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适用于固定床间歇式气化炉的型煤制棒制气技术的研究

李昭军  
【摘要】:目前国内合成氨企业大部分是采用型煤制气技术,但是型煤制作成本高,消耗较高。本文以各种配比制作的型煤,研究了褐煤中腐殖酸含量、液碱、水三种因子的配比对型煤质量的影响,及对型煤制气过程中,气化反应温度、蒸汽压力对气化反应速率及半水煤气气质进行研究。本文的主要结论有以下几点:1、褐煤与液碱制取腐殖酸钠粘结剂的反应,最佳反应温度为95-100℃,抽提保温时间要达到4小时以上。2、褐煤中的腐殖酸含量对型煤的强度有显著的影响。不同种类的褐煤,采取相同工艺配比制取的型煤强度不同,其化学活性也不同,其对固定床制气工艺影响明显。腐殖酸含量越高的褐煤,制取的型煤对制气工艺越有利。3、褐煤与液碱的配比对型煤的质量影响很大。褐煤的使用量不变的情况下,制取的型煤粘结剂质量随着液碱的加入量增加而增强。但其褐煤与液碱(浓度35%)、水的重量比例达到5:1:5比例较合适。4、气化反应温度主要从吹风阶段的吹风效率角度控制。型煤的热解速率随着气化反应温度的提升而增加,其型煤中碳的转化率也提高。但过高的气化层温度,相反降低了积蓄于燃料层中的热量与所消耗的燃料所具有的热值之比,导致原料煤消耗上升。5、蒸汽压力的变化实质是反应物浓度的变化,主要影响碳与蒸汽的反应速度与反应平衡。增大水蒸汽流量,型煤的气化反应速率会增快,反应所完成的时间减少。但达到一定的峰值后,对气化反应速率不明显,相反会降低气化反应温度,CH_4含量与CO_2含量会增加。


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