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煤炭技术与设备工作原理(煤炭炉的原理)

hacker2022-06-09 14:07:19分类1066
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本文目录一览:

煤炭的气化原理

煤炭气化

中国洁净煤技术网

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。

图见:

气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。煤的热解是指煤从固相变为气、固、液三相产物的过程。煤的气化和燃烧反应则包括两种反应类型,即非均相气-固反应和均相的气相反应。

不同的气化工艺对原料的性质要求不同,因此在选择煤气化工艺时,考虑气化用煤的特性及其影响极为重要。气化用煤的性质主要包括煤的反应性、粘结性、结渣性、热稳定性、机械强度、粒度组成以及水分、灰分和硫分含量等。

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。目前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。

煤炭气化技术广泛应用于下列领域:

1)作为工业燃气 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)作为民用煤气 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)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。目前我国合成氨的甲醇产量的50%以上来自煤炭气化合成工艺。

4)作为冶金还原气 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)作为联合循环发电燃气 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)作煤炭气化燃料电池 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。目前主要由磷酸盐型(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)煤炭气化制氢 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,目前世界上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。

洗煤设备的工作原理是什么?

主要设备工作原理:无压三产品旋流器:旋流器是一种利用流体压力产生旋转运动的装置。当料浆以一定的速度进入旋流器,遇到旋流器器壁后被迫作回转运动。由于所受的离心力不同,料浆中的固体粗颗粒所受的离心力大,能够克服水力阻力向器壁运动,并在自身重力的共同作用下,沿器壁螺旋向下运动,细而小的颗粒及大部分水则因所受的离心力小,未及靠近器壁即随料浆做回转运动。在后续给料的推动下,料浆继续向下和回转运动,于是粗颗粒继续向周边浓集,而细小颗粒则停留在中心区域,颗粒粒径由中心向器壁越来越大,形成分层排列。 随着料浆从旋流器的柱体部分流向锥体部分,流动断面越来越小,在外层料浆收缩压迫之下,含有大量细小颗粒的内层料浆不得不改表方向,转而向上运动,形成内旋流,自溢流管排出,成为溢流,而粗大颗粒则继续沿器壁螺旋向下运动,形成外旋流,最终由底流口排出,成为沉砂。TBS工作原理:利用干扰沉降按密度进行分选,无需介质,由处于底部的数百的高压喷头喷出的水流形成紊流与煤粒作用实现干扰沉降,低密度物上升成为溢流,高密度物下降成为底流,分选密度可以到1.35-1.8。Ep值在0.12-0.16溢流产品可掺入精煤,底流可掺入中煤或矸石。在生产过程中往往通过调节泵的流量来调节紊流喷头的流速,从而实现分选密度的调节。浮选机又称浮游选矿机,它主要由承浆槽、搅拌装置、充气装置、排出矿化泡装置、电动机等组成。1、承浆槽:它有进浆口,以及调节矿浆面的闸门装置,它主要由用钢板焊成的槽体和钢板与圆钢焊成的闸门组成。2、搅拌装置:它用于搅拌矿浆,防止矿砂在槽体沉淀,它主要由皮带轮、叶轮、垂直轴等组成,叶轮是由耐磨橡胶制成的。3、充气装置:它由导管进气管组成,当叶轮旋转时,叶轮腔中产生负压,将空气通过中空的泵管吸入,并弥散在矿浆中形成气泡群,这种带有大量气泡的矿浆由叶轮的旋转力而被很快的抛向定子,进一步使矿浆中的气泡细化,及消除浮选槽中矿浆流的旋转运动,造成大量垂直上升的微泡,为浮选过程提供必要的条件。4、排除矿化气泡装置:它是将浮在槽面上的泡沫刮出,主要由电机带动减速器,减速器带动刮板组成。浮选机工作流程及工作原理:煤泥和药剂充分混合后给入浮选机的第一室的槽底下,叶轮旋转后,在轮腔中形成负压,使得槽底下和槽中的矿浆分别由叶轮的下吸口和上吸口进入混合区,也使得空气沿导气套筒进入混合区,矿浆、空气和药剂在这里混合。在叶轮离心力的作用下,混合后的矿浆进入矿化区,空气形成气泡并被粉碎,与煤粒充分接触,形成矿化气泡,在定子和紊流板的作用下,均匀地分布于槽体截面,并且向上移动进入分离区,富集形成泡沫层,由刮泡机构排出,形成精煤泡沫。槽底上面未被矿化的煤粒会通过循环孔和上吸口再一次混合、矿化和分离。槽底下未被叶轮吸入的部分矿浆,通过埋没在矿浆中的中矿箱进入第二室的槽底下,完成第一室的全部过程后,进入第三室,浮选机如此周而复始,矿浆通过最后一室后进入尾矿箱排出最终尾矿。 浮选机(矿用浮选机)由电动机三角代传动带动叶轮旋转,产生离心作用形成负压,一方面吸入充足的空气与矿浆混合,一方面搅拌矿浆与药物混合,同时细化泡沫,使矿物粘合泡沫之上,浮到矿浆面再形成矿化泡沫。调节闸板高度,控制液面,使有用泡沫被刮板刮出。介休市东鑫煤化公司的设备就不错,你可以去看看。

煤炭气化技术的煤气化原理

气化过程是煤炭煤炭技术与设备工作原理的一个热化学加工过程。它是以煤或煤焦为原料煤炭技术与设备工作原理,以氧气(空气、富氧或工业纯氧)、水蒸气作为气化剂,在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中煤炭技术与设备工作原理的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。气化时所得的可燃气体成为煤气,对于做化工原料用的煤气一般称为合成气(合成气除了以煤炭为原料外,还可以采用天然气、重质石油组分等为原料),进行气化的设备称为煤气发生炉或气化炉。

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。

煤炭粉碎机的特点及其工作原理,煤炭破碎机的工作流程是怎么样的?

煤炭粉碎机工作原理:石料由机器上部直接落入高速旋转的转盘;在高速离心力的作用下,与另一部分以伞型方式分流在转盘四周的飞石 产生高速碰撞与高密度的粉碎,石料在互相打击后,又会在转盘和机壳之间形成涡流运动而造成多次的互相打击、磨擦、粉碎,从下部直通排出。形成闭路多次循 环,由筛分设备控制达到所要求的粒度。

煤炭粉碎机又称锤式打砂机,是河南红星机器引进美国巴马克公司著名的“石打石”煤炭粉碎机原理及技术,结合国内制砂生产方面的实际情况,研制开发出具有国内、国际、领先水平的高效煤炭粉碎机。有需要可以咨询。

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评论列表

  • 世味绿脊(2022-06-09 19:24:48)回复取消回复

    量等。 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

  • 鹿岛千鲤(2022-06-09 21:13:15)回复取消回复

    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)作煤炭气化燃料电池 燃料

  • 假欢谷夏(2022-06-09 19:31:23)回复取消回复

    器壁螺旋向下运动,形成外旋流,最终由底流口排出,成为沉砂。TBS工作原理:利用干扰沉降按密度进行分选,无需介质,由处于底部的数百的高压喷头喷出的水流形成紊流与煤粒作用实现干扰沉降,低密度物上升成为溢流,高密度物下降成为底流,分选密度可以到1.35-1.8。Ep值在0.

  • 病态棘(2022-06-10 01:55:38)回复取消回复

    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。目前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。煤炭气化技术广泛应用于下列领域:1)作

  • 鸽吻梦冥(2022-06-09 17:23:01)回复取消回复

    包括煤的反应性、粘结性、结渣性、热稳定性、机械强度、粒度组成以及水分、灰分和硫分含量等。 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