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        殼牌煤氣化工藝中的流態(tài)化技術(shù)研究

        2018-07-25 09:18:28韓曉龍
        山西化工 2018年3期
        關(guān)鍵詞:流態(tài)化煤氣化殼牌

        韓曉龍

        (同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司,山西 大同 037000)

        引 言

        流態(tài)化的對立對象就是固態(tài)化,在工業(yè)上又可以稱為假液化。流態(tài)化能夠讓固體燃料充分的進(jìn)行融合,最大程度的發(fā)揮其有效的利用率,是一種較為先進(jìn)且環(huán)保的技術(shù)工藝[1]。因此,殼牌煤氣化工藝中的流態(tài)化技術(shù)研究已經(jīng)成為了人們談?wù)摰脑掝},如何對其進(jìn)行分析,成為了相關(guān)的工作人員應(yīng)該深思的問題。

        1 殼牌煤氣化的概述

        1.1 殼牌煤氣化的內(nèi)涵

        殼牌煤氣化的工作原理主要就是,以高溫、加壓為條件,將煤粉、氧氣及少量蒸汽進(jìn)行加壓,并在這樣的條件下,并流進(jìn)入氣化爐內(nèi)。在極為短暫的時(shí)間內(nèi)完成升溫、揮發(fā),分脫除、裂解、燃燒及轉(zhuǎn)化等一系列物理和化學(xué)過程。

        1.2 技術(shù)特點(diǎn)

        殼牌煤氣化由于自身的多種性能,能夠持續(xù)的投入生產(chǎn),以達(dá)到應(yīng)用的最終目的。通過對其技術(shù)特點(diǎn)的分析能夠進(jìn)一步了解殼牌煤氣化的功能性。如表1所示。

        通過對殼牌煤氣化特點(diǎn)的分析,能夠得出殼牌煤氣化在應(yīng)用中由于自身的特點(diǎn),在性能上能夠優(yōu)于傳統(tǒng)的工藝,因此,應(yīng)該在生產(chǎn)中發(fā)揮殼牌煤氣化的作用。

        表1 殼牌煤氣化的技術(shù)特點(diǎn)

        2 殼牌煤氣化工藝中的流態(tài)化技術(shù)的應(yīng)用

        2.1 溫克勒氣化床工藝

        溫克勒氣化床就是以流態(tài)化技術(shù)為依托,是殼牌煤氣化中最典型的一種技術(shù)工藝。但其生產(chǎn)力相對較低,且操控過程也會(huì)使產(chǎn)生的氣體溫度較低、殼牌煤氣化存在廢物較多、原材料的利用并不充分和氧耗較多等弊端。因此,在一定時(shí)期內(nèi)這樣的工藝已經(jīng)不適用生產(chǎn)。但是隨著科學(xué)的進(jìn)步,通過科技人員的改進(jìn),讓這項(xiàng)工藝又重新煥發(fā)生機(jī)。目前的溫克勒汽化床技術(shù)在傳統(tǒng)技術(shù)下加強(qiáng)了對爐底的改造,有利于溫度噴嘴的布局,強(qiáng)化了其功率,更能夠增加其通風(fēng)量,在爐體增加的除塵裝置,提高了產(chǎn)量。與此同時(shí)能夠不斷的提升爐體的使用壽命,減少運(yùn)作成本。溫克勒氣化床工藝技術(shù)如圖1所示。

        圖1 溫克勒氣化床工藝

        2.2 循環(huán)流化床工藝

        如表2所示,流化床與固體床之間不同溫度下的差別,我們能夠看出流化床在使用中對產(chǎn)氣率、碳化率、煤氣熱值等的出路要優(yōu)于固體床,所以殼牌煤氣化工藝中的流態(tài)化技術(shù)在發(fā)展中更加具有生命力,只有對其不斷發(fā)展才能不斷提升資源的利用率,提升生產(chǎn)力的水平。

        表2 固定床與流化床針對不同溫度下的對比圖

        循環(huán)流化床工藝是一種新型的工藝,是近20年才應(yīng)用并投入生產(chǎn)的,所以研究中融合了很多環(huán)保的理念。在工作中它更加的清潔。此外,它還具有廣泛的煤類實(shí)用性,在降低廢氣、廢物排放的同時(shí),能夠加強(qiáng)質(zhì)量與熱量之間的轉(zhuǎn)化,這樣的工藝不僅能夠在現(xiàn)在的市場環(huán)境中投入使用,還具有更強(qiáng)大的生命力。循環(huán)流化床工藝技術(shù)如圖2所示[2]。

        圖2 循環(huán)流化床工藝

        2.3 灰熔聚流化床工藝

        灰熔聚流化床工藝主要是以碎煤為原料,通過空氣、強(qiáng)氧等作為催化劑,能夠發(fā)生不同的反應(yīng),當(dāng)達(dá)到一定的氣速的時(shí)候,床層中的粉煤會(huì)持續(xù)沸騰,在床中與空氣混合,達(dá)到氣固混合的狀態(tài),使粉煤能夠充分地被燃燒,實(shí)現(xiàn)分解的過程。這種工作的設(shè)備結(jié)構(gòu)相對來說較為簡單,十分容易操作,對煤種類的應(yīng)用范圍也較廣,能夠加強(qiáng)碳化率。更值得一提的就是,這樣的工藝,是我國特有的專利,在應(yīng)用中也是主要針對中國煤炭的特點(diǎn),而且與其他的技術(shù)相比較,投資更少,更能節(jié)省資金?;胰劬哿骰补に嚰夹g(shù)如圖3所示。

        圖3 灰熔聚流化床工藝

        灰熔聚流化床工藝中隨著催化劑的計(jì)量的不同,它的產(chǎn)氣率、碳化率、煤氣熱值等比率也不同,根據(jù)第102頁表3能夠清晰地看出催化劑對產(chǎn)氣率、碳化率、煤氣熱值等數(shù)值的影響[3]。

        3 結(jié)論

        殼牌煤氣化工藝中的流態(tài)化技術(shù)研究在提升煤氣化工藝的能力、完善流態(tài)化技術(shù)上都有著重要意義,對增強(qiáng)我國殼牌煤氣化領(lǐng)域整體質(zhì)量的提升也至關(guān)重要。在這個(gè)過程中,溫克勒氣化床工藝、循環(huán)流化床工藝、灰熔聚流化床工藝等技術(shù)工藝的使用,讓我國殼牌煤氣化工藝的質(zhì)量能夠“更上一層樓”。

        表3 流化床同溫度不同催化劑的變化結(jié)果

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