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1、固定床气化工艺简介：2、固定床气化的过程原理.2、固定床气化的过程原理固定床气化炉内的气化过程原理如图4-17所示。图4-17固定床气化的原理可见，在固定床气化炉中的不一样地区中，各个反响过程所对应的反响区域界面比较明显。当炉料装好进行气化时，以空气作为气化剂或以空气（氧气、富氧空气）与水蒸气作为气化剂时，炉内料层可分为六个层带，自上而下分别为：空层、干燥层、干馏层、复原层、氧化层、灰渣层，气化剂不一样，发生的化学反响不一样。因为各层带的气体构成不一样，温度不一样，固体物质的构成和构造不一样，所以反响的生成物均有必定的差别。各层带在炉内的主要反响和作用都不一样。(1) 灰渣层灰渣层中的灰是煤炭
2、气化后的固体残渣，煤灰聚积在炉底的气体散布板上拥有以下三个方面的作用。因为灰渣构造松散并含有很多孔隙，对气化剂在炉内的平均散布有必定的利处。煤灰的温度比刚入炉的气化剂温度高，可负气化剂预热。灰层上边的氧化层温度很高，有了灰层的保护，防止了随和体散布板的直接接触，故能起到保护散布板的作用。灰渣层对整个气化操作的正常进行作用很大，要严格控制。依据煤灰分含量的多少和炉子的气化能力拟订适合的清灰操作。灰渣层一般控制在100400mm较为适合，视详细状况而定。假如人工清灰，要多次少清，即清灰的次数要多而每次清灰的数目要少，自动连续出灰成效要比人工清灰好。清灰太少，灰渣层加厚，氧化层和复原层相对减少，将影
3、响气化反应的正常进行，增添炉内的阻力；清灰太多，灰渣层变薄，造成炉层颠簸，影响煤气质量和气化能力，简单出现灰渣融化烧结，影响正常生产。灰渣层温度较低，灰中的残碳较少，所以灰渣层中基本不发生化学反响。(2)氧化层也称焚烧层或火层，是煤炭气化的重要反响地区，从灰渣中升上来的预热气化剂与煤接触发生焚烧反响，产生的热量是保持气化炉正常操作的必需条件。氧化层带温度高，气化剂浓度最大，发生的化学反响强烈，主要的反响为：CO2CO2/2CO22CO2COO22CO2上边三个反响都是放热反响，因此氧化层的温度是最高的。考虑到灰分的熔点，氧化层的温度太高有烧结的危险，所以一般在不烧结的状况下，氧化层温度越高越好
4、，温度低于灰分熔点的80120为宜，约1200左右。氧化层厚度控制在150300mm左右，要依据气化强度、燃料块度和反响性能来详细确立。氧化层温度低能够适合降低鼓风温度，也能够适合增狂风量来实现。(3)复原层在氧化层的上边是复原层，赤热的炭拥有很强的争夺水蒸气和二氧化碳中的氧而与之化合的能力，水(当气化剂顶用蒸汽时)或二氧化碳发生复原反响而生成相应的氧气和一氧化碳，复原层也所以而得名。复原反响是吸热反响，其热量根源于氧化层的焚烧反应所放出的热。复原层的主要化学反响以下：CCO22COCH2OH2COC2H2O2H2CO2C2H2CH4CO3H2CH4H2O2CO2H2CO2CH4CO24H2C
5、H42H2O由上边的反响能够看出，反响物主假如碳、水蒸气、二氧化碳和二次反响产物中的氢气；生成物主假如一氧化碳、氢气、甲烷、二氧化碳、氨气(用空气作气化剂时)和未分解的水蒸气等。常压下气化主要的生成物是一氧化碳、二氧化碳、氢气和少许的甲烷，而加压气化时的甲烷和二氧化碳的含量较高。复原层厚度一般控制在300500mm左右。假如煤层太薄，复原反响进行不完整，煤气质量降低；煤层太厚，对气化过程也有不良影响，特别是在气化黏结性强的烟煤时，简单造成气流散布不均，局部过热，甚至烧结和穿孔。习惯上，把氧化层和复原层统称为气化层。气化层厚度与煤气出口温度有直接的关系，气化层薄出口温度高；气化层厚，出口温度低。
6、所以，在实质操作中，以煤气出口温度控制气化层厚度，一般煤气出口温度控制在600左右。(4)干馏层干馏层位于复原层的上部，气体在复原层开释大批的热量，进入干馏层时温度已经不太高了，气化剂中的氧气已基本耗尽，煤在这个过程历经低温干馏，煤中的挥发散发生裂解，产生甲烷、烯烃和焦油等物质，它们受热成为气态而进入干燥层。干馏区生成的煤气中因为含有许多的甲烷，因此煤气的热值高，能够提升煤气的热值，但也产生硫化氢和焦油等杂质。(5)干燥层干燥层位于干馏层的上边，上涨的热煤气与刚入炉的燃料在这一层相遇并进行换热，燃猜中的水分受热蒸发。一般地，利用低质煤时因其水分舍量较大，该层高度较大，假如煤中水分含量较少，干燥
7、段的高度就小。脱水过程大概分为以下三个阶段。第一阶段(图4-18中I)，如前所述，煤中的水分格外在水分和内在水分。干燥层的上部，上涨的热煤气使煤受热，第一使煤表面的湿润水分即外在水分汽化，这时煤微孔内的吸附水即内在水分同时被加热。随燃料下移温度持续高升。第二阶段(图4-18中II)，煤挪动到干燥层的中部，煤表面的外在水分已基本蒸发洁净，微孔中的内在水分保持较长时间，温度变化不大，持续汽化，直至水分所有蒸发洁净，温度才持续上涨，燃料被完全干燥。第三阶段(图4-18中)，燃料挪动到干燥层的下部时，水分已所有汽化，此时不需要大量的汽化热，上涨的热气流主假如来预热煤料，同时煤中吸附的一些气体如二氧化碳逸出。在干燥段的升温曲线如图4-18所示。图4-18燃料升温曲线(6) 空层空层即燃料层的上部，炉体内的自由区，其主要作用是聚集煤气，并使炉内生成的复原层气体和干馏段生成的气体混淆平均。因为空层的自由截面积增大使得煤气的速度大大降低，气体夹带的颗粒返回床层，减小粉尘的带出量。控制空层高度一是要求在炉体横截面积上要下煤平均，下煤量不可以忽大忽小；二是准时清灰。
