煤化工复习资料
煤化学复习资料
煤化学复习资料1.成煤的条件答:(1)物质条件主要是成煤的原始植物,包括高等植物和低等植物,植物遗体大量堆积是成煤的物质条件.(2) 煤的形成堆积条件或环境条件泥炭沼泽:常年积水,极其潮湿,内有大量植物生长、堆积,植物死亡后遗体被沼泽水覆盖,与氧呈半隔绝状态,使植物遗体不至于完全氧化分解,经生物化学作用形成泥炭.泥炭沼泽的形成取决于古植物、古气候、古地理和大地构造4个条件.(3) 煤的形成温度和压力条件温度和压力决定于埋藏深度.成煤应有一定的埋藏深度.煤化程度是煤受热温度和持续时间的函数.温度越高,变质作用的速度越快.(4)时间条件漫长的地质年代[宙、代、纪、世、期]一般需要几千万到几亿年的时间(5) 煤的形成地质条件也是必不可缺的.地壳运动.2.成煤作用过程?泥炭化作用?煤化作用?答:成煤过程大致可分为泥炭化作用阶段和煤化作用阶段。
(1)泥炭化作用阶段。
高等植物残骸在泥炭沼泽中,经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程。
在这个过程中,植物所有的有机组分和泥炭沼泽中的微生物都参加了成煤作用。
泥炭沼泽的聚积环境,如沼泽水体的含盐度、氧化还原电位和酸碱度,对泥炭的成分和性质有很大影响,甚至影响煤的猫结性、含硫量和煤焦油产率等。
(2)煤化作用阶段。
在地下深部的温度和压力的长时间作用下,泥炭向褐煤、烟煤、无烟煤演化的过程。
在这一过程中,煤的分子结构,元素组成,化学、物理和工艺性质不断发生变化,煤化作用逐步加深。
根据化学作用类型和主要影响因素.煤化作用阶段包括成岩作用和变质作用两个连续的过程。
1)成岩作用。
煤的成岩作用使泥炭转变为褐煤。
当泥炭被其他沉积物覆盖后或处在泥炭层深部时,生物化学作用逐渐减弱以至停止。
泥炭在上覆沉积物的压力下,发生了压紧、失水、胶体老化和固结等一系列变化,疏松的泥炭转变为结构致密的褐煤。
压力和时间是在这个阶段起主导作用的因素。
泥炭转变成褐煤后,碳含量增加,氧和氢含量逐渐降低。
2)变质作用。
煤化学复习资料
煤化学1、能源种类、可再生能源的种类。
能源的种类:核能、化石能(又包括石油、煤炭、天然气)、可再生能源(包括生物质能、太阳能、风能、潮汐能、水能)。
2、我国的煤炭储量、产量、资源特点。
1)煤炭资源总量5.57万亿吨,保有储量10032.6亿吨(可采储量2000-3000亿吨),年产36亿吨以上。
2)煤炭资源的特点a)煤炭资源虽然丰富,勘探程度低b)煤炭品种齐全,从褐煤到无烟煤均有分布。
c)煤炭质量有很大差异,秦岭以南地区,除少数煤田外,多数煤田的煤质差,含硫高。
d)资源分布极不均匀。
南贫北丰、西多东少。
e)煤系伴生矿产资源丰富3、煤化工的三大方向。
焦化、液化(加氢液化、间接液化)、气化。
4、煤炭利用的环境问题(P5)1)固体废物的危害:自然排放烟尘、CO等有害物质;利用:建材、化工产品、发电。
2)废水危害:污染矿区地下水源和江河水体;利用:水处理工艺。
3)煤层气危害:对区域环境造成严重影响,而且也影响全球大气环境;利用:燃料。
4)大气污染:烟尘、SO2、NO X、二氧化碳的温室效应。
第二章煤炭的特征和生成1、成煤植物的有机族组成包括那几类?怎样参与成煤炭1)糖类及其衍生物包括:纤维素、半纤维素、果胶质等参与成煤:当环境缺氧时,厌氧细菌使纤维素发酵生成甲烷、二氧化碳、乙酸等,形成更复杂的物质参与成煤。
2)木质素:经微生物的作用易氧化成芳香酸和脂肪酸。
3)蛋白质:水解生成氨基酸。
4)酯类化合物:脂肪、树脂、蜡质、交织、木栓质、孢粉质等。
脂肪受生物化学作用可被水解,生成脂肪酸和甘油,前者参成煤作用,而树脂、蜡等比较稳定。
2、成煤炭必须具备的条件有哪些古气候因素:温暖潮湿的气候古植物因素:高大的大本植物繁殖堆积古地理因素:泥炭沼泽古构造因素:下降的速度最好与植物残骸堆积的速度大致平衡。
3、成煤阶段,每个阶段的作用1)泥炭化阶段:是指高等植物残骸在泥炭沼泽中,经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程。
(纤维素分解为丁酸、乙酸;蛋白质分解为氨基酸;脂肪分解为脂肪酸)2)煤化阶段:在物理化学和化学作用下,泥炭开始向褐煤、烟煤、无烟煤转变的过程称为煤化阶段。
煤化学复习资料
复习思考题一煤的生成1、煤是由什么形成的?煤是由植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用演变而成的沉积有机岩。
2、成煤植物的主要化学组成是什么?它们各自对成煤的贡献如何?(1)碳水化合物(包括纤维素、半纤维素及果胶质)纤维素一般不溶于水,在溶液中能生成胶体,容易水解。
在活的植物中,纤维素对于微生物的作用很稳定,但当植物死亡后,在氧化性条件下,易受微生物作用而分解成CO2、CH4和水。
在泥炭沼泽的酸性介质中,纤维素可以分解为纤维二糖和葡萄糖等简单化合物。
半纤维素:的化学组成和性质与纤维素相近,但比纤维素更易分解或水解为糖类和酸。
果胶:糖的衍生物,呈果冻状。
在生物化学作用下,水解成一系列单糖和糖醛酸。
(2)木质素木本植物的木质素含量高,木质素是具有苯基丙烷芳香结构的高分子聚合物,含甲氧基、羟基等官能团。
木质素的单体以不同的链连接成三度空间的大分子,比纤维素稳定,不易水解,易于保存下来。
在泥炭沼泽中,在水和微生物作用下发生分解,与其他化合物共同作用生成腐植酸类物质,这些物质最终转化成为煤。
所以木质素是植物转变为煤的原始物质中最重要的有机组分(3)蛋白质高等植物中蛋白质含量少;低等植物中蛋白质含量高。
植物死亡后,完全氧化条件下,蛋白质完全分解为气态物质;在泥炭沼泽和湖泊的水中,蛋白质分解成氨基酸、喹啉等含氮化合物,参与成煤作用,但对煤的性质没有决定性的影响。
煤中硫、氮元素的来源之一。
(4)脂类化合物脂肪:属于长链脂肪酸的甘油酯。
高等植物中含量少(1-2%),低等植物含量高(20%左右)。
在生化作用下在酸性或碱性溶液中分解生成脂肪酸和甘油,参与成煤作用。
蜡质:主要是长链脂肪酸与含有24~26个碳原子的高级一元醇形成的脂类,化学性质稳定,不易受细菌分解。
树脂: 树脂是植物生长过程中的分泌物,当植物受伤时,胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。
针状植物含树脂较多,低等植物不含树脂。
树脂不溶于有机酸,不易氧化,微生物也不能破坏它,因此能很好地保存在煤中。
煤化工基础知识
化工基础知识
1、化学工业的基础原料
2
• 化学工业的重要基础原料是化石能源(煤、石油 和天然气)。 • 世界能源发展的历史表明,化学工业的发展是在 不断适应能源结构的变化而相应地调整原料路线, 以此得到自力更新的发展。 • 时至今日,由于全世界石油的大涨价才唤醒人们, 使人们不得不承认世界已进入了能源多元化结构 的时代。
17
12、什么是饱和蒸汽压?
18
• 在一定温度下,任何液体的表面分子都会有飞到 空间的倾向,即气化。同时,飞到空间去的分子, 由于不停的地运动,也有飞回液面形成液体的倾 向,即液化。当飞到空间去的分子数与飞回液面 形成液体的分子数相等时,即气化和液化的相对 量不再变化而建立了动态平衡。此时,液体上方 的蒸汽压即为该液体在该温度下的饱和蒸汽压, 简称蒸汽压。同一液体在不同的温度下,或同一 温度的不同液体,它们的饱和蒸汽压是不同的。
8
空速的意义
9
• 空速是用来表示反应器的生产能力,即空速越高, 单位体积催化剂处理能力越大,生产能力就越大。 • 空速的大小意味着气体与催化剂接触时间的长短, 在数值上,空速与接触时间互为倒数。一般来说, 催化剂活性愈高,对同样的生产负荷所需的接触 时间就愈短,空速愈大。
7、反应速率?
• 化学反应的反应速率是指化学反应速率的快慢大 小,即相关物质浓度随时间改变量。 • 常用反应物的单位时间内的减少量或生成物增加 量来表示。
10、影响化学平衡的
因素有哪些?
15
• (1)浓度对化学平衡的影响。对任何可逆反应, 在其它条件不变的情况下,增大某一反应物的浓 度或减少生成物的浓度,都能使平衡向增加生成 物方向,即正反应方向移动;增大生成物浓度或 减小反应物浓度,都可以使平衡向逆反应方向移 动。 • (2)压力对化学平衡的影响。当增加气体反应 的总压力时,平衡向气体分子数减少的方向移动; 减少压力,平衡向增加气体分子数方向移动。
最新煤化学复习资料
煤化学复习资料一、名词解释1、真相对密度:在20℃时,单位体积(不包括煤的所有孔隙)煤的质量与同体积水的质量之比。
2、视相对密度:在20℃时,单位体积(不包括煤粒间的空隙,但包括煤粒内的孔隙)的质量与同体积水的质量之比。
3、反应性:在一定温度下煤与不同气体介质(如二氧化碳、水蒸气、氧气等)相互作用的反应能力。
4、结焦性:在工业条件下将煤炼成焦炭的性能。
5、粘结性:煤在隔绝空气条件下加热时,形成具有可塑性的胶质体,黏结本身或外加惰性物质的能力。
6、热稳定性:块煤在高温下保持原来粒度的性能。
7、煤的风化:靠近地表的煤层受大气和雨水中氧长时间的渗透、氧化和水解,性质发生很大变化的过程。
8、内在水分:煤在一定条件下达到空气干燥状态时所保持的水分。
9、外在水分:在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时失去的水分。
10、透光率:煤样和稀硝酸溶液,在100℃(沸腾)的温度下,加热90min后,所产生的有色溶液,对一定波长的光(475nm)透过的百分数。
11、孔隙率:煤粒内部存在一定的孔隙,孔隙体积与煤的总体积之比。
12、高位发热量:由弹筒发热量减去硝酸生成的热和硝酸校正热后得到的发热量。
13、恒容低位发热量:由高位发热量减去水(煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水)的汽化热后得到的发热量。
二、填空1、由高等植物形成的煤称作腐殖煤,由低等植物形成的煤称作腐泥煤。
2、影响变质作用的因素主要有:温度、压力、时间。
3、煤的大分子结构是由多个结构相似的基本结构单元通过桥键连接而成的。
4、由泥炭逐渐转变为岩石状的褐煤的这一过程称为煤的成岩作用。
5、煤的有机显微组分有镜质组、壳质组、惰质组。
6、工业分析将煤分为水分、灰分、挥发分、固定碳四种组分。
7、煤灰中主要的成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO。
8、胶质体的性质有:热稳定性、透气性、流动性、膨胀性。
9、常见的气化介质有二氧化碳、水蒸气、氧气。
10、粘结性烟煤热解过程分为干燥脱吸、活波分解、二次脱气三个阶段。
煤化工专业知识
1.煤的气化过程中,主要产生的气体是什么?
A.氢气
B.氧气
C.一氧化碳和氢气(答案)
D.二氧化碳
2.煤的液化过程中,主要目的是将煤转化为哪种形态的燃料?
A.固态
B.气态
C.液态(答案)
D.无法确定
3.在煤化工中,焦炭主要用于哪个行业?
A.化工行业
B.钢铁冶炼行业(答案)
C.电力行业
D.建材行业
4.煤焦油是煤化工过程中的一种重要产品,它主要用于生产哪种化学品?
A.塑料
B.染料和医药(答案)
C.化肥
D.橡胶
5.煤化工过程中产生的废气主要成分是什么?
A.氮气
B.一氧化碳和二氧化碳(答案)
C.氧气
D.氢气
6.煤的气化技术中,哪种气化技术是目前应用最广泛的?
A.固定床气化技术
B.流化床气化技术(答案)
C.移动床气化技术
D.无法确定
7.煤化工中的焦化过程主要产生哪两种产品?
A.煤焦油和焦炭(答案)
B.煤气和煤焦油
C.焦炭和煤气
D.煤焦油和化肥
8.煤化工过程中,为了提高煤的利用率和减少污染,常采用哪种技术?
A.煤气化技术
B.煤液化技术
C.煤的洁净技术(答案)
D.煤的焦化技术
9.在煤化工中,煤的气化是指将煤转化为哪种形态的过程?
A.固态
B.气态(答案)
C.液态
D.无法确定
10.煤化工行业中,常用的脱硫技术是为了减少哪种有害气体的排放?
A.一氧化碳
B.二氧化硫(答案)
C.氮气
D.氢气。
煤化学-复习要点汇总
绪论(xùlùn)煤化学(huàxué)的概念:煤化学是研究煤的生成(shēnɡ chénɡ)、组成、结构、性质、分类以及他们之间的相互关系的科学。
煤的主要用途:燃烧、炼焦、气化、低温(dīwēn)干馏、加氢液化以及其他深加工产品等。
煤炭的产量逐年(zhúnián)增加的原因:钢材、水泥、焦炭、电力、电解铝。
CCT(洁净煤技术)是指在煤炭开采、加工、转化、利用的过程中减少污染和提高效率的新技术的总称。
主要包括①煤炭开采②煤炭加工③煤炭燃烧④煤炭转化⑤污染物排放控制与废弃物处理第一章煤的生成煤的定义:煤是植物遗体经过生物化学作用,又经过物理化学的作用而转变成的沉积有机矿产。
我国的主要聚煤期:新生代中生代古生代(晚古生代、早古生代)植物的有机族可以分为四类1、糖类以及衍生物(碳水化合物)2、木质素3、蛋白质4、脂类化合物(包括脂肪、树脂、蜡质、角质、和孢粉质)成煤环境1、首先需要大量的植物的持续繁衍2、其次是植物遗体不致全部被氧化分解3、地质作用的配合煤炭的成因类型:根据形成的物质基础而划分的煤炭的类型称为成因类型。
主要是:腐植煤、腐泥煤、残植煤、腐植腐泥煤。
煤炭的成煤过程:植物——泥炭——褐煤——烟煤、无烟煤泥炭化煤化作用泥炭的有机组成主要包括:1、腐植酸 2、沥青质 3、未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质和木质素 4、变化不多的壳质组,如角质膜和孢粉等变质作用因素:影响变质作用的因素主要有温度、压力和时间第二章煤的工业分析和元素分析煤的的组成及其复杂,是由无机组成和有机组成构成的混合物。
无机组成主要包括黏土矿、石英、方解石、石膏、黄铁矿等矿物质和吸附在煤中的水;有机组分主要是由C、H、O、N、S等元素构成的复杂高分子有机化合物的混合物。
工业分析是确定煤化学组组成的最基本方法,他是在规定的条件下,将煤的组分分为水分、灰分、挥发分、固定碳。
煤化工考试资料
1、煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业,简称煤化工。
煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。
3、 低温干馏主要产品有:焦油、半焦、煤气。
3、低温干馏炉型:按运输方式分成立式炉、水平炉、斜炉、和转炉;按加热方式分成内热式和外热式。
4、 低温干馏影响因素:原料煤性质、加热速率、最终加热温度、炉型、加热速率和压力。
加热速率大,焦油收率高、半焦收率低。
压力增大,焦油收率低,半焦的收率和强度均增大5、 直接液化的原理:热解反应∙+∙−→−---∆212122CH R RCH R CH CH R 加氢反应3132122CH R RCH H CH R RCH +→+∙+∙6、煤在隔绝空气条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程,称为媒干馏。
500——600为低温干馏、700——900为中温干馏、900——1100为高温干馏。
1. 由于加煤和煤料移动方向不同,低温干馏炉分成立式炉、水平炉、斜炉、和转炉等。
气流内热式炉:沸腾床干馏炉、鲁奇三段炉(干燥段、干馏段、焦炭冷却段)。
气流外热式炉:考伯斯立式炉。
2. 内热式干馏炉的优点:热效率高、加热均匀、设备简单 ; 气体内热式炉的缺点有:煤料需要有块状、气体载热体稀释了干馏气态产物是容积增大、不适合处理黏结性较高的煤。
3. 气体内热式:热效率高 煤气差 块状煤外热式 : 热效率低 煤气好 粘结性煤固体内热式:热效率高 煤气好 粉煤煤在焦炉内隔绝空气加热到1000度左右,可获的焦炭、化学产品和煤气。
此过程称为高温干馏或高温炼焦,一般简称炼焦。
气化炉内由下到上分层:灰渣层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层。
4. 氢的来源:1、溶解于溶剂油中的氢在催化剂作用下变为活性氢;2、溶剂油可供给的或传递的氢;3、煤本身可供应的氢;4、化学反应生成的氢。
5. 所谓煤的热解,是指煤在隔绝空气的条件下进行加热,煤在不同温度下发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程。
煤化学复习专题
第五章习题1. 煤质分析中常用的基准和符号。
煤质分析中常用的基准:收到基ar、空气干燥基ad、干燥基d、干燥无灰基daf、干燥无矿物质基dmmf。
煤质分析中常用的符号2. 什么是煤的工业分析和元素分析?答:煤的工业分析:M、A、V和FC。
煤的元素分析:C、H、O、N、S。
3. 什么是M f、M inh、MHC、M t?M inh随煤化程度有何变化规律,为什么?煤中的水分对煤炭加工利用有何影响?答:外在水分M f:指附着在煤的颗粒表面的水膜或存在于直径>10-5cm的毛细孔中的水分。
内在水分M inh:指在一定条件下达到空气干燥状态时所保留的水分,即存在于煤粒内部直径<10-5cm的毛细孔中的水分。
最高内在水分MHC:指煤样在30℃,相对湿度达到96%的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分。
全水分M t:指刚开采出来、或使用单位刚收到或即将投入使用状态下煤中的全部水分(游离水)。
内在水分与煤化程度的关系:MHC与煤化程度的关系从褐煤开始,M inh随着煤化程度的增加而降低,到中等煤化程度的肥煤和焦煤阶段,M inh最低,此后,M inh随着煤化程度增加而增大。
这是因为:M inh吸附于煤的孔隙内表面上,内表面积越大,吸附水分的能力就越强,M inh就越高。
此外,煤分子结构上极性的含氧官能团的数量越多,煤吸附水分的能力也越强。
低煤化程度的煤内表面发达,分子结构上含氧官能团的数量也多,因此M inh就较高。
随着煤化程度的增加,内表面积和含氧官能团减少,因此M inh降低,到无烟煤阶段,煤的内表面积有所增大,因而M inh也有所提高。
煤中的水分对煤炭的加工利用过程通常是有害的或者是无利的。
⑴运力浪费煤是大宗商品,水分高,则浪费运力。
特别是在寒冷地区,水分容易冻结,造成装卸困难,解冻又需要消耗额外的能耗。
在煤炭贸易中,水分成为一项重要的计价依据,煤价随着水分含量的增加而降低。
⑵贮存负担煤中水分随空气温度而变化,易氧化变质,煤中水分含量越高,要求相应的煤场,煤仓容积越大,输煤设备的选型也随之增加,势必造成投资和管理的负担。
煤化工复习题
一、填空题1、腐植煤分为(),(),(),()四类。
2、炼焦煤一般分为(),(),(),()四类。
3、影响煤变质的因素有(),(),()等。
4、煤岩学的研究方法有两种(),()。
5、腐植煤的宏观煤岩成分可分为(),(),(),()四种。
6、煤的工业分析主要包括(),(),(),()四项。
7、煤的元素分析主要用于了解煤的有机质组成,包括()等元素的测定。
8、煤气的种类根据所使用气化剂的不同,可分为()四种。
9、煤()加热,放出()和(),然后分解产生焦炉煤气和焦油等化学产品,剩下以碳为主的(),这种煤热分解的过程称为()。
10、由硫酸铵饱和器出来的煤气在回收苯族芳烃之前的再次冷却称为()。
通过冷却可以同时具有()作用。
11、备煤车间的工艺流程可分为()或()两种。
12、室式结焦过程有以下基本特点()、(),传热性能随炉料状态和温度而变化。
13、为使洗油充分吸收煤气中的苯族烃,必须使气液两相间有足够的()和()。
14、洗油再生器的()段和()段分别设有弓形隔板。
15、甲醇的主要杂质有()、()、()。
16、生产精萘的主要目的是为了进一步(),(),往往采用连续()和精馏相结合的方法。
17、煤焦油和氨水分离后,在分离中,最上层是(),中层是(),下层是()。
18、煤的结焦过程大体可分为()和()两个阶段。
19、根据成煤过程中煤化程度的不同,腐植煤可以分为()、()、()、()。
20、根据测定原理和方法不同煤的硬度分为()、()和()。
21、煤中全硫的测定方法有(),(),()。
22、焦炉机械包括()、()、()和()运转设备即四大机组。
23、煤干馏所得产品有()、()、()等。
24、煤隔绝()加热,放出水份和吸附气体,然后分解产生焦炉煤气和焦油等化学产品,剩下以碳为主的焦炭。
这种煤热分解的过程称为煤的()。
25、煤的结焦过程大体可分为()和()两个阶段。
26、焦炉主要有:()、()、蓄热室、斜道区、炉顶区、基础平台组成。
煤化工复习重点.doc
1.煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业,简称煤化工。
2.煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。
从煤加工过程区分,煤化工包括煤的干馅(含炼焦和低温干馅)、气化、液化和合成化学品等。
3.煤在隔绝空气的条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程,称为煤干馅(又称炼焦、焦化)。
煤低温干馅产品为:半焦、煤气、焦油。
按加热终温不同分为:低.中.高温干馅煤低温干馅产物的产率和组成取决于原料煤性质、干馅炉结构和加热条件。
4.煤低温干馅产品的产率和性质与原料煤的性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力有关。
干馅炉的形式、加热方法和挥发物在高温区的停留时间对产品的产率和性质也有重要影响。
煤加热温度场的均匀性以及气态产物二次热解深度对其也有影响。
5.一般压力增大,焦油产率减少,气态产物产率增加,半焦产率和强度增加。
6.干馅供热方式:内热式和外热式。
7.内热或'与外热式扁'比的优£\1)热载体向煤料直接传热,热效率高,干德耗热量低。
(2)煤料在干馅不同阶段加热均匀,消除了部分料块过热现象。
(3)内热式炉简化了干t留炉结构。
8.沸腾床干馅炉:将粒度小于6mm的预先干燥过的粉煤连续加入沸腾炉,炉子用燃料气和空气燃烧加热,炉内形成沸腾的焦粉床层,煤料在炉内干馄。
不粘结性煤用螺旋给料器加入,粘结性煤用气流吹入法。
干馅的热量由焦炭、焦油蒸气以及煤气在沸腾层中部分燃烧和燃料气燃烧提供的。
或者不送入燃料气和空气,则送入热烟气。
干馅产物焦粉经过一满流管由炉子排出。
在气体冷却系统中分出焦油、中油以及被燃烧烟气稀释了的干馅煤气。
9.鲁奇三段炉流程:(1)煤在竖式炉中料层下行,热气流逆向通入进行加热。
(2)粉状褐煤和烟煤要预先压块。
(3)煤在移动过程中可分成三段:干燥段,干馅段,焦炭冷却段。
在最上段循环热气流把煤干燥预热到150°C,在中段即干馅段,热气流把煤加热到500-850°C,在下段,焦炭被冷循环气流冷却到100-150°C,最后排出。
煤化工期末复习整理
煤干馏产物第一章绪论1.煤化工定义:是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业,简称煤化工。
第二章煤的低温干馏1.煤干馏定义:煤在隔绝空气条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程。
2.煤热解分类:煤干馏按加热终温的不同,可大致分为三种:500~600℃为低温干馏;600~900℃为中温干馏,900~1100℃为高温干馏。
3.低温干馏产品及性质或组成:一般焦油产率为6%~25%;半焦产率为50%~70%;煤气产率为80~200m3/t(原料干煤)4.干馏产品的影响因素:原料煤性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力。
5.干馏供热方式有哪些:①外热式(由炉墙外部传入热量)②内热式(借助热载体传热,载体和煤料直接接触)6.简述陕北内热直立式煤干馏工艺(工艺过程及装置主要组成)及优缺点:内热式炉借助热载体把热量传给煤料,气体热载体直接进入干馏室,穿过块粒状干流料层,把热量传给料层,气体热载体一般是燃料煤气燃烧的烟气,热载体也可以是固体的,例如用热半焦或其他无聊,与煤料在干流系统相混合,热载体把煤料加热,进行干馏优点:①热载体向煤料直接传热,热效率高,低温干馏耗热量低。
②所有装入料在干馏不同阶段加热均匀,消除了部分料块过热现象。
③内热式炉没有加热的燃烧室或火道,简化了干馏炉结构,没有复杂的加热调节设备。
缺点:①装入煤料必须是块状的,并希望粒度范围窄。
也可以使用块状型煤,但要增加工序和费用。
由于气体热载体必须由下向上穿过料层,要求料层有足够的透气性,并使气流分布均匀,因此适合于内热式7.简述固体热载体(大连理工大学)干馏工艺过程(存在的问题)干褐煤与热载体半焦在混合器相混合,由于物料粒子小,混合快而均匀,煤与半焦之间传热迅速,加热速率很快,从而发生快速热解。
煤焦混合物由混合器去干馏槽,在此完成干馏反应并析出挥发产物。
半焦自干馏槽去提升管下部,与空气部分燃烧或由热烟气加热并流化提升,热焦回到集合槽再去混合器,如此循环利用。
煤化学复习资料
煤化学复习资料一、名词解释1、真相对密度:在20℃时,单位体积(不包括煤的所有孔隙)煤的质量与同体积水的质量之比。
2、视相对密度:在20℃时,单位体积(不包括煤粒间的空隙,但包括煤粒内的孔隙)的质量与同体积水的质量之比。
3、反应性:在一定温度下煤与不同气体介质(如二氧化碳、水蒸气、氧气等)相互作用的反应能力。
4、结焦性:在工业条件下将煤炼成焦炭的性能。
5、粘结性:煤在隔绝空气条件下加热时,形成具有可塑性的胶质体,黏结本身或外加惰性物质的能力。
6、热稳定性:块煤在高温下保持原来粒度的性能。
7、煤的风化:靠近地表的煤层受大气和雨水中氧长时间的渗透、氧化和水解,性质发生很大变化的过程。
8、内在水分:煤在一定条件下达到空气干燥状态时所保持的水分。
9、外在水分:在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时失去的水分。
10、透光率:煤样和稀硝酸溶液,在100℃(沸腾)的温度下,加热90min后,所产生的有色溶液,对一定波长的光(475nm)透过的百分数。
11、孔隙率:煤粒内部存在一定的孔隙,孔隙体积与煤的总体积之比。
12、高位发热量:由弹筒发热量减去硝酸生成的热和硝酸校正热后得到的发热量。
13、恒容低位发热量:由高位发热量减去水(煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水)的汽化热后得到的发热量。
二、填空1、由高等植物形成的煤称作腐殖煤,由低等植物形成的煤称作腐泥煤。
2、影响变质作用的因素主要有:温度、压力、时间。
3、煤的大分子结构是由多个结构相似的基本结构单元通过桥键连接而成的。
4、由泥炭逐渐转变为岩石状的褐煤的这一过程称为煤的成岩作用。
5、煤的有机显微组分有镜质组、壳质组、惰质组。
6、工业分析将煤分为水分、灰分、挥发分、固定碳四种组分。
7、煤灰中主要的成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO。
8、胶质体的性质有:热稳定性、透气性、流动性、膨胀性。
9、常见的气化介质有二氧化碳、水蒸气、氧气。
10、粘结性烟煤热解过程分为干燥脱吸、活波分解、二次脱气三个阶段。
煤化工化工10考前复习
填空题1 . 根据什么来确定集气管压力。
炭化室底部压力在结焦末期不小于5Pa为原则来确定集气管压力。
2. 为什么要最终冷却。
答:粗苯回收主要影响因素之一就是回收温度。
煤气中苯族烃的含量一定时,较低,吸收推动力增大,苯回收率增加。
实践证明,最适宜的温度约为25℃。
但煤气经过饱和器后,温度一般为50~55℃。
为了有效地利用洗油吸收煤气中的粗苯,必须进行煤气的最终冷却。
在终冷前,煤气含萘约为1~2g/m3,大大超过终冷温度下的饱和含萘量。
因此,煤气最终冷却同时还有除萘作用。
3. 如何判别生焦,焦炭过火,生焦和焦炭过火分别影响焦炭哪些性质。
若挥发分大于1.9%则生焦,其不耐磨,强度差。
若挥发分小于0.7%则焦炭过火,裂纹多且易碎。
4. 煤气冷却的流程种类。
间接冷却流程、直接冷却流程、间直混合冷却流程。
5. 焦炉装煤操作要求。
装满、装实、装平、装匀。
6. 粗轻吡啶是如何回收的,工艺有哪两种。
文氏管法和中和器法。
7. 下喷式焦炉和侧入式焦炉焦炉煤气是如何引入的。
(1)侧入式:加热用的富煤气由焦炉机、焦两侧的水平砖煤气道引入炉内,空气和贫煤气则从废气开闭器和小烟道从焦炉侧面进入炉内。
(2)下喷式:富煤气由炉体下部垂直砖煤气道进入炉内,空气和贫煤气则从废气开闭器和小烟道从焦炉侧面进入炉内。
8. 剩余氨水如何产生的。
在氨水循环系统中,由于加入配煤水分和炼焦时产生的化合水,使氨水量增多而形成所谓的剩余氨水。
(这部分氨水从循环氨水泵出口管路上引出,送去蒸氨)9. 何为无饱和器法生产硫铵的工艺。
无饱和器法生产硫铵的工艺是用不饱和的酸性母液作为吸收液,采用吸收塔(酸洗塔)代替饱和器,在酸洗塔内生成硫铵。
10. 炼焦化学产品的产率(按重量百分比)。
炼焦化学产品的数量和组成随炼焦温度和原料煤质量的不同而波动。
在工业生产条件下,煤料高温干馏时各种产物的产率,焦炭:70%~78%;净焦炉煤气15%~19%;焦油3%~4.5%;化合水2%~4%;苯族烃0.8%~1.4%;氨0.25%~0.35%;其他0.9%~1.1%。
煤化工科普知识
煤化工科普知识
1.煤化工基础概念:
-煤化工的核心是通过一系列化学反应和技术手段,将煤炭这种固态化石燃料转变为附加值更高的能源和化工产品。
-煤炭主要由碳、氢、氧、氮、硫、灰分等多种元素组成,还含有一些微量元素,其性质和组成决定了其在煤化工中的应用潜力。
2.煤化工主要工艺:
-煤的气化:通过气化炉,在一定温度和压力下,使煤炭与氧气、蒸汽或其他气体反应生成合成气(主要成分为一氧化碳和氢气),可用于生产电力、合成氨、甲醇等化工品。
-煤的液化:包括直接液化和间接液化。
直接液化是在高压和高温下,通过催化作用将煤转化为液体燃料(如汽油、柴油)和化工原料;间接液化则是先将煤制成合成气,再合成液体燃料。
-煤的干馏:即煤炭在无氧或缺氧条件下加热分解,得到的产品包括煤气、焦炭和煤焦油,其中焦炭主要用于炼铁,煤气和煤焦油可进一步提炼多种化工产品。
-焦化:生产冶金焦炭的同时回收焦炉煤气和煤焦油,焦炉煤气可以作为清洁燃料或化工原料,煤焦油则通过深加工获得酚、萘、蒽等化合物。
-电石乙炔化工:利用电石(通过生石灰和煤炭高温反应制得)遇水产生乙炔气体,进而生产一系列有机化工产品。
3.煤化工的重要性与发展:
-在全球能源结构中,煤炭储量丰富且分布广泛,煤化工对于一些煤炭资源丰富的国家和地区来说,是重要的能源补充和化工原料来源。
-随着石油资源的日益紧张和环保要求的提高,现代煤化工技术致力于提高煤炭利用效率,降低污染物排放,发展清洁能源和精细化学品生产。
4.技术进展:
-现代煤化工技术不断进步,如高效的煤气化技术、煤直接液化技术的发展,以及对副产品(如二氧化碳)捕获和封存技术的研究,均有助于提升煤化工产业的经济效益和环境可持续性。
煤化工复习资料 2
一、填空题1、煤炭气化是煤或煤焦与(气化剂)在高温下发生化学反应将煤或煤焦中有机物转变为(煤气)的过程。
2、煤炭气化如果按固体燃料的运动状态分类可以分为:(移动床气化)、(流化床气化)、(气流床气化)、熔融床气化。
3、煤气化的基本条件包括:气化原料和(气化剂);发生气化的反应容器,即煤气化炉或煤气发生炉;(气化炉内保持一定的温度);维持一定的炉内压。
4、具体的气化过程所采用的炉型不同,操作条件不同,所使用的气化剂及燃料组成不同,但基本都包括几个主要的过程,即煤的(煤的干燥)、(煤的干馏)、(主要化学反应过程)。
5、一般认为,在煤的气化阶段中发生了下述反应:(燃烧反应)、(气化反应)、(甲烷生成反应)及其他反应。
6、在煤的气化过程中,影响化学平衡的因素主要有两个,首先是温度的影响:升高温度有利于(吸)热反应的进行;降低反应温度有利于(放)热反应反应的进行;其次是压力的影响:加压使平衡向体积(减小)或分子数(减小)的方向移动,加压有利于生产能力的提高。
7、一般来说,煤中挥发分越(高),转变为焦油的有机物就越多,煤气的产率下降。
8、不同煤种,其变质程度不同,随着变质程度的(增加),气化时所消耗的水蒸气,氧气等气化剂的数量也相应增大。
9、各种不同结构的气化炉基本上由三大部分组,即(加煤机构)、(炉体)和(除灰装置)。
10、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,该炉有两种不同的炉型,根据粗煤气采用的冷却方法不同可分为(淬冷型)、(全热回收型)。
11、温克勒气化工艺流程包括(煤的预处理)、(气化)、(粗煤气的显热回收)、(煤气的除尘冷却)。
12、鲁奇炉的排渣方式主要有(固态排渣)和(液态排渣)两种。
13、所谓气流床,就是气化剂将煤粉夹带进人气化炉,进行(并流)气化。
14、煤气产率是指每千克(燃料)在气化后转化为(煤气)的体积,它也是重要的技术经济指标之一.15、汽氧比是指气化剂中(水蒸气)和(氧气)的组成比例。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1. 煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业,简称煤化工。
煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业。
2. 煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。
从煤加工过程区分,煤化工包括煤的干馏(含炼焦和低温干馏)、气化、液化和合成化学品。
3. 炼焦是应用最糟的工艺。
4. 煤在隔绝空气条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程,称为煤干馏(或称炼焦、焦化)。
按加热终温的不同可分为三种:500—600为低温干馏,900—1100为高温干馏,700—900为中温干馏。
5. 立式炉干馏介于高温、低温干馏之间,目前在中国多用于生产城市煤气。
6. 煤低温干馏过程仅是一个热加工过程,常压生产,不用加氢,不用氧气,即可制的煤气和焦油,实现煤的部分气化和液化。
7. 低温干馏产品:的产率和组成取决于原料煤性质、干馏炉结构和加热条件。
一般焦油产率为6%—25%,半焦产率为50%—70%,煤气产率为80—200m3/t(原料干煤)8. 低温干馏半焦的孔隙率为30%—50%,反应性和比电阻都比高温焦炭高得多。
原料煤的煤化度越低,半焦的反应能力和比电阻越高。
9. 低温干馏煤气密度为0.9—1.2kg/ m3,含有较多甲烷及其他烷烃。
10. 干馏产品的影响因素:低温干馏产品的产率和性质与原料煤性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力有关。
干馏炉的形式、加热方法和挥发物在高温区的停留时间对产品的产率和性质也有重要影响。
煤加热温度场的均匀性以及气态产物二次热解深度对其也有影响。
11. 低温干馏温度为600.oc,所得焦油是煤的一次热解产物,称一次焦油。
煤热解到400.oc 以前主要是黄铁矿分解生成硫化氢,在较高温度时由于煤中有机硫的热解作用形成硫化氢。
腐泥煤一次热解焦油中酚类和沥青少,组分中主要为直链烷烃和环烷烃。
12. 煤干馏终温是产品产率和组成的重要影响因素,也是区别干馏类型的标志。
焦油形成于约500.oc,故510—600.oc为低温干馏的适宜温度。
13. 提高煤的加热速度能降低半焦产率,增加焦油产率,煤气产率稍有减少。
加热速度快时,焦油产率高。
14. 一般,压力增大焦油产率较少,半焦和气态产物产率增大。
15. 低温干馏炉主要炉型:沸腾床干馏炉、气流内热式炉、鲁奇三段炉、立式炉。
干馏炉是低温干馏生产工艺中的主要设备,它应保证过程效率高,操作方便可靠。
其中主要要求干馏物料加热均匀,干馏过程易控制,可用的原料煤类别宽,原料煤粒尺寸范围大,导出的挥发物二次热解作用小。
干馏炉的供热方式可分为外热式和内热式。
外热式炉供给的热量是由炉墙外部传入的;内热式炉借助热载体把热量传给煤料,气体热载体直接进入干馏室,穿过块粒状干馏料层,把热量传给料层。
16. 内热式低温干馏与外热相比,有下述优点:○1热载体向煤料直接传热,热效率高,低温干馏耗热量低。
○2所有装入料在干馏不同阶段加热均匀,消除了部分料块过热现象。
○3内热式炉没有加热的燃室或火道,简化了干馏炉结构,没有复杂的加热调节设备。
缺点如下:○1装入煤料必须是块状的,并且希望粒度范围窄○2气体热载体稀释了干馏气态产物,容积增大,增大了处理设备的容积和输送动力。
○3不适合处理黏结性较高的煤。
17. 沸腾床干馏炉:粉煤沸腾床干馏法气流内热式炉:褐煤块或型煤低温干馏的主要方法是气流内热式干馏。
18. 托斯考工艺:非黏结性煤和弱黏结性煤可用托斯考法进行低温干馏。
黏结性煤需要先氧化破黏。
常用的干馏温度为430—540.oc.当温度高.于540.oc时烟.煤半焦挥发分小于16%,可满足燃烧要求。
干馏温度增高时,干馏能力降低,操作费用增加。
焦油产率随干馏温度升高而增加,但温度超过540.oc时,由于焦油二次热解而降低。
当温度低于430.oc时,焦油和煤气产率显著降低。
19. ETCH粉煤快速热解工艺:利用气体热载体流化床加热粉煤,可以达到快速热解的目的。
此技术有严重缺失,在一般情况下气体热载体为烟气,煤热解析出的挥发产物被烟气稀释,降低了煤气质量,增大了粗煤气分离净化设备和动力消耗。
快速热解工艺也可以采用气体和固体联合热载体方法,煤干燥阶段110—150.o c和煤预热阶段300—400.o c之前采用气体热载体,由热解开始温度到600—650.o c阶段,采用固体热载体,固体热载体温度为800.oc左右。
20. 鲁齐鲁尔煤气工艺:是用热半焦作为热载体的煤干馏方法。
21. 中国褐煤干馏实验:实验装置主要包括原料煤处理、干馏、硫化半焦提升以及焦油和煤气回收系统。
流程:干褐煤与热载体半焦在混合器相混合,由于物料粒子小,混合快而均匀,煤与半焦之间传热迅速,加热速率很快,从而发生快速热解。
煤焦混合物由混合器去干馏槽,在此完成干馏反应并析出挥发产物。
半焦自干馏槽去提升管下部,由空气部分燃烧或由热烟气加热并流化提升,热焦回到集合槽再去混合器,如此循环利用。
干馏挥发产物自干馏槽导出后,经滤尘和冷却冷凝分出焦油和冷凝液。
煤气经过干燥脱去水分,在-30o c冷冻回收煤气中的轻质油。
22. 煤在焦炉内隔绝空气加热到1000oc左右,通过热分解和结焦,可获得焦炭78%、化学产品(煤焦油2.5—4.5%)和煤气15—18%。
此过程称为高温干馏或高温炼焦,一般简称炼焦。
23. 焦炭主要用于高温炼铁。
24. 中国自己开办的第一座焦化厂是1914年开始修建的石家庄焦化厂。
25. 成焦过程:可分为煤的干燥预热阶段(<350oc)、胶质体形成阶段(350—480o c)、半焦形成阶段(480—650oc)、和焦炭形成阶段(650—950oc)26. 配煤的目的:克服○1焦煤的储量不足○2焦煤炼得的焦饼收缩小,推焦困难○3焦煤膨胀压力很大,容易胀坏炉体○4焦煤挥发分少,炼焦化学产品产率小。
等缺点27. 配煤的物理意义:配煤炼焦扩大了炼焦煤资源,不不能单独炼成合格冶金焦的煤,经过几种煤配合可炼出优质焦炭,还可以降低煤料的膨胀压力,增加收缩,利于推焦,并可提高化学产品产率。
配煤炼焦可以少用好焦煤,多用结焦性差的煤,使国家资源不但利用合理,而且还能获得优质产品。
28. 中国生产配煤的煤种数,一般是4—6种。
29. 炼焦用煤主要是由焦煤JM,肥煤FM,气煤QM和瘦煤SM以及中间过渡性牌号煤类构成。
肥煤的黏结性很高,在配煤中它可以起到黏结性的作用,肥煤挥发分高,在配煤中配入后可以提高化学产品产率和煤气产率。
气煤挥发分含量高,黏结性低,收缩大,配入气煤可是推焦容易,降低膨胀压力,提高煤气和化学产品产率。
焦煤受热能形成热稳定性较好的胶质体,焦煤配入配煤中可以提高焦炭强度。
瘦煤黏结性不高,降低半焦收缩,使裂纹减少,提高配煤的焦炭强度。
30. 配煤工艺指标:○1配煤工业分析:水分能影响装炉煤的密度;配煤堆密度的大小对焦炉生产有密切关系。
配煤水分高,消耗炼焦热量多,延长结焦时间;配煤水分大,对炉体有很大影响。
配煤中的挥发分决定炼焦化学品和煤气产率的大小。
31. 焦炭主要用于炼焦,其质量的好坏对高炉生产有重要作用。
为强化高炉生产,要求焦炭可燃性好,发热值高,化学成分稳定,灰分低,硫磷少,粒度均匀,机械强度高,耐磨性好,有足够的气孔率。
焦炭的灰分越低越好;焦炭中的硫可使生铁呈热脆性,加速铁的腐蚀;焦炭挥发分是鉴别焦炭成熟度的一个指标。
32. 机械强度:焦炭强度包括耐磨强度和抗碎强度,用转鼓测定。
33. 焦炭反应性:高炉炼铁中焦炭反应性要小,反应后强度要高。
影响焦炭反应性的因素有3类:一是原料煤性质,二是炼焦工艺因素,三是高炉冶炼条件。
焦炭反应性测定方法:国内测定冶金焦反应性方法为co2反应性。
34. 现代焦炉:焦炉主要由炭化室,蓄热室和燃烧室组成。
外加有煤车,推焦车,导焦车,熄焦车。
35. 炼焦新技术:为了合理利用资源,提高生产经济效益,扩大炼焦资源,利用弱粘煤和不黏煤是一条发展途径。
现行的焦炉生产,缺点在于炭化室炼焦,煤料加热不匀,煤料堆密度在炭化室上下方向有差别,故所得焦炭的块度,强度,气孔率,反应性不均匀。
为了生产高强度的焦炭,要在配煤中加入大量的炼焦煤。
炭化室间歇生产时一大缺点,使得生产难以自动化。
增大焦炉容积是炼焦的新技术。
完善现有的和开发新的炼焦备煤工艺,有如下几方面:合理配煤,煤破碎优化,增加装炉煤堆密度,煤的干燥和预热。
36. 煤的气化:煤的气化是个热过程,它是以煤或煤焦为原料,以氧气(空气,富氧,纯氧),水蒸气或氢气做气化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程。
其有效成分为一氧化碳,氢气,甲烷等。
发生炉是由炉体,加料装置,排灰装置组成。
37. 发生炉中的原料层可分为灰渣层,氧化层,还原层,干馏层,干燥层。
灰渣层可预热气化剂和保护炉栅不受高温。
氧化层主要进行C的氧化反应,碳的氧化反应很快,故氧化层高度很小。
氧化层温度最高。
还原层中主要是二氧化碳和水的还原反应,反应为吸热,所需热量由氧化层提供。
制造煤气的反应主要是在氧化层和还原层进行的,故称氧化层和还原层为气化区,上部的干燥和干馏层进行原料的预热和干燥,干馏。
38. 气固反应器的主要类型:固定床(移动床),流化床(沸腾床),气流床。
39. 碳和水蒸气和二氧化碳反应以及加热固体燃料和气化剂所需的热量,可由气化炉内部或外部提供。
在气化炉内部产生热量为自热式,自外部提供热量为外热式。
成熟的工艺都为自热式。
40. 自热式气化炉不同产热方式的比较:空气:耗费少,但N2稀释了煤气,适用于低热值煤气;H2:高CH4含量,但H2的分离制造作为合成气时,CH4需进一步转化,适用于加热气;O2:可获纯度高的煤气,但需制氧设备,适用于中热值煤气及合成气;CAO:不需制氧,但再生未解决,适用于合成气和加热气。
41. 装料和排灰:煤气发生炉的工作情况,煤气的组成及煤气的热值在一定程度上决定于燃料的加入方式。
对固定床气化炉,加料有间歇和连续的区别。
间歇加料后煤气温度下降,挥发分,水汽,二氧化碳的含量都增加。
当应用连续作用的自动加料时,可使气化过程稳定。
加入炉内的燃料分布均匀性也是影响气化炉正常操作的因素。
42. 对于加压运行的气化炉,成熟的加料方式有料槽阀门和泥浆泵。
43. 排灰:灰由回转式炉栅或炉箅排出。
注意;炉栅上保持一定的厚度的灰层,以保护炉栅。
44. 在流化床和气流床气化时,为了使煤在破碎、输送和加料时能保持自由流动状态而规定原料煤的水分应该小于5%,特别是使用烟煤的气流床气化法,采用干法加料时,原料煤的水分小于2%45. 煤的反应活性的影响:○1当制造合成天然气时,是否有利于甲烷的生成○2反应活性好的原料借助于水蒸气在更低的温度下尚进行反应,同时还进行甲烷生成的放热反应,可减少氧的消耗○3当使用具有相同的灰熔点而反应活性较高的原料时,由于气化反应可在较低的温度下进行,可较易避免结渣现象。