我对煤低温干馏的认识
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我对煤低温干馏的认识
煤干馏方法之一,指采用较低的加热终温(500~600℃),使煤在隔绝空气条件下,受热分解生成半焦、低温煤焦油(见煤焦油)、煤气和热解水过程。低温干馏的设备称为低温干馏炉。与高温干馏(即焦化)相比,低温干馏的焦油产率较高而煤气产率较低。一般半焦为50%~70%,低温煤焦油8%~25%,煤气80~100m3/t(原料煤)。
煤低温干馏始于19世纪。二次世界大战期间,德国利用低温干馏焦油制取动力燃料。战后由于廉价石油的冲击,使低温干馏工业陷于停滞。当今,单一的煤低温干馏已不多见,但从能源以及化工考虑,它还是得到一定的发展。煤低温干馏可以得到煤气、焦油和残渣半焦。这过程相当于使煤经过部分气化和液化,把煤中富氢的部分以液态和气态的能源或化工原料产出。而且低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多,加工条件温和,若低温干馏产品能找到较好的利用途径,煤的低温干馏今后还是有竞争力的。另外煤的低温干馏技术已成为其它工艺的组成部分而得到发展,例如煤的加氢干馏等
适合于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤。中国这类煤储量丰富,目前主要用于直接燃烧,若能通过低温干馏回收煤气与焦油,可使煤得到有效的综合利用。
历史上曾出现过很多低温干馏方法,但工业上成功的只有几种。这些方法按炉的加热方式可分为外热式、内热式及内热外热混合式。外热式炉的加热介质与原料不直接接触,热量由炉壁传入;内热式炉的加热介质与原料直接接触,因加热介质的不同而有固体热载体法和
气体热载体法两种。
内热式气体热载体法鲁奇-斯皮尔盖斯低温干馏法是工业上已采用的典型方法。此法采用气体热载体内热式垂直连续炉,在中国俗称三段炉,即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段三部分。煤低温干馏褐煤或由褐煤压制成的型块(约25~60mm)由上而下移动,与燃烧气逆流直接接触受热。炉顶原料的含水量约15%时,在干燥段脱除水分至1.0%以下,逆流而上的约250℃热气体冷至80~100℃。干燥后原料在干馏段被600~700℃不含氧的燃烧气加热至约500℃,发生热分解;热气体冷至约250℃,生成的半焦进入冷却段被冷气体冷却。半焦排出后进一步用水和空气冷却。从干馏段逸出的挥发物经过冷凝、冷却等步骤,得到焦油和热解水。德国、美国、苏联、捷克斯洛伐克、新西兰和日本都曾建有此类炉型。中国东北也曾建此种炉。60年代初,在中国曾采用的气燃式炉也属此类型,后因大量廉价天然石油的开采而停产。
内热式固体热载体法鲁奇-鲁尔盖斯低温干馏法(简称L-R法)是固体热载体内热式的典型方法。原料为褐煤、非粘结性煤、弱粘结性煤以及油页岩。20世纪50年代,在联邦德国多尔斯滕建有一套处理能力为10t/h煤的中间试验装置,使用的热载体是固体颗粒(小瓷球、砂子或半焦)。由于过程产品气体不含废气,因此后处理系统的设备尺寸较小,煤气热值较高,可达20.5~40.6MJ/m3。此法由于温差大,颗粒小,传热极快,因此具有很大的处理能力。所得液体产品较多、加工高挥发分煤时,产率可达30%。L-R法工艺流程煤低温干馏是首先
将初步预热的小块原料煤,同来自分离器的热半焦在混合器内混合,发生热分解作用。然后落入缓冲器内,停留一定时间,完成热分解。从缓冲器出来的半焦进入提升管底部,由热空气提送,同时在提升管中烧去其中的残碳,使温度升高,然后进入分离器内进行气固分离。半焦再返回混合器,如此循环。从混合器逸出的挥发物,经除尘、冷凝和冷却、回收油类,得到热值较高的煤气。
学院:理学院
班级:化工1202班
学号:120670223
姓名:安卓琳