碎煤加压气化试题集.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date碎煤加压气化试题集碎煤加压气化习题大唐碎煤加压气化习题一、 填空部分 1、通常将煤分为三大类腐殖煤、残植煤、腐泥煤。其中的高等植物经泥炭化作用和变质作用形成的腐殖煤是煤中储存量最大最重要的煤。2、煤的元素组成主要有碳、氢、氢、氢、硫。3、煤的气化方法多种多样,以压力控制方式分类煤气化可分为常压气化法和加压气化法: 以气化原料在气化炉内的运动方式分类,煤气化可分为移动床
2、气化、流化床气化和气流床气化:根据排渣方式分类煤气化可分为固态排渣气化法和液态排渣气化法。4、碎煤加压气化是一种自热式逆流移动床连续气化工艺以碎煤为原料,以蒸汽和氢气为气化剂在加压条件下,进行气化反应生成粗煤气,同时通过洗涤、降温,除去焦油、中油、粉尘、酚、氨等物质。5、气化炉设计用煤的粒度范围是:50mm的为5,1350mm的为(90),13mm的为5。6、煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分、固定碳等项目的分析。 7、气化对人炬系统上要设备包括:火炬气气液分离器、火炬头、分子密封器。高能点火装置、长明灯五部分。8、分热火炬采用杆子封作为阻火器,防止回火。9、气开调节阀是在仪表空气中断时,
3、调节阀关闭,气关调节阀是在仪表空气中断时,调节阀打开。 10、炉篦转速调节是通过变频电机来控制的。 11、炉篦轴密封均采用填料函密封。 12、单台炉正常情况下,补充高压煤气水量为15.7 kg。 13、去 200的高压喷射煤气水经 811W001换热后,温度由70上升至140。 14、当煤锁加满煤后,CF与TC阀关的顺序是先关CF阀,后关TC阀。 15、CF采用两个油缸的目的是升降平稳。 16、灰锁DV2阀在灰锁压力为0.2Mpa时打开。 17、气化炉空气运行结束时,操作应先关蒸汽,后关空气;切氧时先通蒸汽,后通氧气。 18、气化炉切氧后,粗煤气中CO2和O2含量应控制在CO230一35,O2
4、0.4%。 19、气化炉停车泄压过程中煤锁下阀应处于(开)位置。 20、200气化炉开车前;建立夹套液位时,夹套安全阀旁路应处于开位。 21、在气化炉蒸汽升温阶段,灰锁上阔应处于开位,煤锁下阀应处于关位。 22、气化压力升高CH4、CO2含量升高,CO、H2含量下降,O2含量下降。O2耗量降低,蒸汽的消耗量增加。二、名词解释1、气化强度:气化强度是指单位时间内,单位横截面积上所能气化的燃料的数量;(以 kgm3*h表示)2、气化能力:气化能力即气化炉的生产能力,是指单位时间内燃料煤气化的数量。(以kg/h表示)3、媒的发热值:单位重量的煤完全燃烧所放出的热量称为煤的发热值。 高位发热量:生成废
5、气中的水全部凝结成0C液态水时所产生的热量。低位发热量:完全燃烧后生成的水仍以气态存在于废气中时所产生的热量。4、灰熔点:把灰渣加热到某一温度后,灰渣发生软化熔融现象,我们把该温度叫做灰熔点。5、机械强度:机械强度指煤的抗破碎能力。 指煤对外力作用时的抵抗能力,包括抗碎强度,耐磨强度、和抗压强度等物理性质。机械强度低的煤在气化过程中易碎,从而影响床层的透气性,引起压差升高。6、外在水分:附着在煤颗粒表面或大毛细管的水,称为外在水分。 (是指煤在开采运输,储存,洗选时润湿在煤的表面以及大毛细孔中的水分,它以机械方式与煤连接着,较易蒸发,其蒸发压力与纯水的蒸汽压相等。在空气中放置时,外在水分就不断
6、蒸发,直至煤中水分蒸汽压与空气的相对湿度达到平衡为止,此时失去的水分就是外在水分)7、内在水分:吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水,称为内在水分。 (它主要以物理化学方式与煤相连结着,较难蒸发,故蒸汽压小于纯水的蒸气压,因而在常温下,这部分水不易除去。失去内在水分的煤称为绝对干燥煤或干煤)8、挥发分:煤在限定条件下隔绝空气加热后挥发性有机物质的产率称为挥发分;煤的挥发分不是煤中固有的物质,而是在特定条件下,煤的有机质受热分解的产物。也叫挥发分的产率)。其测定方法为,称取1克煤样,放入带盖的瓷坩埚中,在900(10C)的温度下,隔绝空气加热7分钟所失去的重量占煤样重量的百分率,减去煤祥的水分作
7、为挥发分,残留下来的固体残渣称为焦渣,从焦渣的百分率减去灰分则得出固定碳的百分率。9、固定碳:煤中去掉水分、灰分、挥发分,剩下的就是固定碳。 从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物,(煤的固定碳与挥发分一样,也是表征煤的变质程度的一个指标,随变质程度的增高而增高。所以一些国家以固定碳作为煤分类的一个指标。 固定碳是煤的发热量的重要来源,所以有的国家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳也是合成氨用煤的一个重要指标。) 10、气化效率:气化效率是指生成物的潜热占气化原料潜热的百分比。换句话说气化效率是煤气化所生产煤气中所含的热量与制取这种煤气所消耗的煤中的热量之比。 (它可以用两种形式
8、来表示,一种是生成物的潜热只含粗煤气的潜热,另一种是生成物的潜热除煤气潜热中还包括焦油,轻质油,酚氨等副产物的潜热。)11、粗煤气产率:粗煤气产率是指每公斤原料煤气化后所得到的粗煤气量。12、碳氧比:每公斤分子的氧所能气化的碳的公斤分子数。13、汽氧比:气化剂中水蒸汽与氧气之比例,单位公斤标米3。14、煤的化学活性:煤的化学活性是指煤同气化剂反应时的活性,也就是说碳与氧气、二氧化碳或水蒸气相互作用时的速度。15、煤化程度;煤化程度是煤在褐煤向烟煤。无烟煤转化的进程中,由于地质条件和成煤年代的差异,使煤处于不同的转化阶段。煤的这种转化阶段称为煤化程度。 (有时称为变质程度,或煤级。按煤化程度由低
9、到高依次是:褐煤一烟煤(长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤)一无烟煤)16、煤的结渣性:在气化或燃烧过程中,煤灰受热软化、熔融而结渣的性质。 (与煤中矿物质含量和组成有关:含量高易结渣;钙铁等低熔点氧化物易结渣;SiO2、AL2O3等高熔点氧化物含量高则不易结渣)17、煤化学:研究煤的成因、组成性质、结构、分类和反应,以及它们之间关系的一门学科,它同时阐明煤作为燃料和原料利用中的一些化学问题,是煤化工的理论基础。18、热稳定性:指块煤在高温气化或燃烧过程中对热的稳定程度,亦即块煤在高温作用下保持其原有粒度的能力。 (热稳定性差的煤在燃烧或气化过程中迅速爆裂成小块或煤粉:轻则炉内结渣,增加炉内
10、阻力和带出物,降低气化或燃烧阻力:重则破坏整个气化过程,造成停车)19、煤炭气化:煤炭在高温条件下与气化剂进行热化学反应制成煤气的过程称为煤炭的气化。该过程是在压力下进行则为煤的加压气化。 能使煤炭气化生产煤气的设备称为煤气发生炉,简称气化炉。煤炭在此称为气化原料。与煤炭反应产生煤气的气体(空气、氢气、水蒸汽、二氧化碳)称为气化剂。 (煤气化是一个热加工转化过程。煤经加热后会发生一系列复杂的物理、化学变化,这些变化主要受原料煤的性质、气化温度、气化压力、气化剂种类、煤料与气化剂接触方式、煤料升温及气化炉结构等因素的影响)20、煤气热值:煤气的热值是指标准状况下1m3煤气燃烧时所放出的热量。三、
11、问答题1、气化剂温度低有哪些原因?答:汽氧比小。夹套蒸汽中带水。仪表指示不准。2、气化剂温度高、低对气化生产有何影响?答:1)气化剂温度低,意味着带进汽化炉内的显热相应减少,而为了保护炉中正常的气化温度和反应热平衡,则需要增加一些碳的燃烧热。可见随着气化剂温度的降低,氧耗量增加。 2)由于氧耗量的增加,因此气化过程中的氧利用率降低。 3)提高气化剂的温度,带入气化炉的显热增加,在较高的气化剂温度下,生成CO的反应2CO2=2CO和 CCO2二2CO反应能力加强,使的粗煤气的 C02和 CH4含量有所下降,另提高气化剂温度水蒸气的消耗量略为上升,分解率下降。 4)随着气化剂温度的提高,煤气中的
12、CO、H2上升,CO2禾 CH4下降。粗、净煤气产率呈上升趋势,而净煤气热值呈下降趋势。4、气化温度对气化生产有何影响?答:气化层的温度是气化生产中重要的控制指标之一,其值的变化将会影响到煤气成分的变化和能否稳定生产。 1)温度的高低对化学反应有一定的影响。在气化过程中,气化层温度的降低,有助于下列放热反应的进行: C2H2=CH4 CO3H2CH4H2OQ C024H2CH42H2OQ 2C02H2CH4CO2 由上述反应的发主可知,气化层温度的降低,使得产品煤气中 CH4、C02增加,而H2 和CO减少。 2)由于 CH4的大量生成,煤气的发热值显著提高。 3)虽然低温有利于CH4的反应,
13、但由于温度太低,使甲烷的生成反应速度很慢。为了提高反应速度,气化温度一般不宜过低,通常在900一 1100C 范围,若温度过高,不但会增大热损失(气化炉的辐射热和出口煤气的显热),而且会使灰分软化,严重时结渣,影响稳定运行。5、在正常生产中,我们经常通过改变汽氧比来调节气化炉的生产工艺,请说明汽氧比的大小对气化生产有何影响?答、汽氧比是气化剂中水蒸汽与氧气之比例,单位公斤标米3。 1)在一定的热负荷条件下,随着汽氧比的加大,水蒸汽消耗量增大,而氧气的消耗量则相对减少。 2)汽氧比的提高,使水蒸气分解率显著降低,加大了煤气水的产量。 3)汽氧比的调整,就是调整气化温度。汽氧比的加大,气化温度降低
14、,致使气化炉内生成甲烷及COH2O二 CO2H2的反应加强,最终导致粗煤气组分中 CO2手 CH4含量增加,CO矛 H2减少。汽氧比减小,则燃烧反应加剧,气化温度增高。出口煤气中的 CO和 H2含量增加,CO2和CH4含量将降低。 综上所述,汽氧比的控制应使炉内的气化温度最高,而又不至于使灰熔融为最佳。6、煤的粒度对加压气化的影响。答:通常加压气化对煤的粒度有一定的要求,我公司气化用煤粒度为x-x。粒度越小,比表面积越大,有利于传质和传热,有利于气化反应;但会增加床层阻力,限低了气化炉的负荷:同时气体带出物增多,气化效率下降,同时易产生沟流现象。粒度范围大,小粒子会填充到大粒子的间隙,使床层的
15、空隙率减小阻力显著增加,同时也容易产生架桥现象,影响气流分布均匀。7、煤的机械强度对气化有何影响?答:机械强度指煤的抗破碎能力。机械强度小,意味着煤易破碎,故在气化炉中易于产生许多煤粉,致使床层的阻力增加,也易使气化炉产生沟现象,影响气流分布均匀,还会使出口气体带出物增多。因此,气化使用煤时对机械强度有一定的要求。8、煤的热稳定性对气化的影响答:煤的热稳定性是指煤在经受高温和温度急剧变化所产生的粉碎程度。煤的热稳定性差的煤在气化炉内粉化,给气化生产带来不利影响,而由于热稳定性差,气化时却增加了反应表面积,从而提高了气化强度。9、叙述煤种对煤气组分和产率的影响。答:煤种不同经加压气化后生成的煤气
16、质量是不一样的。1)随着碳化度的加深,煤的挥发份产率减少。挥发价越高,煤气中煤的干馏气所占比例越大,而于馏气中甲烷含量比纯气化煤气中甲烷含量高。可见,年轻的褐煤制得的煤气发热值比其他煤种都高。2)由于年轻煤的半焦活性高,因而进行气化的温度较低,这样有利于甲烷的主成,因此在产品煤气中比CH4 和CO2是呈上升趋势,CO是呈下降趋势。3)煤中挥发份愈高,转变为焦油的有机物就愈多,转入到焦油中的碳愈多,进入真正气化区生成煤气的碳量则减少,因此煤气产率下降。10、叙述煤种对气化生产各项消耗指标的影响。答:由煤的主成原理可知,随着煤的变质程度加深,也就是碳化度加深,煤中的C/H之比则加大。煤气化转化成煤
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- 加压 气化 试题
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