|節(jié)能科技, IENENGKEJI簡(jiǎn)體的中央。此外,在返料系統(tǒng)、氣固分離系統(tǒng)和氣體預(yù)熱系粒徑為0.9~ 1.6 mm左右。統(tǒng)也均布置有熱電偶。實(shí)驗(yàn)采用玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量空氣和氧氣的流量,采用測(cè)量通過(guò)蒸汽發(fā)生器的水量來(lái)確定進(jìn)入反2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析應(yīng)器的蒸汽量.空氣、氧氣與水蒸氣三種不同介質(zhì)的混合在2.1汽煤比對(duì)氣化結(jié)果的影響預(yù)熱器中完成，預(yù)熱系統(tǒng)中裝有螺旋裝置,-方面使空氣、氧采用太原無(wú)煙煤作為試驗(yàn)煤種時(shí),空氣量為3 Nm/h,氧氣和水蒸氣混合更加均勻,另-方面可以使空氣、氧氣、水蒸氣量為1.5 Nm/h時(shí),隨著汽煤比例的上升,床層運(yùn)行溫度略氣的混合氣體達(dá)到較高的溫度,從而有利于反應(yīng)的進(jìn)行。給微降低,而煤氣中H2和Co的含量則上升明顯,CH4的含量煤量是通過(guò)對(duì)螺旋給料機(jī)的標(biāo)定來(lái)確定的;煤氣的取樣口位有所降低,煤氣熱值略有降低。原因是隨著水蒸氣的增加,加于系統(tǒng)的二級(jí)分離器后,采用氣相色譜儀和紅外氣體分析儀快了水煤氣反應(yīng)的進(jìn)行速度,造成煤氣中cO和H2的含量分析煤氣的成分。增加,提高了碳的轉(zhuǎn)化率,但由于水蒸氣分解時(shí)會(huì)吸收熱量，造成反應(yīng)器床層溫度有所降低，甲烷的含量略有降低，所以ao 蝴“中物間。14在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中汽煤比的選擇應(yīng)根據(jù)煤氣成分和煤氣產(chǎn)果率等因素綜合考慮。此外研究還發(fā)現(xiàn)心,當(dāng)水蒸氣濃度較小時(shí),反應(yīng)速度與濃度呈線(xiàn)性關(guān)系，當(dāng)濃度增大到- -定程度時(shí),95902e85密相區(qū)溫度, 800， 出口溫度750日700. *-◆60圖1小型流化床煤氣化實(shí)驗(yàn)裝置1.1 1.2 1.3實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先在流化床反應(yīng)器內(nèi)放入- -定量合適粒徑汽煤比/kg.kg"的石英砂作為床料,然后開(kāi)啟電加熱對(duì)爐體進(jìn)行加熱,同時(shí)圖2汽煤比對(duì)運(yùn)行溫度的影響開(kāi)啟羅茨風(fēng)機(jī)和空氣預(yù)熱系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器的空氣進(jìn)行預(yù)26 r熱,當(dāng)反應(yīng)器溫度上升至600 C以上時(shí),開(kāi)啟給煤機(jī)。當(dāng)床層24 t●CH溫度升高至900 C時(shí),打開(kāi)蒸汽發(fā)生器，并通過(guò)控制進(jìn)入蒸22一汽發(fā)生器的水量控制蒸汽量。空氣、氧氣和水蒸氣的混合氣體通過(guò)氣體預(yù)熱裝置使其溫度升高至400~ 500 C,通過(guò)控制水量、空氣量、給煤量,使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，待系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行半小時(shí)之后開(kāi)始進(jìn)行取樣測(cè)試。實(shí)驗(yàn)選用太原無(wú)煙煤和兗州煙煤,其工業(yè)分析和元素分汽煤比/kg . kg析見(jiàn)表1。實(shí)驗(yàn)用煤顆粒粒徑為0.9~ 1.6 mm。床料石英砂的圖3汽煤比對(duì)煤氣成分的影響表1煤樣的工業(yè)分析和元素分析I業(yè)分析/%發(fā)熱量元素分析/%樣品MsAsVuQo AkJC.NadS,as兗州煙煤1.76 25.09 28.58 44.5724 37561. 16.941. 160.34:6.55太原無(wú)煙煤: 4.72 20.63 6.69 67. 9625 60662. 881.990.63.2.606. 551 |節(jié)能科技IENENGKEJI反應(yīng)速度與濃度基本無(wú)關(guān)。因此適量增加水蒸氣的濃度,一率 增加;另外隨著氧/煤比的增加,參與燃燒的份額也有所方面可以提高氣化反應(yīng)速率,加快水煤氣反應(yīng)的進(jìn)行;另一加大， 煤氣中CO,的含量會(huì)有所增加。由于實(shí)驗(yàn)時(shí)氣化的溫方面也可以通過(guò)改變床溫來(lái)改變氣化的結(jié)果,隨著蒸汽量的度較低,N2所占的比例比較大,影響了煤氣成分,所以CO、提高,CO、H2的含量明顯增加。隨著汽煤比例的增加，煤氣H2呈現(xiàn)下降趨勢(shì)?？諝?氧氣/水蒸氣氣氛氧煤比對(duì)煤氣成的熱值變化不大。但和空氣/水蒸氣氣化相比較而言,煤氣分的影響見(jiàn)圖4,氧煤比對(duì)煤氣熱值的影響見(jiàn)圖5。的熱值則明顯提高。汽煤比對(duì)運(yùn)行溫度的影響見(jiàn)圖2,汽煤比2.3富氧條件下氣化結(jié)果對(duì)煤氣成分的影響見(jiàn)圖3。在同一試驗(yàn)裝置上進(jìn)行的單純富氧條件下的氣化結(jié)果2.2氧煤比對(duì)氣化結(jié)果的影響顯示，單純富氧條件下產(chǎn)生的煤氣的熱值在3~ 5 MJ/Nm'之在保持蒸汽量、空氣量和床層壓降三者不變的情況下，間，而本試驗(yàn)所產(chǎn)生的煤氣的熱值在10~ 17 MJ/Nm'之間，適當(dāng)增加氧煤比，煤參加燃燒的份額增大,爐膛溫度明顯升由此可見(jiàn)，由于水蒸氣的加入，極大的促進(jìn)了氣化反應(yīng)的進(jìn)高,在純氧/水蒸氣氣氛下的運(yùn)行溫度明顯高于空氣/氧氣行,使煤氣的熱值遠(yuǎn)高于無(wú)水蒸氣條件下富氧氣化所產(chǎn)生的/水蒸氣氣氛下的溫度，溫度升高進(jìn)一步促進(jìn)了碳與二氧化煤氣的熱值。碳的反應(yīng)和水煤氣反應(yīng)的進(jìn)行，使得co和H2含量進(jìn)一-步增加,CO2的含量減少。而采用純氧/水蒸氣氣化時(shí),由于不3結(jié)語(yǔ)存在氮?dú)獾挠绊?，造成煤氣熱值明顯的升高，遠(yuǎn)高于空氣11)隨著蒸汽/煤比例的增加，產(chǎn)生的煤氣中Co和H2水蒸氣氣氛下的熱值。在實(shí)際的工業(yè)化運(yùn)行中應(yīng)綜合考慮氧的含量明顯增加,CH,的含量有所降低,煤氣的熱值總體變煤比對(duì)氣化結(jié)果的各方面影響。氧/煤比對(duì)煤氣化過(guò)程存在化不大。19廠(chǎng)2)在保持氧氣量和床層溫度不變的情況下,隨著氧/煤比的增加,CO和H含量增加明顯，煤氣的熱值顯著增加。3 )與同等條件下的空氣/氧氣氣化相比,由于水蒸氣6的加入,進(jìn)一步促進(jìn)了水煤氣反應(yīng),煤氣的熱值增加也非常Co如15H明顯。險(xiǎn)14一4 )煤的部分氣化與完全氣化的溫克勒爐相比，溫克勒13 t爐的碳轉(zhuǎn)化率為80%。雖然進(jìn)行小型流化床部分氣化實(shí)驗(yàn)的0.420440.460.480.50.520.540.560.580.8碳轉(zhuǎn)化率只有40% ~ 70% ,但可以將其余的碳通過(guò)燃燒加以氧煤比/Nm'. kg圖4空氣/氧氣1水蒸汽氣氛氧煤比對(duì)煤氣成分的影響利用，而且可以通過(guò)改變操作條件獲得一定的碳轉(zhuǎn)化率。參考文獻(xiàn):[1] Octave L Chemical Reaction Engineeing [M]. New York:John Wi-ley&Sons,Inc, 1974.[2]陳朝芬,孫路石,許政,等.淮南煤焦在不同壓力下CO2氣化反應(yīng)性[J].煤★- 純氧1水蒸汽時(shí)煤氣熱值■富氧/水 蒸汽時(shí)煤氣熱值炭學(xué)報(bào),2012,37( 12):2097 -2101.[3]蔣海波,朱治平,王月，等.流化床煤氣化試驗(yàn)研究.化學(xué)工程[J].2014,4(8):60-64.[4]苑衛(wèi)軍,李建勝,秦利生,等.氣化劑中水蒸氣供給影響分析J].煤化工，0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.氧煤比/Nm'.kg"'2009,(5):60-62.圖5氧煤比對(duì)煤氣熱值的影響[5]徐春霞，徐振剛,步學(xué)朋,等.煤焦與水蒸氣及CO2共氣化反應(yīng)性研究[J.煤炭學(xué)報(bào),2009,34(7 ):952 -956.兩個(gè)影響因素,- - 是隨著氧/煤比的增加，產(chǎn)氣率和燃燒溫[6]重慶建筑工程學(xué)院.燃?xì)獾纳a(chǎn)與凈化[M.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，度增加,CO2還原反應(yīng)和焦油的二次裂解進(jìn)- -步得到加強(qiáng)，1984.增加了煤氣中CO和H2的含量,使煤氣熱值升高,碳的轉(zhuǎn)化收稿日期:2015-10-18