煤化工工藝學(xué)總結(jié)(自己)[1]

1．煤化學(xué)工業(yè)是以煤為原料經(jīng)過化學(xué)加工實(shí)現(xiàn)煤綜合利用的工業(yè)，簡(jiǎn)稱煤化工。

2．煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。從煤加工過程區(qū)分，煤化工包括煤的干餾（含煉焦和低溫干餾）、氣化、液化和合成化學(xué)品等。

3．煤在隔絕空氣的條件下，受熱分解生成煤氣、焦油、粗苯和焦炭的過程，稱為煤干餾（又稱煉焦、焦化）。煤低溫干餾產(chǎn)品為：半焦、煤氣、焦油。按加熱終溫不同分為：低.中.高溫干餾煤低溫干餾產(chǎn)物的產(chǎn)率和組成取決于原料煤性質(zhì)、干餾爐結(jié)構(gòu)和加熱條件。

4．煤低溫干餾產(chǎn)品的產(chǎn)率和性質(zhì)與原料煤的性質(zhì)、加熱條件、加熱速度、加熱終溫以及壓力有關(guān)。干餾爐的形式、加熱方法和揮發(fā)物在高溫區(qū)的停留時(shí)間對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)率和性質(zhì)也有重要影響。煤加熱溫度場(chǎng)的均勻性以及氣態(tài)產(chǎn)物二次熱解深度對(duì)其也有影響。

5．一般壓力增大，焦油產(chǎn)率減少，氣態(tài)產(chǎn)物產(chǎn)率增加，半焦產(chǎn)率和強(qiáng)度增加。6．干餾供熱方式：內(nèi)熱式和外熱式。

7.內(nèi)熱式與外熱式相比的優(yōu)點(diǎn)（1）熱載體向煤料直接傳熱，熱效率高，干餾耗熱量低。（2）煤料在干餾不同階段加熱均勻，消除了部分料塊過熱現(xiàn)象。（3）內(nèi)熱式爐簡(jiǎn)化了干餾爐結(jié)構(gòu)。

8.沸騰床干餾爐：將粒度小于6mm的預(yù)先干燥過的粉煤連續(xù)加入沸騰爐，爐子用燃料氣和空氣燃燒加熱，爐內(nèi)形成沸騰的焦粉床層，煤料在爐內(nèi)干餾。不粘結(jié)性煤用螺旋給料器加入，粘結(jié)性煤用氣流吹入法。干餾的熱量由焦炭、焦油蒸氣以及煤氣在沸騰層中部分燃燒和燃料氣燃燒提供的�；蛘卟凰腿肴剂蠚夂涂諝猓瑒t送入熱煙氣。干餾產(chǎn)物焦粉經(jīng)過一滿流管由爐子排出。在氣體冷卻系統(tǒng)中分出焦油、中油以及被燃燒煙氣稀釋了的干餾煤氣。9.魯奇三段爐流程：

（1）煤在豎式爐中料層下行，熱氣流逆向通入進(jìn)行加熱。（2）粉狀褐煤和煙煤要預(yù)先壓塊。（3）煤在移動(dòng)過程中可分成三段：干燥段，干餾段，焦炭冷卻段。在最上段循環(huán)熱氣流把煤干燥預(yù)熱到150℃，在中段即干餾段，熱氣流把煤加熱到500-850℃，在下段，焦炭被冷循環(huán)氣流冷卻到100-150℃，最后排出。9.托斯考法干餾非黏結(jié)性煤工藝流程固體熱載體干餾工藝

將粉碎好的干燥煤在預(yù)熱提升管內(nèi)，用來自瓷球加熱器的熱煙氣加熱。預(yù)熱的煤加入干餾旋轉(zhuǎn)爐中，在此，煤和熱瓷球混合，煤被加熱至約500℃，進(jìn)行低溫干餾過程。瓷球在加熱器中被加熱。低溫干餾產(chǎn)生的粗煤氣和半焦在旋回篩中分離，熱半焦去冷卻器，瓷球經(jīng)提升器到加熱器循環(huán)使用。10.魯奇魯爾煤氣工藝：

11.煤在焦?fàn)t內(nèi)隔絕空氣加熱到1000℃左右，可獲得焦炭、化學(xué)產(chǎn)品和煤氣。此過程稱為高溫干餾或高溫?zé)捊梗�一般�?jiǎn)稱煉焦。煉焦?fàn)t的進(jìn)展：倒焰式---廢熱式蓄熱式

12.成焦過程：煤料在隔絕空氣的條件下受熱時(shí)，隨著加熱溫度的逐漸升高，水分首先從煤中析出；當(dāng)溫度達(dá)到350～400℃時(shí)，原來分散的煤粒形成膠質(zhì)體，并隨溫度的升高逐漸固化成半焦；在半焦階段仍有大量氣體析出，以后半焦逐漸收縮，出現(xiàn)裂紋、碎裂，直到1000℃左右時(shí)成為焦炭。煤的成焦過程可分為煤的干燥預(yù)熱階段（<350℃）、膠質(zhì)體形成階段（350～480℃）、半焦形成階段（480～650℃）和焦炭形成階段（650～950℃）。

13.成焦過程中的氣體產(chǎn)物：（1）里行氣：10%大量的水蒸氣和煤一次熱解產(chǎn)物（2）外行氣：90%膠質(zhì)體

固化和半焦熱解產(chǎn)生的大量氣態(tài)產(chǎn)物。14.配煤的目的和意義：

1、配煤就是將兩種以上的單種煤料，按適當(dāng)比例均勻配合，以求制得各種用途所要求的焦炭質(zhì)量。2、焦煤煉焦的缺點(diǎn)（單種煤煉焦）：焦煤儲(chǔ)量不足；焦餅收縮小，推焦困難；焦煤膨脹壓力大，容易脹壞爐體；焦煤揮發(fā)分少，煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率小。

3、合理配煤的優(yōu)勢(shì)：提高焦炭質(zhì)量，降低膨脹壓力，增加收縮，利于推焦，增加煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率等；擴(kuò)大煉焦煤資源，少用好焦煤，多用結(jié)焦性差的煤，合理利用煤炭資源。15.煉焦用煤：氣煤（QM）、肥煤（FM）、焦煤（JM）、瘦煤（SM）及中間過渡性牌號(hào)煤。16.配煤的工藝指標(biāo)：（1）配煤的工業(yè)分析，水分、灰分、揮發(fā)分、硫分。（2）黏結(jié)性和膨脹壓力。

（3）粉碎度。17.配煤的工業(yè)分析：

①水分。水分高的不利影響：焦?fàn)t升溫慢，延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間，影響爐體壽命；影響裝爐煤堆密度ρ。水分過低的不利影響：破碎和裝煤時(shí)造成煤塵飛揚(yáng)惡化操作條件，使焦油中游離碳增加。

②灰分�；曳值暮μ�(配煤的灰分全部轉(zhuǎn)入焦炭)a:灰分是惰性物質(zhì)，灰分高則黏結(jié)性降低；灰分顆粒成為裂紋中心，配煤灰分高則焦炭強(qiáng)度降低。b:煉鐵用焦耗量高，高爐生產(chǎn)能力降低。

③揮發(fā)分。a:揮發(fā)分高：化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率高，煤氣產(chǎn)率高。b:揮發(fā)分過高：焦炭平均粒度小，抗碎強(qiáng)度低。c:揮發(fā)分過低：煤的黏結(jié)性差，耐磨強(qiáng)度降低，可導(dǎo)致推焦困難。

④硫分：硫分害處（配煤中有80%左右轉(zhuǎn)入焦炭）冶煉中焦炭中硫分轉(zhuǎn)入生鐵中，使生鐵呈熱脆性，加速鐵腐蝕。

18.焦炭強(qiáng)度：耐磨強(qiáng)度和抗碎強(qiáng)度，用轉(zhuǎn)鼓測(cè)定。

19.影響焦碳反應(yīng)性的三大因素：a：原料煤性質(zhì)b：煉焦工藝因素c：高爐冶煉條件

20.焦?fàn)t主要是由炭化室、蓄熱室和燃燒室三個(gè)部分構(gòu)成，此外附有加煤車、推焦車、導(dǎo)焦車和熄焦車等焦?fàn)t機(jī)械。焦?fàn)t加熱系統(tǒng)由燃燒火道所構(gòu)成的燃燒室、分配氣體區(qū)段斜道區(qū)以及蓄熱室三部分組成。加熱系統(tǒng)的作用是由加熱煤氣與空氣燃燒供熱，煤氣燃燒產(chǎn)生的熱量經(jīng)過炭化室墻傳給炭化室內(nèi)的煉焦煤料。

21.煤搗固煉焦或煤成型是在煉焦前把煤料壓實(shí)增大堆密度，可節(jié)省好的黏結(jié)性煤，并可改善焦炭質(zhì)量，提高生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平。

22.搗固煤煉焦工藝是將煤由煤塔裝入推焦機(jī)的搗煤槽內(nèi)，再用搗煤錘于3min內(nèi)將煤搗實(shí)成餅，然后推入炭化室，關(guān)閉爐門。在裝煤入炭化室時(shí)，借助裝爐煤氣凈化車把產(chǎn)生的粗煤氣和煙塵吸出，該車位于爐頂，通過炭化室上部孔吸出氣體，該氣體在車上的燃燒室內(nèi)燒掉，廢氣經(jīng)冷卻和水洗除塵后送入大氣，防止黃煙排入大氣。23.煤干燥可以用立管式流化加熱法、沸騰床和轉(zhuǎn)筒加熱法。

24.干法熄焦裝置主要由冷卻槽、廢熱鍋爐、惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成。焦炭從炭化室推出，落在焦罐中，焦罐由提升機(jī)提到干熄室頂部，這時(shí)將冷卻室上部的預(yù)存室打開，焦炭進(jìn)入室中，在室中焦炭放出的氣體進(jìn)入洗滌塔，然后收集，避免有害氣體排入大氣。進(jìn)料室為鎖斗式，進(jìn)料后上部關(guān)閉，下部打開，焦炭下移到冷卻室。在冷卻室中，赤熱的焦炭被氣體冷卻到200℃左右排出。冷卻氣體由鼓風(fēng)機(jī)送入，在冷卻焦炭的同時(shí)，氣體溫度升高，出口氣體溫度可達(dá)800℃，進(jìn)入廢熱鍋爐，發(fā)生高壓蒸汽。氣體經(jīng)過兩級(jí)旋風(fēng)除塵后，再由鼓風(fēng)機(jī)循環(huán)到冷卻室中。

25.焦?fàn)t煤氣主要成分是H2和CH4。高爐煤氣主要可燃成分為CO。焦?fàn)t中的煤氣燃燒過程一般可分成三個(gè)階段：煤氣和空氣混合；將混合物加熱到著火溫度；空氣中的氧和煤氣中的可燃成分起化學(xué)作用。26.焦?fàn)t熱效率：焦?fàn)t除去廢氣帶走的熱量外所放出的熱量，占供給總熱量的百分?jǐn)?shù)。

焦?fàn)t熱工效率：傳入炭化室的煉焦熱量，占供給總熱量的百分?jǐn)?shù)。它們是評(píng)價(jià)焦?fàn)t熱工好壞的指標(biāo)。

27.按煤料成型擠壓條件可分為冷：壓和熱壓成型兩大類。按快速加熱的方式熱壓型焦可分為氣體熱載體工藝和固體熱載體工藝兩類。

28.熱壓型焦：將具有一定黏結(jié)性的單種煤或配合煤，快速加熱到塑性溫度后趁熱壓制成型，所得熱壓型煤進(jìn)一步炭化得熱壓型焦。煤料在快速加熱至膠質(zhì)體狀態(tài)，使其中部分液態(tài)產(chǎn)物來不及熱分解和熱縮聚，從而增加膠

質(zhì)體的停留溫度范圍，改善了膠質(zhì)體的流動(dòng)性和熱穩(wěn)定性，使單位時(shí)間內(nèi)氣體析出量增加，增大膨脹壓力，由此改善變形粒子接觸，提高煤的黏結(jié)性。在此條件下施以外壓，進(jìn)一步提高了煤粒間的黏結(jié)。29.粗煤氣：煉焦過程中析出的揮發(fā)性產(chǎn)物（由煤氣、焦油、粗苯和水構(gòu)成）。組成：氣態(tài)物質(zhì)，烴類，含氧化合物，含氮化合物，含硫化合物，水蒸氣。影響粗煤氣組成和產(chǎn)率的因素。主要是：煉焦溫度和二次熱解作用。

30.多數(shù)焦化廠由粗煤氣回收化學(xué)產(chǎn)品和進(jìn)行煤氣凈化，采用冷卻冷凝的方式析出焦油和水。31.粗煤氣初步冷卻工藝流程：

32.流程中的氨水循環(huán)氨水：集氣管噴灑用的循環(huán)氨水。冷凝氨水：初冷器冷凝氨水。

固定氨：加熱不分解，難水解的氯化銨。揮發(fā)氨：易水解，加熱時(shí)分解的碳酸氫銨、硫化銨、氰化氨。

33.煤氣脫焦油霧：1、煤氣在經(jīng)初冷器、鼓風(fēng)機(jī)后仍含有焦油0.30.5g/m3。這部分焦油在后續(xù)工序中會(huì)被析出，污染溶液和設(shè)備，惡化產(chǎn)品質(zhì)量，并形成酸性焦油。2、方法：電捕焦油器。3、多管式電捕焦油器工作原理：管子中心為負(fù)極，管壁則取為正極（內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)離子），焦油霧經(jīng)過管子的電場(chǎng)時(shí)變成帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，故沉積在管壁而被捕集，并匯流到下部導(dǎo)出。

34.回收氨的原理：水洗回收（氨和吡啶溶于水）NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-

吡啶回收方法：采用氨中和使吡啶分離。NH3+C5H5NH+NH4++C5H5N-35.粗苯回收方法：洗油吸收法。多段逆流吸收法。

粗苯回收工段：由煤氣的最終冷卻、粗笨吸收、吸收油脫出粗苯過程組成。36.富油：洗油吸收粗苯成為富苯洗油。貧油：富油脫掉吸收的粗苯。粗苯吸收影響因素：（1）吸收溫度。（2）洗油相對(duì)分子質(zhì)量及循環(huán)量。（3）貧油含苯量。（4）吸收面積。（5）壓力。

37.粗苯精制目的是得到苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。粗苯精制包括酸洗或加氫，精餾分離，初餾分中的環(huán)戊二烯加工及高沸點(diǎn)餾分中的茚與古馬隆的加工利用。粗苯中主要有苯、甲苯、二甲苯。

38.煤的氣化：以煤或煤焦為原料，以氧氣、水蒸氣或氫氣等做氣化劑，在高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體燃料的過程。氣化時(shí)所得的可燃?xì)怏w稱為氣化煤氣，其有效成分包括CO、H2及CH4等。39.煤的氣化過程是在煤氣發(fā)生爐（氣化爐）中進(jìn)行的。固定床氣化時(shí)，發(fā)生爐是由爐體、加料裝置和排灰裝置等三大部分構(gòu)成的。在發(fā)生爐中的原料層可分為：灰渣層、氧化層、還原層、干餾層和干燥層。

40.發(fā)生爐煤氣是通過水蒸氣和空氣混合形成氣化劑后流經(jīng)熾熱的固定燃燒床生成的�？諝庵兴�含的氧氣、水蒸氣與燃料中的碳反應(yīng)，生成了共含有CO、CO2、H2、CH4、N2等成分的發(fā)生爐煤氣。41.(1)以入爐煤塊度分類可分為粉煤炭氣化、塊煤炭氣化等。

(2)以燃料在爐內(nèi)的狀況分類移動(dòng)床氣化、沸騰床氣化、氣流床氣化、熔融床氣化等。煤炭氣化的總過程有兩種類型的反應(yīng)，即非均相反應(yīng)和均相反應(yīng)。

42.碳與水蒸氣反應(yīng)的機(jī)理：（p149）

C+H20→CO+H2C+2H2O→C02+2H2CO+H20→H2+C02C+2H2→CH443.影響煤質(zhì)對(duì)氣化的因素：（1）水分（2）灰分（3）揮發(fā)分（4）固定碳（5）反應(yīng)性（6）黏結(jié)性（7）熱穩(wěn)定性（8）機(jī)械強(qiáng)度（9）粒度。（p157）44.水煤氣是熾熱的碳與水蒸氣反應(yīng)所生成的煤氣。燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色，又稱藍(lán)水煤氣。間歇?dú)饣�法制氣原理：C+H20→CO+H2C+2H2O→C02+2H2CO+H20→H2+C02C+2H2→CH445.間歇法制造水煤氣，主要是由吹空氣(蓄熱)、吹水蒸氣(制氣)兩個(gè)過程組成的。

46.水煤氣發(fā)生爐采用的六個(gè)階段的工作循環(huán)：第一階段為吹風(fēng)階段。第二階段為水蒸氣吹凈階段。第三階段為一次上吹制氣階段。第四階段為下吹制氣階段。第五階段為二次上吹制氣階段。第六階段為空氣吹凈階段。47.加壓固定床氣化爐爐內(nèi)的料層依次為：干燥層、干餾層、甲烷層、第二反應(yīng)層、第一反應(yīng)層和灰渣層。48.加壓氣化的原理：隨著氣化壓力的提高，燃料中的碳將直接與氫反應(yīng)生成甲烷，在這種情況下，在900～100O℃的低溫下進(jìn)行氣化反應(yīng)成為可能；同時(shí)，水煤氣反應(yīng)所需要的大量的熱量可以由甲烷生成反應(yīng)放出的熱量來提供，隨著壓力的提高，熱量的需求量和氧氣的需求量大大降低。49.加壓氣化的影響因素：（1）壓力對(duì)煤氣組成的影響。隨著氣化壓力的增加，粗煤氣中CH4和CO2含量增加，H2和CO含量減少。（2）壓力對(duì)氧氣耗量的影響。加壓氣化過程隨壓力的增大，甲烷的生成反應(yīng)增加，由該反應(yīng)提供給氣化過程的熱量亦增加。這樣由碳燃燒提供的熱量相對(duì)減少．因而氧氣的消耗亦減少。（3）壓力對(duì)蒸汽消耗量的影響。提高氣化壓力，水蒸氣消耗量增加，分解率降低。（4）壓力對(duì)氣化爐生產(chǎn)能力的影響。加壓氣化爐的生產(chǎn)能力比常壓氣化爐的生產(chǎn)能力高倍。（5）壓力對(duì)煤氣產(chǎn)率的影響。隨著壓力的提高，粗煤氣的產(chǎn)率是下降的，凈煤氣的產(chǎn)率下降得更快。（6）加壓氣化對(duì)煤氣輸送動(dòng)力消耗的影響。加壓氣化可以大大節(jié)省煤氣輸送的動(dòng)力消耗。

50.在固定床階段，燃料是以很小的速度下移，與氣化劑逆流接觸。當(dāng)氣流速度加快到一定程度時(shí)，床層膨脹，顆粒被氣流懸浮起來。當(dāng)床層內(nèi)的顆粒全部懸浮起來而又不被帶出氣化爐，這種氣化方法即為流化床(沸騰床)氣化工藝。

51.常壓流化床氣化原理：流化床氣化采用0-10mm的小顆粒作為氣化原料。氣化劑同時(shí)作為流化介質(zhì)，通過氣化爐內(nèi)的氣體分布板自下而上經(jīng)過床層。根據(jù)原料的粒度分布和性質(zhì)，控制氣化劑的流速，使床層內(nèi)的原料煤全部處于流化狀態(tài)，在劇烈的攪動(dòng)和返混中，煤粒和氣化劑充分接觸，同時(shí)進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)和熱量傳遞。利用碳燃燒放出的熱量，提供給煤粒進(jìn)行干燥、干餾和氣化。生成的煤氣在離開流化床層時(shí)，夾帶著大量細(xì)小顆粒由爐頂離開氣化爐。部分密度較重的渣粒由爐底排灰機(jī)構(gòu)排出。

52.在氣化爐內(nèi)，主要進(jìn)行的反應(yīng)有：碳的燃燒反應(yīng)，二氧化碳還原反應(yīng)，水蒸氣分解反應(yīng)及水煤氣變換反應(yīng)等。溫克勒氣化工藝流程包括（1）煤的預(yù)處理。對(duì)原料進(jìn)行破碎和篩分，制成0～l0mm的爐料（2）氣化。氣化預(yù)處理后的原料送入料斗中，料斗中充以氮?dú)饣蚨�氧化碳惰性氣體。氣化劑送人爐內(nèi)和煤反應(yīng)，生成的煤氣由頂部引出。（3）氣化產(chǎn)物顯熱的利用。粗煤氣的出爐溫度一般為900℃左右。在氣化爐上部設(shè)有廢熱鍋爐，生產(chǎn)的蒸汽壓力在1.96～2.16MPa，蒸汽的產(chǎn)量為0.5～0.8kg／m3干煤氣。（4）煤氣的除塵和冷卻。進(jìn)人兩級(jí)旋風(fēng)分離器和洗滌塔，煤氣中的大部分粉塵和水汽，經(jīng)過凈化冷卻。

53.灰團(tuán)聚氣化法是一種細(xì)粒煤流化床氣化過程，它屬于加壓流化床氣化工藝。所謂的灰團(tuán)聚是指在一定的工藝條件下煤被氣化后，含碳量很少的灰分顆粒表面軟化而未熔融的狀態(tài)下，團(tuán)聚成球形顆粒，當(dāng)顆粒足夠大時(shí)即向下沉降并從床層中分離出來。①與固態(tài)排渣相比，降低了灰渣中的碳損失；②與液態(tài)排渣相比，降低了灰渣帶走的顯熱損失，從而提高了氣化過程的碳利用率。

54.在氣化爐的基本原理中，當(dāng)氣體流過固體床層時(shí)，進(jìn)一步提高氣體流速至超過某一數(shù)值，則床層不能再保持流態(tài)化，固體顆粒與氣體質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)類似被分散懸浮在氣流中，被氣流帶出容器，此種形式稱為氣流床。

所謂氣流床氣化，一般是將氣化劑夾帶著煤粉或煤漿，通過特殊噴嘴送入爐膛內(nèi)。在高溫輻射下，氧煤混合物瞬間著火、迅速燃燒，產(chǎn)生大量熱量�；鹧嬷行臏囟瓤筛哌_(dá)201*℃左右，所有干餾產(chǎn)物均迅速分解，煤焦同時(shí)進(jìn)行氣化，生成含一氧化碳和氫氣的煤氣及熔渣。K-T氣化法是氣流床氣化工藝中一種常壓粉煤氣化制合成氣的方法。

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1．煤化學(xué)工業(yè)是以煤為原料經(jīng)過化學(xué)加工實(shí)現(xiàn)煤綜合利用的工業(yè)，簡(jiǎn)稱煤化工。

2．煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品的過程。從煤加工過程區(qū)分，煤化工包括煤的干餾（含煉焦和低溫干餾）、氣化、液化和合成化學(xué)品等。

3．煤在隔絕空氣的條件下，受熱分解生成煤氣、焦油、粗苯和焦炭的過程，稱為煤干餾（又稱煉焦、焦化）。煤低溫干餾產(chǎn)品為：半焦、煤氣、焦油。按加熱終溫不同分為：低.中.高溫干餾煤低溫干餾產(chǎn)物的產(chǎn)率和組成取決于原料煤性質(zhì)、干餾爐結(jié)構(gòu)和加熱條件。

4．煤低溫干餾產(chǎn)品的產(chǎn)率和性質(zhì)與原料煤的性質(zhì)、加熱條件、加熱速度、加熱終溫以及壓力有關(guān)。干餾爐的形式、加熱方法和揮發(fā)物在高溫區(qū)的停留時(shí)間對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)率和性質(zhì)也有重要影響。煤加熱溫度場(chǎng)的均勻性以及氣態(tài)產(chǎn)物二次熱解深度對(duì)其也有影響。

5．一般壓力增大，焦油產(chǎn)率減少，氣態(tài)產(chǎn)物產(chǎn)率增加，半焦產(chǎn)率和強(qiáng)度增加。6．干餾供熱方式：內(nèi)熱式和外熱式。

7.內(nèi)熱式與外熱式相比的優(yōu)點(diǎn)（1）熱載體向煤料直接傳熱，熱效率高，干餾耗熱量低。（2）煤料在干餾不同階段加熱均勻，消除了部分料塊過熱現(xiàn)象。（3）內(nèi)熱式爐簡(jiǎn)化了干餾爐結(jié)構(gòu)。

8.沸騰床干餾爐：將粒度小于6mm的預(yù)先干燥過的粉煤連續(xù)加入沸騰爐，爐子用燃料氣和空氣燃燒加熱，爐內(nèi)形成沸騰的焦粉床層，煤料在爐內(nèi)干餾。不粘結(jié)性煤用螺旋給料器加入，粘結(jié)性煤用氣流吹入法。干餾的熱量由焦炭、焦油蒸氣以及煤氣在沸騰層中部分燃燒和燃料氣燃燒提供的�；蛘卟凰腿肴剂蠚夂涂諝�，則送入熱煙氣。干餾產(chǎn)物焦粉經(jīng)過一滿流管由爐子排出。在氣體冷卻系統(tǒng)中分出焦油、中油以及被燃燒煙氣稀釋了的干餾煤氣。9.魯奇三段爐流程：

（1）煤在豎式爐中料層下行，熱氣流逆向通入進(jìn)行加熱。（2）粉狀褐煤和煙煤要預(yù)先壓塊。（3）煤在移動(dòng)過程中可分成三段：干燥段，干餾段，焦炭冷卻段。在最上段循環(huán)熱氣流把煤干燥預(yù)熱到150℃，在中段即干餾段，熱氣流把煤加熱到500-850℃，在下段，焦炭被冷循環(huán)氣流冷卻到100-150℃，最后排出。9.托斯考法干餾非黏結(jié)性煤工藝流程固體熱載體干餾工藝

將粉碎好的干燥煤在預(yù)熱提升管內(nèi)，用來自瓷球加熱器的熱煙氣加熱。預(yù)熱的煤加入干餾旋轉(zhuǎn)爐中，在此，煤和熱瓷球混合，煤被加熱至約500℃，進(jìn)行低溫干餾過程。瓷球在加熱器中被加熱。低溫干餾產(chǎn)生的粗煤氣和半焦在旋回篩中分離，熱半焦去冷卻器，瓷球經(jīng)提升器到加熱器循環(huán)使用。10.魯奇魯爾煤氣工藝：

11.煤在焦?fàn)t內(nèi)隔絕空氣加熱到1000℃左右，可獲得焦炭、化學(xué)產(chǎn)品和煤氣。此過程稱為高溫干餾或高溫?zé)捊�，一般�?jiǎn)稱煉焦。煉焦?fàn)t的進(jìn)展：倒焰式---廢熱式蓄熱式

12.成焦過程：煤料在隔絕空氣的條件下受熱時(shí)，隨著加熱溫度的逐漸升高，水分首先從煤中析出；當(dāng)溫度達(dá)到350～400℃時(shí)，原來分散的煤粒形成膠質(zhì)體，并隨溫度的升高逐漸固化成半焦；在半焦階段仍有大量氣體析出，以后半焦逐漸收縮，出現(xiàn)裂紋、碎裂，直到1000℃左右時(shí)成為焦炭。煤的成焦過程可分為煤的干燥預(yù)熱階段（<350℃）、膠質(zhì)體形成階段（350～480℃）、半焦形成階段（480～650℃）和焦炭形成階段（650～950℃）。

13.成焦過程中的氣體產(chǎn)物：（1）里行氣：10%大量的水蒸氣和煤一次熱解產(chǎn)物（2）外行氣：90%膠質(zhì)體

固化和半焦熱解產(chǎn)生的大量氣態(tài)產(chǎn)物。14.配煤的目的和意義：

1、配煤就是將兩種以上的單種煤料，按適當(dāng)比例均勻配合，以求制得各種用途所要求的焦炭質(zhì)量。2、焦煤煉焦的缺點(diǎn)（單種煤煉焦）：焦煤儲(chǔ)量不足；焦餅收縮小，推焦困難；焦煤膨脹壓力大，容易脹壞爐體；焦煤揮發(fā)分少，煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率小。

3、合理配煤的優(yōu)勢(shì)：提高焦炭質(zhì)量，降低膨脹壓力，增加收縮，利于推焦，增加煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率等；擴(kuò)大煉焦煤資源，少用好焦煤，多用結(jié)焦性差的煤，合理利用煤炭資源。15.煉焦用煤：氣煤（QM）、肥煤（FM）、焦煤（JM）、瘦煤（SM）及中間過渡性牌號(hào)煤。16.配煤的工藝指標(biāo)：（1）配煤的工業(yè)分析，水分、灰分、揮發(fā)分、硫分。（2）黏結(jié)性和膨脹壓力。

（3）粉碎度。17.配煤的工業(yè)分析：

①水分。水分高的不利影響：焦?fàn)t升溫慢，延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間，影響爐體壽命；影響裝爐煤堆密度ρ。水分過低的不利影響：破碎和裝煤時(shí)造成煤塵飛揚(yáng)惡化操作條件，使焦油中游離碳增加。

②灰分�；曳值暮μ�(配煤的灰分全部轉(zhuǎn)入焦炭)a:灰分是惰性物質(zhì)，灰分高則黏結(jié)性降低；灰分顆粒成為裂紋中心，配煤灰分高則焦炭強(qiáng)度降低。b:煉鐵用焦耗量高，高爐生產(chǎn)能力降低。

③揮發(fā)分。a:揮發(fā)分高：化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率高，煤氣產(chǎn)率高。b:揮發(fā)分過高：焦炭平均粒度小，抗碎強(qiáng)度低。c:揮發(fā)分過低：煤的黏結(jié)性差，耐磨強(qiáng)度降低，可導(dǎo)致推焦困難。

④硫分：硫分害處（配煤中有80%左右轉(zhuǎn)入焦炭）冶煉中焦炭中硫分轉(zhuǎn)入生鐵中，使生鐵呈熱脆性，加速鐵腐蝕。

18.焦炭強(qiáng)度：耐磨強(qiáng)度和抗碎強(qiáng)度，用轉(zhuǎn)鼓測(cè)定。

19.影響焦碳反應(yīng)性的三大因素：a：原料煤性質(zhì)b：煉焦工藝因素c：高爐冶煉條件

20.焦?fàn)t主要是由炭化室、蓄熱室和燃燒室三個(gè)部分構(gòu)成，此外附有加煤車、推焦車、導(dǎo)焦車和熄焦車等焦?fàn)t機(jī)械。焦?fàn)t加熱系統(tǒng)由燃燒火道所構(gòu)成的燃燒室、分配氣體區(qū)段斜道區(qū)以及蓄熱室三部分組成。加熱系統(tǒng)的作用是由加熱煤氣與空氣燃燒供熱，煤氣燃燒產(chǎn)生的熱量經(jīng)過炭化室墻傳給炭化室內(nèi)的煉焦煤料。

21.煤搗固煉焦或煤成型是在煉焦前把煤料壓實(shí)增大堆密度，可節(jié)省好的黏結(jié)性煤，并可改善焦炭質(zhì)量，提高生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平。

22.搗固煤煉焦工藝是將煤由煤塔裝入推焦機(jī)的搗煤槽內(nèi)，再用搗煤錘于3min內(nèi)將煤搗實(shí)成餅，然后推入炭化室，關(guān)閉爐門。在裝煤入炭化室時(shí)，借助裝爐煤氣凈化車把產(chǎn)生的粗煤氣和煙塵吸出，該車位于爐頂，通過炭化室上部孔吸出氣體，該氣體在車上的燃燒室內(nèi)燒掉，廢氣經(jīng)冷卻和水洗除塵后送入大氣，防止黃煙排入大氣。23.煤干燥可以用立管式流化加熱法、沸騰床和轉(zhuǎn)筒加熱法。

24.干法熄焦裝置主要由冷卻槽、廢熱鍋爐、惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成。焦炭從炭化室推出，落在焦罐中，焦罐由提升機(jī)提到干熄室頂部，這時(shí)將冷卻室上部的預(yù)存室打開，焦炭進(jìn)入室中，在室中焦炭放出的氣體進(jìn)入洗滌塔，然后收集，避免有害氣體排入大氣。進(jìn)料室為鎖斗式，進(jìn)料后上部關(guān)閉，下部打開，焦炭下移到冷卻室。在冷卻室中，赤熱的焦炭被氣體冷卻到200℃左右排出。冷卻氣體由鼓風(fēng)機(jī)送入，在冷卻焦炭的同時(shí)，氣體溫度升高，出口氣體溫度可達(dá)800℃，進(jìn)入廢熱鍋爐，發(fā)生高壓蒸汽。氣體經(jīng)過兩級(jí)旋風(fēng)除塵后，再由鼓風(fēng)機(jī)循環(huán)到冷卻室中。

25.焦?fàn)t煤氣主要成分是H2和CH4。高爐煤氣主要可燃成分為CO。焦?fàn)t中的煤氣燃燒過程一般可分成三個(gè)階段：煤氣和空氣混合；將混合物加熱到著火溫度；空氣中的氧和煤氣中的可燃成分起化學(xué)作用。26.焦?fàn)t熱效率：焦?fàn)t除去廢氣帶走的熱量外所放出的熱量，占供給總熱量的百分?jǐn)?shù)。

焦?fàn)t熱工效率：傳入炭化室的煉焦熱量，占供給總熱量的百分?jǐn)?shù)。它們是評(píng)價(jià)焦?fàn)t熱工好壞的指標(biāo)。

27.按煤料成型擠壓條件可分為冷：壓和熱壓成型兩大類。按快速加熱的方式熱壓型焦可分為氣體熱載體工藝和固體熱載體工藝兩類。

28.熱壓型焦：將具有一定黏結(jié)性的單種煤或配合煤，快速加熱到塑性溫度后趁熱壓制成型，所得熱壓型煤進(jìn)一步炭化得熱壓型焦。煤料在快速加熱至膠質(zhì)體狀態(tài)，使其中部分液態(tài)產(chǎn)物來不及熱分解和熱縮聚，從而增加膠

質(zhì)體的停留溫度范圍，改善了膠質(zhì)體的流動(dòng)性和熱穩(wěn)定性，使單位時(shí)間內(nèi)氣體析出量增加，增大膨脹壓力，由此改善變形粒子接觸，提高煤的黏結(jié)性。在此條件下施以外壓，進(jìn)一步提高了煤粒間的黏結(jié)。29.粗煤氣：煉焦過程中析出的揮發(fā)性產(chǎn)物（由煤氣、焦油、粗苯和水構(gòu)成）。組成：氣態(tài)物質(zhì)，烴類，含氧化合物，含氮化合物，含硫化合物，水蒸氣。影響粗煤氣組成和產(chǎn)率的因素。主要是：煉焦溫度和二次熱解作用。

30.多數(shù)焦化廠由粗煤氣回收化學(xué)產(chǎn)品和進(jìn)行煤氣凈化，采用冷卻冷凝的方式析出焦油和水。31.粗煤氣初步冷卻工藝流程：

32.流程中的氨水循環(huán)氨水：集氣管噴灑用的循環(huán)氨水。冷凝氨水：初冷器冷凝氨水。

固定氨：加熱不分解，難水解的氯化銨。揮發(fā)氨：易水解，加熱時(shí)分解的碳酸氫銨、硫化銨、氰化氨。

33.煤氣脫焦油霧：1、煤氣在經(jīng)初冷器、鼓風(fēng)機(jī)后仍含有焦油0.30.5g/m3。這部分焦油在后續(xù)工序中會(huì)被析出，污染溶液和設(shè)備，惡化產(chǎn)品質(zhì)量，并形成酸性焦油。2、方法：電捕焦油器。3、多管式電捕焦油器工作原理：管子中心為負(fù)極，管壁則取為正極（內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)離子），焦油霧經(jīng)過管子的電場(chǎng)時(shí)變成帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，故沉積在管壁而被捕集，并匯流到下部導(dǎo)出。

34.回收氨的原理：水洗回收（氨和吡啶溶于水）NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-

吡啶回收方法：采用氨中和使吡啶分離。NH3+C5H5NH+NH4++C5H5N-35.粗苯回收方法：洗油吸收法。多段逆流吸收法。

粗苯回收工段：由煤氣的最終冷卻、粗笨吸收、吸收油脫出粗苯過程組成。36.富油：洗油吸收粗苯成為富苯洗油。貧油：富油脫掉吸收的粗苯。粗苯吸收影響因素：（1）吸收溫度。（2）洗油相對(duì)分子質(zhì)量及循環(huán)量。（3）貧油含苯量。（4）吸收面積。（5）壓力。

37.粗苯精制目的是得到苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。粗苯精制包括酸洗或加氫，精餾分離，初餾分中的環(huán)戊二烯加工及高沸點(diǎn)餾分中的茚與古馬隆的加工利用。粗苯中主要有苯、甲苯、二甲苯。

38.煤的氣化：以煤或煤焦為原料，以氧氣、水蒸氣或氫氣等做氣化劑，在高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體燃料的過程。氣化時(shí)所得的可燃?xì)怏w稱為氣化煤氣，其有效成分包括CO、H2及CH4等。39.煤的氣化過程是在煤氣發(fā)生爐（氣化爐）中進(jìn)行的。固定床氣化時(shí)，發(fā)生爐是由爐體、加料裝置和排灰裝置等三大部分構(gòu)成的。在發(fā)生爐中的原料層可分為：灰渣層、氧化層、還原層、干餾層和干燥層。

40.發(fā)生爐煤氣是通過水蒸氣和空氣混合形成氣化劑后流經(jīng)熾熱的固定燃燒床生成的�？諝庵兴�含的氧氣、水蒸氣與燃料中的碳反應(yīng)，生成了共含有CO、CO2、H2、CH4、N2等成分的發(fā)生爐煤氣。41.(1)以入爐煤塊度分類可分為粉煤炭氣化、塊煤炭氣化等。

(2)以燃料在爐內(nèi)的狀況分類移動(dòng)床氣化、沸騰床氣化、氣流床氣化、熔融床氣化等。煤炭氣化的總過程有兩種類型的反應(yīng)，即非均相反應(yīng)和均相反應(yīng)。

42.碳與水蒸氣反應(yīng)的機(jī)理：（p149）

C+H20→CO+H2C+2H2O→C02+2H2CO+H20→H2+C02C+2H2→CH443.影響煤質(zhì)對(duì)氣化的因素：（1）水分（2）灰分（3）揮發(fā)分（4）固定碳（5）反應(yīng)性（6）黏結(jié)性（7）熱穩(wěn)定性（8）機(jī)械強(qiáng)度（9）粒度。（p157）44.水煤氣是熾熱的碳與水蒸氣反應(yīng)所生成的煤氣。燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色，又稱藍(lán)水煤氣。間歇?dú)饣�法制氣原理：C+H20→CO+H2C+2H2O→C02+2H2CO+H20→H2+C02C+2H2→CH445.間歇法制造水煤氣，主要是由吹空氣(蓄熱)、吹水蒸氣(制氣)兩個(gè)過程組成的。

46.水煤氣發(fā)生爐采用的六個(gè)階段的工作循環(huán)：第一階段為吹風(fēng)階段。第二階段為水蒸氣吹凈階段。第三階段為一次上吹制氣階段。第四階段為下吹制氣階段。第五階段為二次上吹制氣階段。第六階段為空氣吹凈階段。47.加壓固定床氣化爐爐內(nèi)的料層依次為：干燥層、干餾層、甲烷層、第二反應(yīng)層、第一反應(yīng)層和灰渣層。48.加壓氣化的原理：隨著氣化壓力的提高，燃料中的碳將直接與氫反應(yīng)生成甲烷，在這種情況下，在900～100O℃的低溫下進(jìn)行氣化反應(yīng)成為可能；同時(shí)，水煤氣反應(yīng)所需要的大量的熱量可以由甲烷生成反應(yīng)放出的熱量來提供，隨著壓力的提高，熱量的需求量和氧氣的需求量大大降低。49.加壓氣化的影響因素：（1）壓力對(duì)煤氣組成的影響。隨著氣化壓力的增加，粗煤氣中CH4和CO2含量增加，H2和CO含量減少。（2）壓力對(duì)氧氣耗量的影響。加壓氣化過程隨壓力的增大，甲烷的生成反應(yīng)增加，由該反應(yīng)提供給氣化過程的熱量亦增加。這樣由碳燃燒提供的熱量相對(duì)減少．因而氧氣的消耗亦減少。（3）壓力對(duì)蒸汽消耗量的影響。提高氣化壓力，水蒸氣消耗量增加，分解率降低。（4）壓力對(duì)氣化爐生產(chǎn)能力的影響。加壓氣化爐的生產(chǎn)能力比常壓氣化爐的生產(chǎn)能力高倍。（5）壓力對(duì)煤氣產(chǎn)率的影響。隨著壓力的提高，粗煤氣的產(chǎn)率是下降的，凈煤氣的產(chǎn)率下降得更快。（6）加壓氣化對(duì)煤氣輸送動(dòng)力消耗的影響。加壓氣化可以大大節(jié)省煤氣輸送的動(dòng)力消耗。

50.在固定床階段，燃料是以很小的速度下移，與氣化劑逆流接觸。當(dāng)氣流速度加快到一定程度時(shí)，床層膨脹，顆粒被氣流懸浮起來。當(dāng)床層內(nèi)的顆粒全部懸浮起來而又不被帶出氣化爐，這種氣化方法即為流化床(沸騰床)氣化工藝。

51.常壓流化床氣化原理：流化床氣化采用0-10mm的小顆粒作為氣化原料。氣化劑同時(shí)作為流化介質(zhì)，通過氣化爐內(nèi)的氣體分布板自下而上經(jīng)過床層。根據(jù)原料的粒度分布和性質(zhì)，控制氣化劑的流速，使床層內(nèi)的原料煤全部處于流化狀態(tài)，在劇烈的攪動(dòng)和返混中，煤粒和氣化劑充分接觸，同時(shí)進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)和熱量傳遞。利用碳燃燒放出的熱量，提供給煤粒進(jìn)行干燥、干餾和氣化。生成的煤氣在離開流化床層時(shí)，夾帶著大量細(xì)小顆粒由爐頂離開氣化爐。部分密度較重的渣粒由爐底排灰機(jī)構(gòu)排出。

52.在氣化爐內(nèi)，主要進(jìn)行的反應(yīng)有：碳的燃燒反應(yīng)，二氧化碳還原反應(yīng)，水蒸氣分解反應(yīng)及水煤氣變換反應(yīng)等。溫克勒氣化工藝流程包括（1）煤的預(yù)處理。對(duì)原料進(jìn)行破碎和篩分，制成0～l0mm的爐料（2）氣化。氣化預(yù)處理后的原料送入料斗中，料斗中充以氮?dú)饣蚨�氧化碳惰性氣體。氣化劑送人爐內(nèi)和煤反應(yīng)，生成的煤氣由頂部引出。（3）氣化產(chǎn)物顯熱的利用。粗煤氣的出爐溫度一般為900℃左右。在氣化爐上部設(shè)有廢熱鍋爐，生產(chǎn)的蒸汽壓力在1.96～2.16MPa，蒸汽的產(chǎn)量為0.5～0.8kg／m3干煤氣。（4）煤氣的除塵和冷卻。進(jìn)人兩級(jí)旋風(fēng)分離器和洗滌塔，煤氣中的大部分粉塵和水汽，經(jīng)過凈化冷卻。

53.灰團(tuán)聚氣化法是一種細(xì)粒煤流化床氣化過程，它屬于加壓流化床氣化工藝。所謂的灰團(tuán)聚是指在一定的工藝條件下煤被氣化后，含碳量很少的灰分顆粒表面軟化而未熔融的狀態(tài)下，團(tuán)聚成球形顆粒，當(dāng)顆粒足夠大時(shí)即向下沉降并從床層中分離出來。①與固態(tài)排渣相比，降低了灰渣中的碳損失；②與液態(tài)排渣相比，降低了灰渣帶走的顯熱損失，從而提高了氣化過程的碳利用率。

54.在氣化爐的基本原理中，當(dāng)氣體流過固體床層時(shí)，進(jìn)一步提高氣體流速至超過某一數(shù)值，則床層不能再保持流態(tài)化，固體顆粒與氣體質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)類似被分散懸浮在氣流中，被氣流帶出容器，此種形式稱為氣流床。

所謂氣流床氣化，一般是將氣化劑夾帶著煤粉或煤漿，通過特殊噴嘴送入爐膛內(nèi)。在高溫輻射下，氧煤混合物瞬間著火、迅速燃燒，產(chǎn)生大量熱量�；鹧嬷行臏囟瓤筛哌_(dá)201*℃左右，所有干餾產(chǎn)物均迅速分解，煤焦同時(shí)進(jìn)行氣化，生成含一氧化碳和氫氣的煤氣及熔渣。K-T氣化法是氣流床氣化工藝中一種常壓粉煤氣化制合成氣的方法。

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