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1、洁净煤技术的研究型煤的加工与气化Study on the Clean Coal Technology - Processing and Gasification of Coal Briquette目 录摘 要IAbstractII引 言1第1章 型煤21.1型煤技术的发展历程21.1.1型煤技术的必要性21.1.2我国的洁净煤技术21.2洁净煤技术的意义31.3型煤的特性与种类41.3.1何谓型煤41.3.2 型煤的分类51.3.3工业型煤的要求和特点51.4型煤的加工51.4.1型煤成型机理51.4.2煤棒制作工艺过程51.5型煤的成型61.5.1型煤的有粘结剂成型61.5.2型煤的无粘结剂
2、成型81.6粉煤成型工艺中的影响因素8第2章 煤炭气化工艺流程的确定102.1煤炭气化的方法102.1.1 CAGOS制气法102.1.2埃克森催化煤气化法102.1.3 GI二段煤气发生炉112.1.4泥煤气化法112.1.5 SO气化法122.1.6德士古煤气化法122.1.7鲁奇熔渣气化法122.2煤炭气化的机理132.2.1以空气和水蒸汽为气化剂的燃料层气化过程132.2.2气化反应的化学平衡132.2.3气化过程的反应动力学142.2.4半水煤气制造原理152.2.5煤气炉内燃料层分部情况及特性152.3德士古（UGI）间歇式气化反应机理及工艺流程162.3.1反应机理162.3.2
3、工艺流程162.3.3间歇式气化的工作循环172.3.4间歇式制半水煤气的工艺条件18第3章 工艺计算213.1煤气发生炉的物料及热量衡算213.2 吹风制气阶段的物料及热量衡算233.3总过程计算293.4设备计算与选型343.4.1设计参数343.4.2设计选材343.4.3制造技术要求的确定363.4.4施工设计与总体制造方案363.4.5煤气炉指标计算363.4.6煤气炉台数的确定37结 论38致 谢39参考文献40洁净煤技术的研究型煤的加工与气化摘要：本设计简要介绍了型煤的加工及几种常见气化工艺，并对其特点做了对比。固定床间歇气化工艺较其它气化工艺有其不足之处，但其气化工艺较之其它工
4、艺更成熟。根据我国基本国情本设计采用常压固定床间歇气化法。本设计介绍了型煤的加工，型煤的有粘结剂成型，粉煤成型工艺中的影响因素，包括成型压力、粘结剂的用量、含水量、搅拌均匀程度、粘结剂的型号、粉煤的粒径等对粉煤成型的影响。系统介绍了煤炭气化的机理，以空气和水蒸汽为气化剂的燃料层气化过程，气化反应的化学平衡，气化过程的反应动力学，半水煤气制造原理，煤气炉内燃料层分部情况及特性，详细介绍了德士古（UGI）间歇式气化反应机理及工艺流程。本设计对造气工段进行了工艺计算，在煤气炉的物料衡算中，进项为100千克入炉燃料，出项包括灰分、干料、不可燃物共计99.99千克，；能量衡算中，进项包括燃料热值、空气中
5、水汽的焓、干空气显热、燃料显热共计2904868千焦，出项包括吹风气热值、带出物热值、吹风气中水汽的焓、干吹风气显热等共计1575130千焦；在制气阶段，分别对碳、氢、氧、氮、硫元素进行了衡算；热量衡算中，进项包括燃料热值、燃料显热、蒸汽的焓、氮空气中水汽的焓、干氮空气显热共计3538661千焦，出项4413465.74千焦,进而得制气效率为80.18%；设备计算中，选用3000mmUGI煤气炉，每台每小时产水煤气7500 m3，由年产量计算需78台。关键词：型煤 粘结剂 气化工艺 半水煤气 Study on the Clean Coal Technology - Processing and
6、 Gasification of Coal BriquetteAbstract：The design brief of the briquette processing and several common gasification process and its characteristics compared. Although the fixed bed process its inadequacies and the process is lagging behind compared with other gasification process, but the gasificat
7、ion process is more mature than any other technology. The intermittently Chinas basic national conditions of this design uses atmospheric pressure fixed bed gasification France.This design has the processing of the briquette, briquette binder molding in the molding process of the pulverized coal fac
8、tors, including the molding pressure, the amount of binder, water content, degree of mixing uniformity, binder type, pulverized coal particle size of pulverized coal forming. System, the mechanism of coal gasification, fuel bed gasification process with air and steam as gasification agent, the chemi
9、cal balance of the gasification reaction, the reaction kinetics of the gasification process, the manufacturing principles of semi-water gas, gas furnace fuel layer segment conditions and characteristics, details of the mechanism and process of Texaco (UGI) intermittent gasification reaction.This des
10、ign process calculation on the section of gas, the material balance of the gas stove, proceeds into the furnace of 100 kg fuel out, including ash, dry materials, nonflammable total of 99.99 kg; energy balance, proceedsincluding the fuel calorific value, enthalpy of water vapor in the air, dry air se
11、nsible heat, fuel sensible heat total of 2,904,868 kJ out items including blown calorific value with a calorific value objects, blowing the enthalpy of water vapor in the atmosphere, dry blown sensible heata total of 1,575,130 kJ; in the gas phase, respectively, accounting for carbon, hydrogen, oxyg
12、en, nitrogen, sulfur; heat balance, the proceeds including the enthalpy of the fuel calorific value, fuel heat, steam and nitrogen in the airthe enthalpy of water vapor, dry nitrogen air sensible heat total of 3,538,661 kJ 4,413,465.74 kJ in the item, and then have the gas efficiency of 80.18%; the
13、equipment calculations the selection 3000mmUGI gas stove, each hourly capacity of 7500 m3 of water gas by the annual production of calculate the required 78 units.Key words：Briquette; Binder; Gasification Process; Semi-water Gas引 言氨是一种重要的化工原料，特别是生产化肥的原料，它是由氢和氮合成。为了生产氨，一般均以各种燃料为原料1。首先，制成含H2和CO等组分的煤气，
14、然后，采用各种净化方法，除去气体中的灰尘、H2S、有机硫化物、CO、CO2等有害杂质，以获得符合氨合成要求的洁净的1：3的氮氢混合气，最后，氮氢混合气经过压缩至15Mpa以上，借助催化剂合成氨。我国能源结构中，煤炭资源占很大比重，随着煤炭资源的日益紧张，无烟块煤价格不断上涨，利用价格较低的无烟粉煤生产造气用型煤已成为一种必然趋势，用型煤造气可使入气化炉吨原料煤成本降低，以廉价的粉煤为原料制成型煤气化，煤炭利用率大大提高从而使企业获得效益，在竞争中取胜。当前城镇及大中型企业要求实现煤气化的迫切性越来越大，至今以合成气为原料的合成含氮、含氧化物、烃类及燃料的化学技术已经获得相当成功，并且这方面的开
15、发活动至今仍方兴未衰。型煤的气化，是以粉煤加工的块煤原料，用氧气，水蒸汽或氢气等作为气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或焦碳中的可燃部分转化为气体燃料的过程。煤炭气化时所得的可燃气体称气化煤气。气化煤气可用于城市煤气、工业燃气和化工原料气及联合循环发电等中国发展洁净煤技术的目标：一是减少环境污染,如、以及煤矸石、粉尘、煤泥水的影响等；二是提高煤炭利用效率,减少煤炭消费量；三是通过加大初级能源的转化，改善终端能源结构，将煤炭能源转换为洁净的气态与液态能源2。总之，洁净煤技术涉及多行业、多领域、多学科，是一项庞大的系统工程。洁净煤技术的研究可以减少环境污染，提高煤炭利用效率,减少煤炭消费量，是解决我国石油短缺的一条重要途径。通过气化使之转化成气体，对于缓解石油资源紧张的局面具有战略意义和现实意义3。第1章 型煤能源是推动经济和社会发展的重要物质基础。随着我国经济的快速发展，能源问题和环境问题也日益突出，已经成为实现可持续发展的一个制约因素。我国“多煤炭、少石油、缺天然气”的能源资源特点决定了我国能源在较长时期内以煤为主的格局不会改变，确立我国的能源安全战略，必须从这一基本条件出发。但是，目前我国84煤炭用于直接燃烧，这种相对落后的供能方式对环境造成诸多不利
