是一种重要的生物质能转化技术之一，其所涉及的气化效率技术更是备受关注。
一、生物质能的气化技术生物质气化技术就是把生物质燃烧产生的热能和化学能，转换成气体能，从而实现能源利用的过程。
气化技术一方面可以应用于生物质废料的散乱处理（如农作物秸秆、树木残余等），另一方面也可以将生物质作为替代化石能源的一种新型能源加以有效利用。
在生物质气化技术中，一般采用的是间接热式气化，其主要工艺流程包括生物质热解（干式裂解、干制气化）和气化反应（干式还原、干制合成气）。
其中，生物质热解主要是指将含有木纤维素、半纤维素和木质素等成份的物质通过加热转化为一系列挥发性气体（如水、油、醇、醛、酮、酸等）和固体的碳质残渣。
生物质热解的夹杂气体被称为热解副产物，其热值仍然可以作为一种能源利用。
不过，最重要的还是热解后留下的生物质残基经过气化反应得到合成气的产物。
二、气化效率技术在实际的气化生产中，气化效率技术的问题是非常重要的一个方面。
气化效率一般是通过气化产物中合成气的组成和质量信息等来判断的。
气化效率参数包括：选择性、产气量、热值、成分等等。
选择性表征气化反应选择了多少有用成份生成了合成气，其可以由开放接触时间、热流密度、催化剂、反应温度及压力等进行调节。
而产气量就是指在一定时间内生产出的合成气体的体积或质量，其涉及因素包括气化原料的性质、粒度及气化反应参数等等。
在气化效率技术方面，最重要的还是控制气化反应的质量。
在生物质气化反应过程中，多相反应条件复杂，化学元素的分布是不均匀的，会产生沉渣，气相组成会发生变化，产物组成不稳定等诸多问题。
这些问题会导致气化效率产生一定影响，因此控制和优化气化反应质量，提高合成气产量和质量，对于提高气化效率具有非常重要的意义。
三、提高生物质能的气化效率技术为了提高生物质气化效率技术，必须采用一些科学化的方法进行控制和调节。
氩气的液化和气化技术
氩气的液化和气化技术氩气是一种在自然界中非常稀有的气体，但它在各种技术应用中都发挥着非常重要的作用。
氩气的液化和气化技术则是在许多领域都非常关键的一项技术。
本文将深入探讨氩气的液化和气化技术的原理、应用和发展趋势。
一. 氩气的液化技术氩气的液化技术是将氩气从气体状态转化为液态状态的过程。
液化氩气在许多领域中都有广泛的应用，例如在制造高显微度电子器件，氩气可用于注入到晶片的空隙中，以防止污染、降低本底电流、提高器件性能。
液化氩气的实现需要将氩气压缩至接近于零度的极低温度下（理论温度为-185.9℃），使氩气的分子运动速度大幅降低，从而过渡到液态状态。
核心液化技术是通过增加氩气的压力和降低气体温度来实现。
一般来说，液化氩气是通过多级的压缩和膨胀循环实现的。
在多级压缩循环中，氩气通过一系列的压缩器，温度逐渐上升，压力逐渐增加，最终达到高压状态。
然后氩气通过等焓膨胀过程，将压力降低至蒸发压力附近，导致温度的急剧下降，进而液化氩气。
二. 氩气的气化技术氩气的气化技术是将液态氩气转化为气态氩气的过程。
用途包括使用气态氩气在制造高显微度电子器件中清洗表面，去除缺陷，以及在医疗和科研领域中作为制冷剂。
气化氩气需要将液态氩气加热至接近于正常温度（理论温度为-185.9℃），使其从液态状态下挥发为气体状态。
将液态氩气转化为气态氩气的过程与液化过程类似，但是是相反的过程。
气化技术一般包括直接加热方法和热交换方法。
直接加热方法直接在储存罐内使用外部加热源将液态氩气加热。
而热交换方法则是将液态氩气通过管道循环，将其与高温介质进行热交换，使氩气逐渐升温且转变为气体状态。
三. 氩气液化和气化技术的发展趋势氩气的液化和气化技术，在电子产业中发挥着重要的作用，同时其在医疗和科研领域中的应用也不断扩大。
随着科技的不断发展，人们对其液化和气化技术的要求也在不断提高。
新一代液化和气化技术应该能够更加高效和安全的生产液态氩气和气态氩气。
煤气化技术简介
量较高 (>30%) 时，气化炉的经济性会急剧下降。因而要求煤炭灰熔点
FT<1500℃，灰含量在8%~20%之间； (4) Shell气化炉要把煤炭的含水量降低到很小的值 (烟煤的含水量降至2%， 褐煤降至 6%)，因此在煤炭处理的时候需要有烘干设备，不宜利用含水量
较高的煤炭；
(5) 干法进料系统的粉尘排放远大于水煤浆进料系统； (6) 气化炉结构过于复杂，加工难度大。
按进料方式分类 按气化介质分类
水煤浆气化
粉煤气化
纯氧或富氧气化
空气气化
Texaco
Shell、GSP、 三菱
Shell、Texaco GSP、BGL
三菱
2. 典型的煤气化技术
2.1 煤气化技术
研发机构 GE 西门子 Shell 英国煤气公司 日本三菱公司 华东理工与兖矿集团 华东理工 西安热工研究院 西北化工研究院 北京航天万源煤化工 气化技术 Texaco水煤浆加压气化技术 GSP干煤粉加压气化技术 Shell干煤粉加压气化技术 BGL气化技术 吹空气煤气化技术 多喷嘴水煤浆气化技术 四喷嘴对置式干煤粉加压气化技术 两段式干煤粉加压气化技术 多元料浆单喷嘴顶置气化技术 航天炉
循环发电。
2. 典型的煤气化技术
2.2 Texaco气化炉
结构组成： 由喷嘴、气化室、激冷室（或 废热锅炉）组成。 水煤浆（58~62wt%）供料 液态排渣炉 内壁衬里有多层耐火砖 水煤浆和氧气从炉顶的燃烧 器高速连续喷入气化室，高 温状态下工作的喷嘴设有冷 却水装置，水煤浆喷入气化 炉内迅速发生反应，数秒钟 内完成气化过程。 气化炉的下部因冷却方式不 同有2种形式，一种激冷型 冷却方式，一种废热锅炉型。
空分装置投资。
德士古气化技术
德⼠古⽓化技术Texaco Texaco（（德⼠古德⼠古））⽓化技术德⼠古⽓化是⼀种以⽔煤⽓为进料的加压⽓流床⽓化⼯艺。
⼀、德⼠古⽓化的基本原理德⼠古⽓化的基本原理德⼠古⽔煤浆加压⽓化过程属于⽓化床疏相并流反应，⽔煤浆通过喷嘴在⾼速氧⽓流的作⽤下，破碎、雾化喷⼊⽓化炉。
氧⽓和雾状⽔煤浆在炉内受到耐⽕砖⾥的⾼温辐射作⽤，迅速经历预热、⽔分蒸发、煤的⼲馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的⽓化等⼀系列复杂的物理、化学过程，最后⽣成⼀氧化碳，氢⽓⼆氧化碳和⽔蒸⽓为主要成分的湿煤⽓，熔渣和未反应的碳，⼀起同向流下，离开反应区，进⼊炉⼦底部激冷室⽔浴，熔渣经淬冷、固化后被截流在⽔中，落⼊渣罐，经排渣系统定时排放。
煤⽓和饱和蒸汽进⼊煤⽓冷却系统。
⽔煤浆是⼀种最现实的煤基流体燃料,燃烧效率达96~99%或更⾼,锅炉效率在90%左右,达到燃油等同⽔平。
也是⼀种制备相对简单,便于输送储存,安全可靠,低污染的新型清洁燃料。
具有较好的发展与应⽤前景。
⽔煤浆的⽓化是将⼀定粒度的煤颗粒及少量的添加剂在磨机中磨成可以泵送的⾮⽜顿型流体,与氧⽓在加压及⾼温条件下不完全燃烧,制得⾼温合成⽓的技术,以其合成⽓质量好、碳转化率⾼、单炉产⽓能⼒⼤、三废排放少的优点⼀直受到国际社会的关注。
⼆、Texaco Texaco（（德⼠古德⼠古））⽓化炉技术特点德⼠古⽓化炉是⼀种以⽔煤浆进料的加压⽓流床⽓化装置，⽔煤浆由⽓化剂夹带由专门的喷嘴喷⼊炉内，瞬间⽓化。
优点优点：：（1）甲烷含量低，利于甲醇与氨的合成（2）设备结构简单，内件很少；理论上可以⽤于任何煤种（3）具有较长的实际运⾏经验，操作危险性⼩，可⽤率达80%-85%（4）利⽤⽔煤浆便于⾼压泵送的特点，可以制备压⼒很⾼的粗煤⽓（5）能充分利⽤⼀切污⽔源制作⽔煤浆（6）⽓化炉的运⾏费⽤较低（7）后续的除灰系统⽐较简化缺点缺点：：对煤质要求⽅⾯，要求活性好，灰熔点低，由于其⼯艺原料是⽔煤浆（含碳60%左右）要求流动性、成浆性、灰熔点、可磨性、灰份要求严格必须试烧认可，改变煤种也需要经过试烧认可。
塑料气化的原理
塑料气化的原理塑料气化是一种将塑料废弃物转化为合成气的技术。
该技术通过对塑料进行热分解，将固态塑料转化为气体和液体燃料。
塑料气化的原理可以分为以下几个步骤：1. 热分解：塑料气化的第一步是将塑料废弃物加热至高温。
高温会导致塑料分子链的断裂，将固态塑料转化为可气化的气体和液体。
2. 催化剂作用：为了提高气化效率和产物质量，通常在气化过程中使用催化剂。
催化剂能够加速化学反应，降低反应温度，减少能量消耗。
3. 气化反应：在高温和催化剂的作用下，塑料废弃物发生气化反应。
这些反应主要包括裂解、重整和氧化反应。
裂解将长链聚合物分解为短链烃类，重整使短链烃类重新组合形成较高碳数的烴类，氧化反应将有机物氧化为气体和液体燃料。
4. 气体和液体产物的分离：气化反应产生的气体和液体产物需要通过分离和净化处理。
气体产物通常包括合成气（主要为CO和H2）和一些其他气体（如CO2和CH4）。
液体产物则包括液体燃料（如汽油和柴油）以及一些化工原料。
塑料气化技术的关键在于优化气化反应的条件和选择合适的催化剂。
温度是影响气化反应的主要因素之一。
较高的温度可以促进裂解和重整反应，但过高的温度会导致产物分解和催化剂失活。
因此，需要仔细控制气化温度以实现高效的塑料气化。
另外，催化剂的选择也对气化反应的效果起到重要作用。
常用的催化剂包括硅铝酸盐、镍基和钼基催化剂。
这些催化剂具有优异的稳定性和活性，可以加速气化反应，提高产物品质。
此外，塑料气化还可以与其他废弃物处理技术相结合，如焚烧、焚化等。
通过对不同种类废弃物的组合处理，不仅可以减少废弃物对环境的污染，还能够最大限度地利用资源。
综上所述，塑料气化通过热分解和催化剂作用，将塑料废弃物转化为合成气和液体燃料。
该技术不仅能够有效利用塑料废弃物，减少环境污染，还可提供替代传统石油产品的能源和化工原料。
生物质能的气化和液化技术
生物质能的气化和液化技术生物质能是一种可再生的绿色能源，指的是来自动植物和有机废弃物的能源。
随着全球对环保和可再生能源的追求，生物质能的气化和液化技术日益成为了发展的热点。
一、生物质能的气化技术气化技术是将生物质固体转化为可燃气体的一种技术。
相较于直接燃烧生物质，在气化过程中生成的气体更加干净，对环境的污染更少。
生物质气化技术主要分为固定床气化技术、流化床气化技术和炉膛底部喷嘴气化技术三种。
固定床气化技术将生物质研磨成小颗粒或细末，使其通过加热处理后在氧气或水蒸气的作用下产生可燃气体。
流化床气化技术在高速气流作用下，使生物质展开并在氧气或水蒸气的作用下进行气化。
炉膛底部喷嘴气化技术则是将生物质放入密闭炉膛中，上部加热，底部喷入大量氧气，使生物质在高温下气化产生可燃气体。
二、生物质能的液化技术液化技术是将固态生物质转化为液态燃料的一种技术。
液化后的生物质能够直接应用于燃料电池或发动机中，具有更高的能源使用效率。
生物质液化技术主要分为热解液化、催化液化和溶剂液化三种。
热解液化技术是将生物质经高温热解制得液态产物，然后通过分离、脱色等工艺进行加工。
催化液化技术是在催化剂的作用下将生物质转化为液态产物，催化剂可以选择钠、镁、钙等金属催化剂或是贵金属催化剂。
溶剂液化技术是在有机溶剂的作用下将固态生物质转化为液态产物，常用的有机溶剂有丙酮、二甲醚等。
三、生物质能气化和液化技术的优缺点气化技术和液化技术各有其优缺点。
生物质气化技术具有占地面积小、投资少、成本低和可替代性好等优点，但其需要清洗及处理产物中的灰分和燃气。
液化技术则可以高效利用生物质资源并直接用于燃料电池或内燃机中，但其液态产物的脱水、脱硫、脱氮等处理成本较高。
四、生物质能气化和液化技术的发展前景生物质能气化和液化技术在可再生能源中具有广阔的应用前景。
未来随着对碳排放的限制和对可再生能源的重视，生物质能的气化和液化技术将得到大力推广。
此外，随着技术的进步和工业化的加速，生物质能气化和液化已然成为了绿色能源发展的新方向。
煤炭的转化过程有哪些技术？
煤炭的转化过程有哪些技术？一、燃烧技术燃烧技术是最常见也是最直接的煤炭转化过程。
煤炭经过燃烧可以释放出大量的热能，通常用于供暖、电力发电和工业生产等领域。
燃烧技术以燃烧反应为基础，利用煤炭中的碳、氢等元素与空气中的氧气发生氧化反应，生成二氧化碳、水蒸气等物质释放出能量。
而随着科技的进步，燃烧技术也逐渐发展出了一系列的改进方法，如煤粉燃烧、煤气化燃烧等，以提高燃烧效率和减少环境污染。
二、气化技术气化技术是将煤炭转化为可用于燃料或化工原料的气体产品的过程。
通过气化，煤炭中的碳、氢等元素与水蒸气或空气中的氧气作用产生可燃气体，如合成气、可燃气体、焦炉煤气等，常用于化工、炼铁等产业。
气化技术具有能源高效利用、减少污染排放等优势。
目前，常见的气化技术包括煤气化、水煤浆气化等，其中煤气化是将煤炭在高温下与气体反应生成气体燃料的重要方法。
三、煤炭液化技术煤炭液化技术是将固态的煤炭转化为液态燃料的过程。
通过该技术，可以将煤炭中的碳、氢等元素与氢气或氧化剂反应，生成液体燃料，如煤油、柴油等。
液化技术可以提高煤炭资源的综合利用率，减少污染排放，并且液体燃料易于储藏和运输。
煤炭液化技术的发展主要包括直接煤液化和间接煤液化两种形式，前者是直接将煤炭加热并与氢气反应生成液体燃料，后者是通过先将煤炭气化形成合成气，再进行催化反应得到液体燃料。
四、煤炭热解技术煤炭热解技术是利用高温条件下对煤炭进行热分解，生成固体炭、液态产物和气态产物的过程。
热解技术可以将煤炭中的有机物分解为固体、液体和气体三种产品，其中固体产品可用于制备炭材料，液体产品可用于制备化工原料和燃料，气体产品可用于化工、能源等领域。
煤炭热解技术具有高效能源转化、低碳排放等优势，是实现煤炭清洁利用的重要途径。
五、煤炭阳离子改性技术煤炭阳离子改性技术是利用物理、化学方法改变煤炭的表面性质和结构，使其具有更好的吸附性和催化性能的过程。
该技术可以增加煤炭的微孔结构、提高比表面积，并改善煤炭的化学性质和表面活性，从而提高煤炭的气体吸附、液体吸附和催化性能。
煤的气化技术
煤的气化技术1. 介绍煤是一种常见的化石燃料，在世界范围内广泛使用。
然而，煤的燃烧产生大量的二氧化碳等温室气体，对环境造成严重影响。
为了减少对环境的污染并提高能源利用效率，煤的气化技术应运而生。
煤的气化技术是将煤转化为合成气（syngas）的过程，合成气主要由一氧化碳（CO）、氢气（H2）和少量的二氧化碳（CO2）、氮气（N2）等组成。
合成气可以用作燃料，也可以作为化学原料，用于制造化学品、肥料和液体燃料等。
2. 煤的气化过程煤的气化主要通过以下两个步骤完成：2.1. 干燥和预气化在气化反应器中，煤被加热至高温。
在这个过程中，煤中的水分被蒸发出来，并与空气中的氧气反应生成二氧化碳和水蒸气。
这一步骤主要起到预热作用，为下一步的反应做准备。
2.2. 煤的部分氧化在气化反应器中，预热的煤与氧气反应，生成一氧化碳和水蒸气。
主要的反应方程式如下所示：C + O2 -> CO2 C + CO2 -> 2CO通过控制反应温度和氧气供应量，可以调节合成气中一氧化碳和氢气的比例。
高温和富氧条件下可以生成较多的一氧化碳，而低温和贫氧条件下可以生成较多的氢气。
3. 煤的气化技术分类煤的气化技术可以分为以下几种类型：3.1. 固定床气化固定床气化是最早开发的气化技术之一，也是最常用的气化技术之一。
在这种气化方式下，煤被放置在气化反应器中的固定床上，并通过气化剂（如空气或蒸汽）流过床层。
随着气化反应的进行，煤逐渐转化为合成气，反应产物从顶部排出。
固定床气化适用于各种类型的煤，具有反应稳定、设备简单的优点，但存在反应温度不均匀、产物中存在固体颗粒等问题。
3.2. 流化床气化流化床气化是一种将煤颗粒悬浮在气化剂中进行气化的技术。
在气化反应器中，通过气化剂（通常为空气或蒸汽）的上升流动，使煤颗粒保持悬浮状态。
在高温和富氧条件下，煤颗粒发生气化反应，生成合成气。
流化床气化技术具有高反应效率、适应多种煤种和煤质的优点，但也存在气固分离和热传递问题。
流化床气化技术
流化床气化技术
流化床气化技术是气化碎煤的另一个主要方法。
颗粒可在10mm以下，与固定床要求是块煤有所不同。
其过程是将气化剂（氧气或空气与水蒸汽）从气化炉底部鼓入炉内，炉内煤的细粒被气化剂流动起来，在一定温度下发生燃烧和气化反应。
气流达到一定速度先鼓泡，叫鼓泡床，进一步就湍流，叫湍流床，再进一步叫快速流化床。
应用在气化煤上，形成很多炉型。
美国有U-Gas，德国有高温温克勒HTW，中国有ICC灰熔聚、灰黏聚恩德炉等。
2.1 反应特性：
2.1.1 流化床煤气化的主要反应包括：煤热解反应、热解气体二次反应、煤焦与CO2及水蒸汽反应、水蒸汽变换反应和甲烷化反应。
流化床气化过程也可分为氧化层和还原层。
氧化层高度为约为80-100mm，其高度与原料粒度无关。
氧化层上面为还原层，还原层一直延伸到床层的上部界限。
2.1.2 流化床的气体流量，一方面受到煤粒流化的最小速度--临界速度限制，又不能大于煤粒的终端速度--吹出速度，在两者之间寻求最佳流化速度。
例如，某流化床热态最小速度0.98m/s，最大为7.5m/s。
2.1.3 提高压力，可大幅提高气化强度。
提高温度，可提高煤气转化率及煤气产量。
煤种的适应性：较适合褐煤，长焰煤和弱粘煤，若气化贫煤和无烟煤时要提高温度。
由于流化床是固态干法排渣，为防止炉内结渣，在保持一定流速的同时，要求煤的灰熔点应大于1250℃，气化炉操作温度一般选定在比ST温度低
150-200℃。
气化技术原理及其应用
气化技术原理及其应用气化技术是一种将固体或液体燃料转化为可燃气体的过程。
其原理是通过控制燃料与氧气或氧化剂的反应，使燃料发生热解和分解，产生可燃气体（主要是一氧化碳和氢气）以及一定的固体、液体和气体副产物。
气化技术的应用非常广泛，包括能源产业、化工工业、环境保护等领域。
气化技术的原理可以分为两个步骤：热解和气化。
在热解过程中，燃料被加热至高温，分子内部键断裂，产生大量的活化分子，同时释放出热能。
在热解过程中产生的一氧化碳和氢气等可燃气体是气化的主要产物。
气化过程是通过供给适量的氧气或氧化剂来提供氧化反应所需的氧元素，使燃料得以完全气化，进一步生成高热值的合成气。
气化技术的应用非常广泛。
首先，在能源产业中，气化技术可以将煤、石油焦、生物质等固体燃料转化为合成气，再通过气体轮机、内燃机等设备进行发电，实现能源的高效利用。
它可以有效降低煤炭或生物质等固体燃料的污染物排放，提高能源利用率，减少对环境的影响。
其次，在化工工业中，气化技术可以将石油、天然气等液体燃料转化为高级烃类化合物，用于制造化肥、合成塑料、润滑油等化工产品，满足人们的生活和工业需求。
此外，气化技术还可以应用于煤炭、焦炭气化制备一氧化碳和氢气等工艺，用于合成石油化工产品和合成气体燃料等。
此外，气化技术还可以应用于城市垃圾处理和废弃物处理等领域，在碳化和气化过程中，将固体废弃物转化为可燃气体以及固体、液体副产物，实现资源和能源的回收利用。
最后，在环境保护领域，气化技术可以将高浓度有毒和有害废气（如焦炉煤气、高浓度废弃物气体等）在高温条件下氧化燃烧，分解处理，从而达到排放标准，减少对环境的污染。
总之，气化技术是一种将固体或液体燃料转化为可燃气体的过程，通过热解和气化两个步骤实现。
气化技术具有广泛的应用前景，包括能源产业、化工工业、环境保护等领域。
它可以有效利用能源资源，减少污染物的排放，实现资源的回收利用，对于可持续发展具有重要意义。
煤的气化技术
煤的气化技术煤的气化技术是一种将煤转化为可用气体燃料的过程。
这项技术已经存在了很长时间，并在过去几十年中得到了广泛的应用和研究。
煤气化可以将煤中的碳转化为一种称为合成气的混合气体，该混合气体可用于发电、制造化学品和液体燃料等多个领域。
煤气化技术的基本原理是将煤与氧气和水蒸气反应，产生一种气体混合物。
这个过程发生在高温和高压下，通常在1000摄氏度以上进行。
在这个过程中，煤中的碳会与氧气反应，产生一氧化碳和氢气。
一氧化碳和氢气的比例取决于气化过程的条件和煤的性质。
这种合成气可以用作燃料或作为其他化学反应的原料。
煤气化技术有几种不同的变体，包括固定床气化、流化床气化和喷射流气化。
在固定床气化中，煤被放置在一个固定的反应器中，气体通过煤床流过，使煤发生气化反应。
在流化床气化中，煤粒被气体流体化，形成一个流化床，其中煤气化反应发生。
喷射流气化是一种较新的技术，其中煤被喷射到燃烧器中，并与气体混合，形成合成气。
煤的气化技术具有多种优点。
首先，煤气化可以将煤中的碳转化为气体，从而减少对煤的直接燃烧，降低了污染物的排放。
其次，合成气可以用作燃料，替代传统的石油和天然气，从而减少对有限资源的依赖。
此外，合成气还可以用于制造化学品和液体燃料，提供了多样化的能源来源。
然而，煤气化技术也面临一些挑战。
首先，气化过程需要高温和高压条件，这对设备和能源消耗提出了要求。
此外，气化过程还会产生大量的废水和废气，需要适当的处理和排放措施。
此外，煤气化技术的经济性也是一个问题，需要考虑投资成本和气化产物的利用价值。
为了克服这些挑战，研究人员一直在努力改进煤气化技术。
他们致力于开发更高效、节能的气化反应器，以减少能源消耗和排放。
他们还在研究如何更好地利用气化产物，例如开发新的化学品和液体燃料制造技术。
此外，研究人员还在探索将可再生能源与煤气化技术相结合，以进一步降低碳排放。
总的来说，煤的气化技术是一种重要的能源转化技术，可以将煤转化为合成气，为多个领域提供能源和原料。
生物质热化学转化气化技术和热解技术的特点和比较
生物质热化学转化气化技术和热解技术的特点和比较
生物质热化学转化气化技术和热解技术都是将生物质转化为可用能源的方法，但它们之间存在一些特点和区别。
1. 热化学转化气化技术特点：
- 过程中生物质在高温和缺氧或氧气限制条件下进行燃烧和气
化反应。
- 可以利用不同的气化剂（如空气、氮气、水蒸气等）使气化
产物的组成和能量利用程度发生变化。
- 通过气化反应生成的气体主要由CO、H2、CO2、CH4等组成，称为合成气或气化气，可以作为燃料或化工原料。
- 气化过程中可以控制气化温度、压力、氧化还原度等参数，
以达到最佳气化效果。
2. 热解技术特点：
- 过程中生物质在高温和无氧条件下进行热分解反应。
- 热解过程中产生的主要产物为固体炭和液体活性炭，以及气
体和水分。
- 热解温度较高，一般在300℃以上，可以得到较高的生物质
炭收率，但液体产品含量较低。
- 热解底温可以用于生物质炭的制备或固体废弃物的焚烧。
比较：
- 气化技术可以产生合成气，可以直接用于发电或者气体燃料，而热解技术主要产生固体炭和液体产物，需要进一步加工才能利用。
- 气化技术适用于各种燃料和生物质原料，热解技术更适用于
纤维素质和木质材料。
- 气化技术对反应条件和气化剂的选择要求较高，而热解技术的控制难度相对较低。
- 气化技术需要较高的能量输入，但能够实现高效能源转化。
热解技术能量要求较低，但能源转化效率较低。
根据具体的应用需求和资源特点，选择适当的技术进行生物质转化。
各种煤气化技术介绍
各种煤气化技术介绍煤气化技术是将煤转化为合成气的一种技术，合成气主要由一氧化碳（CO）和氢气（H2）组成。
煤气化技术可以实现煤炭资源的高效利用，并且合成气还可以作为化工原料、能源供应和替代燃料等多个领域的重要能源。
下面将介绍几种常见的煤气化技术。
亚煮煤气化技术主要是通过在水中煮沸煤炭来实现煤气化过程。
这种技术具有操作稳定性好、产气质量高、煤耗低等特点。
亚煮煤气化技术可以适用于各种不同性质的煤炭，并可以通过调节操作参数来获得不同产气组成和质量。
2. 固定床煤气化（Fixed Bed Gasification，FBG）固定床煤气化技术是将煤炭放置在固定床上，通过通过煤床中的氧气进行燃烧，从而实现煤的气化。
这种技术具有气化效率高、产气质量稳定、操作灵活等特点。
固定床煤气化技术主要适用于高炉煤气和干、湿煤气的生产。
3. 流化床煤气化（Fluidized Bed Gasification，FBG）流化床煤气化技术是将煤炭与气化剂一起放置在气化反应器中，通过气体的上升速度和反应器中的床层来实现气化过程。
这种技术具有反应温度均匀、气化效率高、适用于多种煤种等特点。
流化床煤气化技术主要适用于高硫煤和高灰煤的气化过程。
4. 上升管煤气化（Entrained Flow Gasification上升管煤气化技术是将煤炭和气化剂一起注入到气化反应器中，通过气化剂的速度和反应器中的温度来实现气化过程。
这种技术具有高气化效率、适用于多种煤种等特点。
上升管煤气化技术主要适用于低灰、低硫和低磷的煤气化过程。
5. 行动床煤气化（Moving Bed Gasification，MBG）行动床煤气化技术是将煤炭放置在一个倾斜的床上，通过流化床的气流来实现气化过程。
这种技术具有气化效率高、产气质量好等特点。
行动床煤气化技术主要适用于低灰和低硫煤的气化过程。
总体来说，煤气化技术具有可替代性化石燃料、高效能源利用和多种资源转化等优势，对于能源的可持续发展具有重要意义。
气化 原理
气化原理
气化是一种将固体或液体物质转化为气体状态的过程。
它涉及到将原材料通过加热或施加压力的方式，使其分子或原子高速运动，从而克服分子间的吸引力，从而转变为气态。
气化可发生在各种情况下，包括煤炭、石油、天然气等化石燃料的气化，以及液化气体、液化天然气的气化等。
气化的原理通常包括以下几个方面：
1. 加热：将原材料加热到其反应温度以上，这样可以提高分子或原子的动能，增加分子的碰撞频率和能量，从而使原材料分子间的相互作用减弱。
2. 压力：通过增加气体或液体的压力，可以使分子间的间隔减小，并增加原材料分子之间碰撞的频率和能量。
3. 反应剂或催化剂的存在：在一些气化过程中，加入适当的反应剂或催化剂可以提高反应速率，并降低能量要求。
在气化过程中，原材料的分子会因为加热、压力或反应剂的作用而解离或重组，从而形成气体。
这些气体通常会被进一步处理和分离，以获得有用的化学物质，如合成气、天然气、液化石油气等。
气化技术广泛应用于能源行业、化工行业以及环境保护等领域，可以有效地利用各种资源，并减少对传统能源的依赖。
13种煤气化工艺比较
13种煤气化工艺比较1.常压固定床间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一，其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气，要求原料为准 25～75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重，属于将逐步淘汰的工艺。
(直接使用空气中氧气）2.常压固定床无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用标准15～35mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合用于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。
（氧气纯度30%-50%）。
3.常压固定床纯氧连续气化技术其特点是采用纯氧与蒸汽、或纯氧与二氧化碳为气化剂、连续气化、原料可采用标准8～25mm粒度的无烟煤、焦炭、半焦、型煤、型焦等，进厂原料利用率高，无废气排放，无涨库冷却水，对大气环境无污染、气化效率高、灰渣残炭0~3%。
煤气质量高，水煤气CO+H2=82~85%，CO2制CO粗气中CO=70~72%。
设备流程简化，维修工作量小、大修周期长，维修费用低，适合用于化工、化肥、制氢、燃气等装置配置使用。
（氧气纯度≥99.6%、气化强度:生产水煤气时1400~1600m3/m2/h）。
4.鲁奇固定床煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气。
其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右，甲烷含量约10%左右。
焦油分离、含酚污水处理复杂，不推荐用以生产合成气。
5.灰熔聚煤气化技术中国科学院山西煤炭化学研究所技术。
其特点是煤种适应性宽，属流化床气化炉，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。
可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤、石油焦，投资比较少，生产成本低。
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气化技术概念煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。
煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。
▪煤炭气化指在一定温度、压力下，用气化剂对煤进行热化学加工，将煤中有机质转变为煤气的过程。
其涵义就是以煤、半焦或焦炭为原料，以空气、富氧、水蒸气、二氧化碳或氢气为气化介质，使煤经过部分氧化和还原反应，将其在所含碳、氢等物质转化成为一氧化碳、氢、甲烷等可燃组分为主的气体产物的多相反应过程。
对此气体产品的进一步加工, 可制得其它气体、液体燃烧料或化工产品。
经气化，使煤的潜热尽可能多地变为煤气的潜热。
煤气化方法(1)以原形态为主进行分类，有固体燃烧气化、液体燃料气化、气体燃烧料气化及固/液混合燃料气化等。
(2)以入炉煤的粒级为主进行分类, 有块煤气化(6~50mm)、煤粉气化(小于0.1 mm)等。
此外, 入炉燃烧以煤/油浆或煤/水浆形成的，均归入小粒煤和煤粉气化法中。
(3)以气化过程的操作压力为主进行分类, 有常压或低压气化(0~0.35MPa)、中压气化(0.7~3.5 MPa)和高压气化(7MPa)。
(4)以气化介质为主进行分类, 有空气鼓风气化、空气-水蒸气气化、氧-水蒸气气化和加氢气化（以氢气为化剂，由不得煤制取高热值煤气的过程）等。
(5)以排渣方式为主进行分类，有干式或湿式排渣气化、固态或液态排渣气化、连续或间歇排渣气化等。
(6)以气化过程供热方式进行分类，有外热式气化（气化所需热量通过外部加热装置由气化炉内部释放出来）和热载体（气、固或液渣载体）气化。
(7)以入炉煤在炉内的过程动态进行分类，有移动床气化、液化床气化、气流（夹带）床气化和熔融床（熔渣或熔盐、熔铁水）气化等。
(8)以固体煤和气体介质的相对运动方向进行分类，有同向气化或称并流气化、逆流气化等。
(9)以过程的操作方式为主进行分类,有连续间歇式或循环式气化等。
[1]煤炭气化原理煤炭气化包含一系列物理、化学变化。
一般包括干燥、燃烧、热解和气化四个阶段。
干燥属于物理变化，随着温度的升高，煤中的水分受热蒸发。
其他属于化学变化，燃烧也可以认为是气化的一部分。
煤在气化炉中干燥以后，随着温度的进一步升高，煤分子发生热分解反应，生成大量挥发性物质（包括干馏煤气、焦油和热解水等），同时煤粘结成半焦。
煤热解后形成的半焦在更高的温度下与通入气化炉的气化剂发生化学反应，生成以一氧化碳、氢气、甲烷及二氧化碳、氮气、硫化氢、水等为主要成分的气态产物，即粗煤气。
气化反应包括很多的化学反应，主要是碳、水、氧、氢、一氧化碳、二氧化碳相互间的反应，其中碳与氧的反应又称燃烧反应，提供气化过程的热量。
[2]主要反应有：1、水蒸气转化反应C+H2O=CO+H2-131KJ/mol2、水煤气变换反应CO+ H2O =CO2+H2+42KJ/mol3、部分氧化反应C+0.5 O2=CO+111KJ/mol4、完全氧化（燃烧）反应C+O2=CO2+394KJ/mol5、甲烷化反应CO+2H2=CH4+74KJ/mol6、变换反应C+CO2=2CO-172KJ/mol常见工艺介绍煤炭气化工艺可按压力、气化剂、气化过程供热方式等分类，常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有：1) 固定床气化：在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定床气化；而实际上，煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的，比较准确的称其为移动床气化。
2) 流化床气化：它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料，在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒在沸腾状态进行气化反应，从而使得煤料层内温度均一，易于控制，提高气化效率。
3) 气流床气化。
它是一种并流气化，用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内。
煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。
4) 熔浴床气化。
它是将粉煤和气化剂以切线方向高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，把一部分动能传给熔渣，使池内熔融物做螺旋状的旋转运动并气化。
此气化工艺已不再发展。
以上均为地面气化，还有地下气化工艺。
应用领域1）工业燃气一般热值为1100－1350大卡热的煤气，采用常压固定床气化炉、流化床气化炉均可制得。
主要用于钢铁、机械、卫生、建材、轻纺、食品等部门，用以加热各种炉、窑，或直接加热产品或半成品。
2）民用煤气一般热值在3000－3500大卡，要求CO小于10%，除焦炉煤气外，用直接气化也可得到，采用鲁奇炉较为适用。
与直接燃煤相比，民用煤气不仅可以明显提高用煤效率和减轻环境污染，而且能够极大地方便人民生活，具有良好的社会效益与环境效益。
出于安全、环保及经济等因素的考虑，要求民用煤气中的H2、CH4、及其它烃类可燃气体含量应尽量高，以提高煤气的热值；而CO有毒其含量应尽量低。
3）合成原料气作为化工合成和燃料油合成原料气早在第二次世界大战时，德国等就采用费托工艺（Fischer-Tropsch）合成航空燃料油。
随着合成气化工和碳－化学技术的发展，以煤气化制取合成气，进而直接合成各种化学品的路线已经成为现代煤化工的基础，主要包括合成氨、合成甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及合成液体燃料等。
化工合成气对热值要求不高，主要对煤气中的CO、H2等成分有要求，一般德士古气化炉、Shell气化炉较为合适。
4）冶金还原气煤气中的CO和H2具有很强的还原作用。
在冶金工业中，利用还原气可直接将铁矿石还原成海棉铁；在有色金属工业中，镍、铜、钨、镁等金属氧化物也可用还原气来冶炼。
因此，冶金还原气对煤气中的CO含量有要求。
5）联合循环发电燃气整体煤气化联合循环发电（简称IGCC）是指煤在加压下气化，产生的煤气经净化后燃烧，高温烟气驱动燃气轮机发电，再利用烟气余热产生高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。
用于IGCC的煤气，对热值要求不高，但对煤气净化度-如粉尘及硫化物含量的要求很高。
与IGCC配套的煤气化一般采用固定床加压气化（鲁奇炉）、气流床气化（德士古）、加压气流（Shell气化炉）广东省加压流化床气化工艺，煤气热值2200－2500大卡左右。
6）燃料电池燃料电池是由H2、天然气或煤气等燃料（化学能）通过电化学反应直接转化为电的化学发电技术。
煤炭气化燃料电池主要由磷酸盐型（PAFC）、熔融碳酸盐型(MCFC)、固体氧化物型(SOFC)等。
它们与高效煤气化结合的发电技术就是IG-MCFC和IG-SOFC，其发电效率可达53%。
7）制作氢气氢气广泛的用于电子、冶金、玻璃生产、化工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电池等领域，世界上96%的氢气来源于化石燃料转化。
而煤炭气化制氢起着很重要的作用，一般是将煤炭转化成CO和H2，然后通过变换反应将CO转换成H2和H2O，将富氢气体经过低温分离或变压吸附及膜分离技术，即可获得氢气。
8）煤炭液化的气源不论煤炭直接液化和间接氧化，都离不开煤炭气化。
煤炭液化需要煤炭气化制氢，而可选的煤炭气化工艺同样包括固定床加压Lurgi气化、加压流化床气化和加压气流床气化工艺。
具体介绍GE水煤浆气化工艺、壳牌干煤粉气化工艺、西门子GSP干煤粉气化工艺、BGL煤气化工艺一、壳牌煤气化技术简介1、工艺原理壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的，煤粉、氧气及少量蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。
由于气化炉内温度很高，在有氧存在的条件下，碳、挥发分及部分反应产物（H2和CO等）以发生燃烧反应为主，在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应，即过程进入到气化反应阶段，最终形成以CO和H2为主要成分的煤气离开气化炉。
典型的SCGP煤气成分见表1。
2、工艺流程目前，壳牌煤气化装置从示范装置到大型工业化装置均采用废锅流程，激冷流程的壳牌煤气化工艺很快会推向市场。
废锅流程的壳牌煤气化工艺简略流程见图1。
原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机，在磨煤机内将原料煤磨成煤粉（90％＜100μm）并干燥，煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓及给料仓，由高压氮气或二氧化碳气将煤粉送至气化炉煤烧嘴。
来自空分的高压氧气经预热后与中压过热蒸汽混合后导入煤烧嘴。
气化炉顶部约1500 ℃的高温煤气经除尘冷却后的冷煤气激冷至900 ℃左右进入合成气冷却器。
经合成气冷却器回收热量后的煤气进入干式除尘及湿法洗涤系统，处理后的煤气中含尘量小于1 mg／m3送后续工序。
湿洗系统排出的废水大部分经冷却后循环使用，小部分废水经闪蒸、沉降及汽提处理后送污水处理装置进一步处理。
闪蒸汽及汽提气可作为燃料或送火炬燃烧后放空。
在气化炉内气化产生的高温熔渣，自流进入气化炉下部的渣池进行激冷，高温熔渣经激冷后形成数毫米大小的玻璃体，可作为建筑材料或用于路基。
3、技术特点壳牌干煤粉气化工日处理煤量为2000 t的单系列大型煤气化装置于1993年在荷兰Demkolec电厂建成，煤气化装置所产煤气用于联合循环发电，壳牌干煤粉气化工艺具有如下特点。
（1）煤种适应性广对煤种适应性强，从褐煤、次烟煤、烟煤到无烟煤、石油焦均可使用，也可将2种煤掺混使用。
对煤的灰熔点适应范围比其他气化工艺更宽，即使是较高灰分、水分、硫含量的煤种也能使用。
（2）单系列生产能力大目前已投人生产运行的煤气化装置单台气化炉投煤量达到2000 t／d以上，单台气化炉投煤量达2800 t／d的煤气化装置也正在建设中。
（3）碳转化率高由于气化温度高，一般在1400～1600 ℃，碳转化率可高达99％以上。
（4）产品气体质量好产品气体洁净，煤气中甲烷含量极少，不含重烃，CO＋H2体积分数达到90％。
（5）气化氧耗低与水煤浆气化工艺相比，氧耗低15％～25％，可降低配套空分装置投资和运行费用。
（6）热效率高煤气化的冷煤气效率可以达到80％～83％，其余～15％副产高压或中压蒸汽，总热效率高达98％。
（7）运转周期长气化炉采用水冷壁结构，牢固可靠，无耐火砖衬里。
正常使用维护量小，运行周期长，无需设置备用炉。
煤烧嘴设计寿命为8000 h。
烧嘴的使用寿命长，是气化装置能够长周期稳定运行的重要保证。
（8）负荷调节方便每台气化炉设有4～6个烧嘴，不仅有利于粉煤的气化，同时生产负荷的调节更为灵活，范围也更宽。
负荷调节范围为40％～100％，每分钟可调节5％。
（9）环境效益好系统排出的炉渣和飞灰含碳低，可作为水泥添加剂或其他建筑材料，堆放时也无污染物渗出。