[水煤浆气化技术的发展及应用选择] 水煤浆气化技术
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水煤浆气化技术的发展及应用选择
作者:王成林
来源:《科技创新与应用》2013年第11期
摘 要:文章讨论了煤化工气化原理及气化技术的发展趋势,并探讨了各种水煤浆加压气化技术的特点及优缺点,并得出结论:我国煤种很多,一种气化方式只适用某种特定的煤种,气化技术的选择应因煤制宜,目标产品不同也应采用不同的气化技术。
关键词:水煤浆气化技术;发展趋势;应用选择
引言
煤炭是世界上分布最广储量最多的化石能源,是世界经济和社会发展的重要动力支柱,在未来几十年内,煤炭将仍是世界主要能源之一,煤炭是21世纪中国经济快速发展的重要支柱,占有不可取代的地位。我国在煤炭综合利用中存在着方法单一、利用效率低、污染严重等问题,这对环境保护和经济社会的可持续发展产生了巨大威胁[1-3]。因此,积极发展洁净煤技术,从而解决中国油气短缺等能源安全问题,满足国民经济发展对能源的需求,对中国经济社会的可持续发展具有十分重要的意义。
1 煤气化原理及发展趋势
1.1 煤气化的原理
煤的气化反应是指气化剂(空气、水蒸气、富氧空气、工业氧气以及其相应混合物等)与碳质原料之间以及反应产物与原料、反应产物之间的化学反应。在气化炉内,煤炭要经历干燥、热解、气化和燃烧过程[5]。
1.1 湿煤中水分蒸发的过程:
1.2 热解(干馏)是煤受热后自身发生的一系列物理化学变化过程。一般来讲,热解的形式为:煤 煤气(CO2,CO ,CH4,H2O ,H2,NH3, H2S)+焦油+焦炭
1.3 气化与燃烧过程。仅考虑煤的主要元素碳的反应,这些反应如下:
a.碳-氧间的反应;
b.碳-水蒸气间的反应;
c.甲烷生成反应;