煤的清洁利用与污染防治

1.煤炭气化：是指用煤

作原料来生产工业、

商业和生活所需的

工业燃料气、民用煤

气和化工原料气，这

些人工煤气或合成

都属于二次能源范

畴。

2.气化方法按煤在气

化炉中的运动状态

可分为：(1)移动床

气化炉(2)流化床气

化炉(3)气流床气化

炉(4)熔融床气化

炉。

3.四种供热方式：(1)

外热式供热方法(2)

自热式供热方法(3)

内热式供热方法(4)

热载体供热。

4.煤炭气化四个过程：

(1)预热干燥阶段(2)

干馏裂解阶段(3)气

化阶段(4)燃烧燃尽

阶段。

5.煤的气化性质：主要

有煤的反应活性、黏

结性、结渣性、热稳

定性、机械强度、粒

度分布等。

6.影响化学平衡的因

素：只有系统内部以

及系统与外界之间

不存在各种不平衡

的势差(如温差、力

差及相变或化学反

应等)，才能保持化

学平衡。如果处于平

衡状态下的物系受

到外界条件(温度、

压力或含量等)改变

的影响，平衡就被破

坏。

7.气固异相反应包括：

(1)反应气体扩散到

固体碳表面(2)反应

气体吸附在固体表

面上，形成中间络合

物(3)反应产物从碳

的表面向气相扩散

出去。

8.化学动力过程包括：

吸附、表面化学反应

和脱附三个步骤。

9.动力控制区：反应速

率只取决于化学反

应本身，表面反应过

程是整个过程的控

制步骤，称为动力控

制区。

10.外扩散控制区：反应

速率只取决于反应

气体扩散到固体表

面的速率，外扩散是

整个过程的控制步

骤，也即由反应剂或

产物通过固体表面

的层流气膜控制，称

为外扩散控制区。

11.反应过渡区：当温度

介于动力控制区和

外扩散控制区之间

的范围，如果不考虑

内扩散过程的影响，

整个反应过程受表

面反应和外扩散控

制，称为反应过渡

区。

12.催化剂(触媒)：是指

能够改变化学反应

速度和方向而本身

又不参与反应的物

质。一般使用的固体

催化剂主要由活性

组分、助催化剂及载

体三部分组成。

13.移动床气化炉内的

反应区域分为：灰渣

区、燃烧区、气化区、

干馏区、干燥区。

14.煤气的主要气化指

标：(1)煤气的组成(2)

煤气的产率(3)空气

耗量(4)煤气的低位

热值(5)气化效率。

15.煤的活性组分：包括

煤中的挥发份和固

定碳。

16.煤的惰性组分：有煤

中的灰分和水分。

17.煤的物理特性：是指

煤的机械强度灰分

和粒度。

18.气化强度：是指单位

发生炉截面积上，每

小时气化的燃料量，

量纲为kg/(m2·h)。

19.水煤气的制造原理：

是将整个反应过程

分为吹风和制气，吹

风阶段是空气中的

O

2

与C的燃烧放热

反应，反应所放出的

热量蓄积在炉膛中，

当蓄积的热量达到

制造水煤气所需的

温度时，停止鼓风，

排除燃烧后的烟气；

制气阶段将水蒸气

送入气化炉内，使蒸

汽与炽热的C进行

吸热分解反应而生

成水煤气。当燃料层

温度下降至不利于

水蒸汽的分解反应

时，停止蒸汽输入，

重新向炉内送入空

气，进行下一轮循

环，这种制取水煤气

的方法称为间歇式

气化法。

20.水煤气根据热量的

提供方法分为：①间

歇式气化法，气化剂

为空和水蒸气；②连

续式气化法，气化剂

为氧和水蒸气；③外

部加热法；④热载体

循环制气法。

21.气化炉的炉体构造：

一般可以分成进料

装置、炉体及炉栅和

排渣装置三个主要

部分。

22.流化床燃烧技术的

优点：①良好的传

热、传质和混合过

程；②燃烧热强度

大，单位床面积的出

力高；③床内传热能

力强；④燃烧温度

低，灰渣不易软化和

结渣；⑤该燃烧技术

用于煤的气化过程

可以扩大对燃料的

适应性。

23.流化床煤气化：是将

气化剂(蒸汽和富氧

空气/氧气)从床层

下部送入炉内，使煤

颗粒在气流的作用

下被托起，在炉内成

悬浮状态进行气化

反应。

24.膨胀度γ：流化床的

膨胀度是指流化床

体积与固定床体积

的比值。

25.临界流化速度ωmf：

是使床层处于流化

状态的最小空截面

气体流速。

26.极限沉降速度ωt：

是使床层处于流化

状态的最大空截面

气体流速。27.流化数F：是最佳流

化速度与临界流化

速度的比值。

28.贯通方法：除了逆向

燃烧法贯通外，常用

的贯通方法还有电

力贯通法水压贯通

法气压贯通法和定

向贯通法。

29.煤炭液化：是指将固

体的煤炭转化为便

于运输和使用的液

体形态的燃料、化工

原料及化工产品。

30.煤的液化技术一般

可分为：直接液化和

间接液化两种。

31.煤炭直接液化：是在

较高压力和较高温

度下煤与溶剂氢气

和催化剂相互作用，

发生热解和加氢裂

解两个字基本反应，

煤的大分子结构转

化为可作为液体燃

料的小分子物质的

处理过程。

32.水煤浆的特点：(1)

水煤浆为多孔隙的

美和水的混合物，具

有类似重油燃料油

的流动特性。(2)水

煤浆在制造过程中

需进行净化处理，可

除去原料煤中灰分

的50%~75%，黄铁

矿(无机硫)的

40%~90%，同时可

回收原料煤发热量

的90%~98%。

33.煤的成浆性：是用煤

制备水煤浆难易程

度及制成的水煤浆

性能优劣程度的量

度。

34.煤的一般性质和成

浆性关系最密切的

是：氧含量

35.根据作用不同可将

添加剂分为：分散

剂、稳定剂和助剂三

大类。

36.根据水煤浆的质量

和用途可分成三类：

第一类精煤水煤浆；

第二类超精细水煤

浆；第三类煤泥水煤

浆(也称泥煤浆)。

37.水煤浆的制备方法

主要有两种：即干法

和湿法。

38.喷嘴都应具有：①具

有良好的雾化特性；

②具有良好的防堵

防磨特性；③有合适

的雾化角和射程。

39.在煤燃烧过程中生

成Nox的途径有三

个：(1)热力型Nox，

它是空气中的氮气

在高温下氧化生成

的Nox；(2)燃料型

Nox，它是燃料中含

有的氮化合物在燃

烧过程中热分解而

又接着氧化生成的

Nox；(3)快速型

Nox，它是燃烧时空

气中的氮和燃料中

的碳氢离子团如CH

等反应生成的Nox。

40.煤中的硫可以分为

无机硫和有机硫两

大部分。