煤炭气化技术煤气化原理

发布网友发布时间：2024-10-06 09:47

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热心网友时间：2024-11-22 23:45

煤炭气化技术是一种热化学加工过程，其核心原理是将煤炭或煤焦作为原料，通过氧气（空气、富氧或工业纯氧）和水蒸气作为气化剂，在高温高压环境下，通过一系列化学反应，将煤炭中的可燃部分转化为可燃气体，这个过程产生的可燃气体即为煤气。如果用作化工原料，通常称为合成气，它除了煤炭外，还可利用天然气和重质石油组分等作为来源。进行这种转化的设备通常被称为煤气发生炉或气化炉。

煤炭气化涉及物理和化学的多重变化，主要包括干燥、燃烧、热解和气化四个步骤。在干燥阶段，煤中的水分受热蒸发；随后，随着温度上升，煤分子经历热分解，产生挥发性物质，如干馏煤气、焦油和热解水等，同时形成半焦。在更高的温度下，半焦与气化剂反应，生成主要成分包括一氧化碳、氢气、甲烷以及二氧化碳、氮气、硫化氢和水的粗煤气。这一系列反应中，碳、水、氧、氢、一氧化碳和二氧化碳之间的相互作用至关重要，其中碳与氧的反应被称为燃烧反应，为气化过程提供热量。

具体反应如下：