煤炭氣化是指煤在特定的設(shè)備內(nèi),在一定溫度及壓力下使煤中有機(jī)質(zhì)與氣化劑(如蒸汽/空氣或氧氣等)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng),將固體煤轉(zhuǎn)化為含有CO、H2、CH4等可燃?xì)怏w和CO2、N2等非可燃?xì)怏w的過程。煤炭氣化時(shí),必須具備三個(gè)條件,即氣化爐、氣化劑、供給熱量,三者缺一不可。
氣化過程發(fā)生的反應(yīng)包括煤的熱解、氣化和燃燒反應(yīng)。煤的熱解是指煤從固相變?yōu)闅狻⒐、液三相產(chǎn)物的過程。煤的氣化和燃燒反應(yīng)則包括兩種反應(yīng)類型,即非均相氣-固反應(yīng)和均相的氣相反應(yīng)。
不同的氣化工藝對(duì)原料的性質(zhì)要求不同,因此在選擇煤氣化工藝時(shí),考慮氣化用煤的特性及其影響極為重要。氣化用煤的性質(zhì)主要包括煤的反應(yīng)性、粘結(jié)性、結(jié)渣性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、粒度組成以及水分、灰分和硫分含量等。
煤炭氣化工藝可按壓力、氣化劑、氣化過程供熱方式等分類,常用的是按氣化爐內(nèi)煤料與氣化劑的接觸方式區(qū)分,主要有:
1) 固定床氣化:在氣化過程中,煤由氣化爐頂部加入,氣化劑由氣化爐底部加入,煤料與氣化劑逆流接觸,相對(duì)于氣體的上升速度而言,煤料下降速度很慢,甚至可視為固定不動(dòng),因此稱之為固定床氣化;而實(shí)際上,煤料在氣化過程中是以很慢的速度向下移動(dòng)的,比較準(zhǔn)確的稱其為移動(dòng)床氣化。
2) ....