气化复习资料

1.煤气化是指煤气发生炉中，原料煤在高温条件下，与气化剂作用，生成煤气的过程。

2.煤气化主要反应：

①二氧化碳还原反应 C + CO2 = 2CO + 162.4kl / mol

②水蒸气分解反应 C + H2O(g) = CO + H2 + 131.5kl / mol

③一氧化碳变换反应CO + H2O(g) = CO2 + H2 -41.5kl / mol

④甲烷化反应2CO + 2H2 = CH4 + CO2 - 247.4kl / mol

3.气化方法分类按加热方式分为：

A.外热式气化。又称为配热式或间接供热式气化。

B.自热式气化。也称为部分气化法。

C.热载体气化。

D.加氢气化。

4.各控制区动力学特性及强化方法？

气化反应控制区的动力学特征:动力学控制区、外扩散控制区、内扩散控制区

强化方法：①增加煤气化炉的几何尺寸②提高气化炉的气化强度（可以减少金属消耗量和投资费用。

5.气化强度是指气化炉炉体单位截面上的生产强度。

6.煤气产率是指气化单位质量的原料煤所得到煤气的体积数（在标准状态下），通常以m3/表示。

7.气化效率是指气化生成物的发热量与所使用原料煤发热量之比。

8.反应层分布及特征

①灰渣层位于干料层的最底部，原料中的碳已基本耗尽，气化反应已结束，温度快速下降。作用是覆盖在炉篦上的上面，以免被赤热的碳层烧毁变形，保护了炉篦，又能使刚由炉底进入的气化剂在灰渣层中得到预热，将灰渣层的热量带回反应层中，冷却的灰渣排入灰锁。②氧化层主要进行的是氧化反应，是放热反应，生成大量的CO2和少量的CO。作用是提供气化炉其他反应所需的热量。③气化层主要标志是氧气已经全部耗尽，水蒸气大量分解，CO2被还原，使气体中的CO和H2含量不断增加。作用是为甲烷化反应创造了条件④甲烷层是生成甲烷的主要反应层，也是加压气化与常压气化的区别所在，该层进行的甲烷反应是碳和氢，CO与H之间反应比氧化层、气化层速度要慢很多，温度变化小。⑤干馏层产生热解水和多种干馏产物。⑥干燥层入炉原料在上升气流的对流传热作用下，失去水分，逐渐升温。

9.提高鼓风机速度的利与弊？

鼓风速度决定气化强度，鼓风速度愈大，气化强度愈高。一方面，提高鼓风机速度后，受外扩散控制的碳燃烧反应速度加快，单位时间放出的热量增加，为还原反应和分解反应提供了充足的热量，有利于增加气化碳量，提高气化强度。另一方面，受动力区或过渡区控制的CO2还原反应和水蒸气分解反应需要一定的反应时间，因此提高鼓风速度，气化剂与料层的接触时间缩短，不利于碳的充分转化，而且料层阻力相对增加，出炉煤气中的带出物数量也相应增多。

10.煤灰的结渣性是指煤在气化时烧结成渣的性能。

11.水煤气是指以无烟煤或焦炭为原料，水蒸气为气化剂，进行常压气化，制得含氢量较高的可燃气体。

12.半水煤气在水煤气的生产过程中，在制气阶段，空气与水蒸气一起送入发生炉，得到组成中含有一定的氮的煤气。

13.水煤气生产的过程分为吹空气阶段、蒸气吹净阶段、一次上吹制气阶段、下吹制气阶段、二次上吹阶段、空气吹净阶段。

14.吹空气阶段的作用是空气经空气阀从炉底送入气化炉炉内，氧气和碳燃烧反应，放出的热量加热料层和炉膛，燃烧烟气及吹出气由气化炉上部出口经吹风气阀排出。为了缩短加热时间，提升燃料强度，空气送入的速度较高。

15.一次上吹制气阶段是产生水煤气最多的过程。下吹制气阶段是水煤气最好的阶段。

16.两段炉是一种以煤为原料，在常压下将烟煤干馏和气化集中在同一个气化炉内完成的完全气化装置。

17.压力对煤气产率的影响？

提高气化压力，增加了甲烷的生成量，减少了气体的总体积，降低了煤气产率。而且净煤气化产率的下降幅度比粗煤气气化产率更大，因为加压气化的粗煤气中二氧化碳含量较多，且随气化压力的升高而增加，一旦净化脱除，将净煤气体积数大大减少。

18.移动床加压气化对煤质的要求：A.水分。褐煤的水分控制在20%以内。B.灰分。灰分要少于20%（灰分增加，消耗定额增加，煤气产率降低，灰渣含碳增加，煤气热值下降）C.粒度。在不被气流带走小颗粒的前提下，减小煤的粒径较好D.粘结性。以不粘或者弱粘为好。E.灰熔点与结渣性。通常ST>1200℃，最好高于1400℃。F.反应活性。反应活性越高，气化反应速度越快。

19.液态排渣加压气化的工作原理：气化时，送入气化炉中的水蒸汽量最少，使碳的燃烧反应将氧化层的温度提高到原料煤的灰熔点之上，灰渣呈熔融状态从炉内排出。

20.液态排渣加压气化的特点有哪些？

优点：A.生产能力大B.水蒸气消耗量明显降低，水蒸气分解率提高，降低操作费用。C.煤气的有效成分增加，煤耗下降。D.氧气消耗E.气化效率和热效率提高F.煤种适应性强G.环境污染小。

缺点：A.对炉体材料在高温、高压下的耐磨、耐腐蚀性能要求高B.熔渣池的结构和材质是液渣炉的技术关键，还有待于进一步的研究。

21.初始流态化

22.流化床煤气化存在的问题及解决方法？

A.针对排灰含碳高的问题，开发了灰团（熔）聚技术

B.对于煤气夹带细灰含碳高造成损失的问题，在新开发的流化床炉中多采用热旋风分离器，将飞灰回收后回送到炉内气化区燃烧。

C.针对提高产品煤气热值，开发粉煤流化床气化技术

23.U-Gas炉中气化剂分哪两路进的？

A.通过炉箅侧面的栅孔进入

B.通过炉子底部中心文氏管高速向上流动

24.Shell煤气化炉膜式水冷壁向火侧敷有一层比较薄的耐火材料的原因？

A.减少热损失

B.为了挂渣，充分利用渣层的隔热功能，以渣抗渣，以渣护炉壁，可以使气化炉热损失减少到最低，以提高气化炉的可操作性和气化效率。

25.Texaco与Shell煤气化的工艺的比较

A.Shell煤气化工艺对煤种么有限制

B.

C.

D.

E.

26.脱硫剂的水分对脱硫的影响：当脱硫剂含水量过低时，其有效表面没有得到充分利用，降低脱硫能力；当脱硫剂含水量过高时，将气体阻力增加，影响硫化氢向脱硫剂表面的扩散，并降低其脱硫能力。

27.脱硫剂碱度对脱硫的影响：较高的PH值，使其解离度大幅度增加，水膜中的HS和S2-的浓度增加，有利于脱硫反应的进行；当PH>9以后，这种影响变小。

改变碱度的方法：

28.燃料甲醇与汽油相比，优点是：①甲醇的辛烷值高，理论上可以提高汽油机的压缩比；

②甲醇含有50%的氧，使甲醇的燃烧热值降低，但同时也使甲醇完全燃烧时所需要的空气