1、5.4 流化床氣化法,1.常壓流化床氣化原理 直接使用小顆粒碎煤（010mm）為原料，并可利用褐煤等高灰劣質(zhì)煤。它又稱為沸騰床氣化，把氣化劑（蒸氣和富氧空氣或氧氣）送入氣化爐內(nèi)，使煤顆粒呈沸騰狀態(tài)進(jìn)行氣化反應(yīng)。 主要反應(yīng)（見下頁） 2.常壓流化床（溫克勒）氣化工藝 溫克勒(Winkler)氣化爐,(2) r2,(3) r3,(4) r4,(8) r8,(10) r9,碳的燃燒反應(yīng),二氧化碳還原反應(yīng),水蒸氣分解反應(yīng),水煤氣變換反應(yīng),溫克勒氣化工藝流程,原料的預(yù)處理 破碎粒度（010mm,0.5mm以下篩去） 干燥（水分：812%） 破黏 氣化 粗煤氣的顯熱回收（廢鍋回收） 煤氣的除塵和冷卻,工藝

2、條件和氣化指標(biāo) 工藝條件 a:操作溫度 一般為900左右。 b:操作壓力 約為0.098MP（常壓） c:原料 粒度；010mm,褐煤、弱黏煤、不黏煤和長焰煤等，但活性要高。 d:二次氣化劑用量及組成 與帶出未反應(yīng)的碳成比例。（過少：未反應(yīng)碳得不到充分氣化而被帶出，氣化效率下降；過多：產(chǎn)品被燒）,溫克勒氣化工藝的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 單爐生產(chǎn)能力大； 氣化爐結(jié)構(gòu)簡單； 可氣化細(xì)顆粒煤(010mm); 出爐煤氣基本上不含焦油； 運(yùn)行可靠，開停車容易。 缺點(diǎn)： 氣化溫度低（防止結(jié)渣）； 氣化爐設(shè)備龐大； 熱損失大（煤氣出爐溫度高）； 帶出物損失較多（氣流中夾帶碳顆粒）； 粗煤氣質(zhì)量較差(氣化溫度低)。,

3、3.高溫溫克勒（HTW）氣化法 高溫溫克勒氣化法的基礎(chǔ)是低溫常壓溫克勒氣化法。它是采用比低溫常壓溫克勒氣化法更高的壓力和溫度的一項(xiàng)氣化技術(shù)。除了保持常壓溫克勒氣化爐的簡單可靠、運(yùn)行靈活、氧耗量低和不產(chǎn)生液態(tài)烴等優(yōu)點(diǎn)外，主要采用了帶出煤粒再循環(huán)回床層的做法，從而提高了碳的利用率。 常壓溫克勒工藝的缺點(diǎn)主要是由于操作溫度和壓力偏低造成的，為了克服這些缺點(diǎn)必須提高操作溫度和壓力。,基本原理 溫度的影響 但要防止結(jié)渣，可在煤中添加石灰石等來提高煤的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)。 壓力的影響 加壓，床層的膨脹度下降，工作狀態(tài)比常壓穩(wěn)定。 加壓，氣流帶出量減少，帶出物的顆粒尺寸也減小了。 加壓，生產(chǎn)能力提高。 加壓，煤氣

4、熱值得到提高。,氣化工藝 在溫克勒氣化工藝基礎(chǔ)上提高溫度和壓力。 提高氣化壓力到1MPa ; 氣化溫度可提高到1000； 工藝流程 優(yōu)點(diǎn)： 提高氣化爐生產(chǎn)能力；碳的轉(zhuǎn)化率上升，提高了煤氣的質(zhì)量。,1.基本原理和特點(diǎn) 基本原理 所謂氣流床，就是氣化劑（蒸氣與氧）將粉煤夾帶入氣化爐進(jìn)行并流氣化。 主要特征 氣化溫度高、氣化強(qiáng)度大 純氧和水蒸氣氣化，溫度達(dá)2000左右 煤種適應(yīng)性強(qiáng)； 褐煤不適于制水煤漿加料。 煤氣中不含焦油； 反應(yīng)溫度高，床層溫度均一 需要設(shè)置龐大的磨粉、余熱回收、除塵等輔助裝置。 粉煤7080%過200目篩分，出口煤氣溫度高，氣速高帶走的飛灰多。,5.5 氣流床氣化法,表510

5、各種煤氣化爐的主要工藝特性,59 煤氣的凈化,煤氣凈化的目的： 根據(jù)煤氣的特點(diǎn)用途，清除粗煤氣中有害雜質(zhì)，使其符合用戶的要求，并盡可能回收其顯熱及有價(jià)值的副產(chǎn)品。 1.脫除煤氣中酸性氣體的重要性 H2S氣體脫除的必要性 硫化物的分類 但高溫變換時(shí)，有機(jī)硫轉(zhuǎn)變無機(jī)硫，故煤氣脫硫主要指脫H2S ， H2S占總硫量的90%以上。, H2S氣體脫除的必要性： H2S氣體及其燃燒產(chǎn)物SO2有毒； 酸性氣體腐蝕輸氣管路及設(shè)備； 若煤氣用于化工合成原料時(shí)， H2S會使催化劑中毒。 CO2有脫除的必要性 CO2含量降低煤氣熱值； 其脫除方法與脫H2S類似。 2.脫硫方法的分類（P219 表5-28） 干法,優(yōu)

6、點(diǎn)： 可脫無機(jī)和有機(jī)硫，且脫至極精細(xì)，工藝設(shè)備簡單，操作維修方便，小廠多用。 在選用反應(yīng)活性好、硫容高的脫硫劑的前提下，干法脫硫脫硫效率高，比較適宜處理含H2S較低的煤氣，因?yàn)?，煤氣中H2S過高會造成脫硫劑很快失效。 缺點(diǎn)： 脫硫劑再生困難，需要周期性生產(chǎn)，設(shè)備龐大，不宜處理含硫量高的煤氣（可做二級脫硫），一般與濕法配合。,氧化鐵脫硫技術(shù) 生產(chǎn)過程原理 氧化鐵脫硫和再生反應(yīng)過程如下： a:脫硫過程： 2Fe(OH)3+3H2S Fe2S3+6H2O Fe2S3 2FeS+S Fe(OH)2 + H2S FeS+2H2O b:再生過程： 2Fe2S3+3O2+6H2O 4Fe(OH)3+6S 4

7、FeS+3O2+6H2O 4Fe(OH)2+4S,脫硫的條件 溫度：2830； 水分不低于30%（由于放熱，脫硫前需要往煤氣中加入一些蒸汽）； 一定氧氣的需要量（焦?fàn)t煤氣中通常含氧0.5%0.6%可滿足脫硫再生需要）。 氫氧化鐵脫硫劑制備: 為沼鐵礦或鐵屑和木屑按1：1比例混合制成，再噴灑適量的水調(diào)濕30%40%，加少量0.5%熟石灰，反復(fù)翻曬制成（置大氣中3個(gè)月），其PH值一般為8-9左右。,干法脫硫裝置： 塔式和箱式 箱式：,干式氧化鐵法脫硫缺點(diǎn)： 設(shè)備笨重，脫硫劑再生大多為間歇再生； 更換脫硫劑時(shí)，操作勞動強(qiáng)度大，操作不當(dāng)很容易起火燃燒，較為危險(xiǎn)。,濕法脫硫 改良ADA法（改良蒽醌二磺酸鈉法 ） 氧化脫硫法，脫硫效率可達(dá)99.5以上。 脫硫液組成： 在稀碳酸鈉溶液中添加等比例的2,6蒽醌二磺酸和2,7蒽醌二磺酸（ADA）的鈉鹽而成，為了