气流床气化法
气流床加压气化工艺介绍
气流床加压气化工艺介绍一、工艺原理本煤气化技术属气流床加压气化工艺。
浓度60.5%的水煤浆通过煤浆给料泵加压与高压氧气（纯度99.6%）通过四个对称布置在气化炉中上部同一水平面的工艺喷嘴对喷进入气化炉燃烧室。
对喷撞击后形成6个特征各异的流动区，即射流区、撞击区、撞击流股、回流区、折返流区和管流区组成。
利用煤的部分氧化释放出热量，维持在该煤种灰熔点温度以上进行气化反应。
炉内温度约1350℃，反应过程非常迅速，一般在4—10秒内完成。
（1）射流区：流体从喷嘴以较高速度喷出后，由于湍流脉动，射流将逐渐减弱，直至与相邻射流边界相交。
同时受撞击区较高压力的作用，射流速度衰减加快，射流扩张角也随之加大，此后为撞击区。
（2）撞击区：当射流边界交汇后，在中心部位形成相向射流的剧烈碰撞运动，该区域静压较高，且在撞击区中心达到最高。
此点即为驻点，射流轴线速度为零，由于相向流股的撞击作用，射流速度沿径向发生偏转，径向速度（即沿设备轴向速度）逐渐增大。
撞击区内速度脉动剧烈，湍流强大、混合作用好。
（3）撞击流股：四股流体撞击后，流体沿反应器轴向运动，分别在撞击区外的上方和下方形成了流动方向相反，特征相同的两个流股。
在这个区域中，撞击流股具有与射流相同的性质，即流股对周边流体也有卷吸作用，使该区域宽度沿轴向逐渐增大，轴向速度沿径向衰减，直至轴向速度沿径向分布平缓。
（4）回流区：由于射流和撞击流股都具有卷吸周边流体的作用，故在射流区边界和撞击流股边界，出现在回流区。
（5）折返流区：沿反应器轴线向上运动的流股对拱顶形成撞击流，近炉壁沿着轴线折返朝下运动。
（6）管流区：在炉膛下部，射流、射流撞击、撞击流股，射流撞击壁面等特征消失，轴向速度沿径向分布保持不变，形成管流区。
水煤浆、氧气进入气化室后，相继进行雾化、传热、蒸发、脱挥发份、燃烧、气化等六个物理和化学过程，前五个过程速度较快，已基本完成，而气化反应除在上述五区中进行外，主要在管流区中进行。
简述壳牌加压气流床气化工艺流程
壳牌气化技术，又称壳牌压液化床气化工艺，是将煤，生物质，或石
油焦炭等物质转化为合成气体的一种方法。
它使用一种特殊的反应堆，加压并充满流体，以高效地将固体物质转化为清洁合成气体。
这个技
术的酷点在于它能处理各种不同的材料，所以它是制作合成气体的一
个非常多功能的选择。
整个毒气化的她开始得到原料全部准备并准备摇滚。
我们要把它磨
成一个超级精细的粉末这样每个小颗粒就都统一了还可以去我们把
它扔进加压流体化床反应堆，在那里，所有的魔法发生。
这个坏男孩在80巴的压力下运作，这对于释放高合成气体的产率和确保我们从
碳转化中获得最大收益来说是关键。
在反应堆内部，原料会得到像氧
气或空气一样的气化剂的舒适，这真的让派对开始，并有助于把原料
转化为一些甜甜的合成气体。
这就像一个化学舞会在那里！
随着原料在气化过程中的舞动，反应炉以温和的拥抱压气流为生，形
成了热量和质量转移的交响乐。
原产于反应堆的乙醚合成气体随后被
淋浴和净化，洗去焦油、微粒和硫磺等杂质。
这种纯净的合成气体随
后被引向一个无穷无尽的可能性领域，可以被转化成氢，氨，甲醇，
合成燃料等珍贵的宝藏。
从本质上讲，壳牌加压流体化床气化过程是
一种出色和适应性强的方法，为生产来自原料的纯合成气体提供了一
个和谐的方式，为可持续能源生产的未来描绘了充满希望的景象。
气流床气化工艺
气流床气化工艺
气流床气化工艺是一种高效的能源转化技术，它可以将各种固体燃料转化为可燃气体，如煤、木材、废弃物等。
这种技术的优点在于它可以将废弃物转化为能源，减少了废弃物的数量，同时也减少了对传统能源的依赖。
气流床气化工艺的基本原理是将固体燃料放入气流床中，通过高温气流的作用，将燃料分解成可燃气体。
这种技术的优点在于它可以在不使用氧气的情况下进行气化，从而减少了氧气的消耗，同时也减少了氧气的污染。
气流床气化工艺的应用范围非常广泛，可以用于生产燃气、合成气、液体燃料等。
在燃气生产方面，气流床气化工艺可以将煤、木材等固体燃料转化为燃气，从而减少了对传统燃气的依赖。
在合成气方面，气流床气化工艺可以将煤、木材等固体燃料转化为合成气，从而用于化学工业、石化工业等领域。
在液体燃料方面，气流床气化工艺可以将煤、木材等固体燃料转化为液体燃料，从而用于汽车、船舶等领域。
气流床气化工艺的发展前景非常广阔，它可以为我们提供更加清洁、高效的能源转化技术。
同时，气流床气化工艺也可以为我们解决废弃物处理的问题，从而减少了对环境的污染。
因此，我们应该加强对气流床气化工艺的研究和开发，推广其应用，为我们的经济发展和环境保护做出贡献。
煤转化技术：气流床气化法
⑵ Shell煤气化工艺流程及气化炉
流程简述： ①煤粉制备和送料系统
经预破碎后进入煤的干燥系统，使煤中的水分小于2%，然后进入 磨煤机中被制成煤粉，磨煤机是在常压下运行，制成粉后用N2气送入 煤粉仓中。然后进入加压锁斗系统。再用高压N2气，以较高的固气比 将煤粉送至4个气化炉喷嘴，煤粉在喷嘴里与氧气(95%纯度)混合并与 蒸汽一起进入气化炉反应。 ②气化
b:燃烧气化: 燃烧：C+O2→CO2+Q 气化:C+H2O→CO+H2-Q；CO2+C→CO-Q; 燃烧:O2+H2→H2O+Q; CO+O2→CO2+Q ; c:气化（氧气耗尽时）： C+H2O→CO+H2-Q； CO2+C→CO-Q; CO+H2→CH4+H2O+Q； 最后生成以CO、H2、CO2、 H2O为主要成分的湿煤气及熔渣。
• 下面是两张结渣图片供参考：
shell气化炉内渣层对保护耐火层理和水冷壁管至关重要，以 下一张照片是停车中温降过快造成的垮渣，一张是炉内温度波动 （高温）造成的渣层损坏。将容易烧蚀损坏原来被渣层保护的耐火 衬里和金属销钉，当保护层减薄到一定程度时，将失去对水冷壁的 保护，伤害到本体，气化炉反应热平衡也将失衡。
⑶气化炉
膜式水冷壁
向火侧附着一层耐火材料（以渣抗渣） 内壁衬里设有水冷管副产部分蒸汽
内筒和外筒 环形空间： 容纳水、蒸汽输入和出的管路、利于检修
高压容器外壳
筒上部为燃烧室（气化区） 下部为熔渣激冷室
§ 4.4 气流床气化工艺
水
添加 剂
原 煤
高浓度湿磨
水煤浆
封闭式湿磨设备
煤浆的制备和输送
非封闭式湿磨设备
需要指出的是，不管是哪一种制浆工艺，都是耗能 大户。因此，为了减少磨矿功耗，磨矿前，除特殊情 况(如用粉煤或煤泥制浆)外．都必须经过破碎，预先 破碎到粒度小于30mm，然后经过带称送人磨粉机。 研磨好的煤浆首先要进入一均化罐· 然后用泵送到气化 炉。煤浆是否能够顺利进入气化炉，在泵功率确定的 前提下，取决于煤浆的浓度和颗粒的粒度．这又集中 体现在煤浆的黏度上，为降低黏度可采用加入添加剂 的方法以降低黏度。
水煤浆和氧气喷入气化炉后，生成以CO、氢气为主要成分 的粗煤气。灰渣采用液态排渣
水煤浆气化制煤气的特点
优点 缺点 ①气化原料范围广 ①炉内耐火砖侵蚀严重，更换费用高，增加生产成本 ②与干粉进料相比较，安全并易控制 ②喷嘴使用周期短，停炉更换喷嘴影响生产连续运行 ③工艺技术成熟，流程简单；设备布置紧凑，运转率高； ③水煤浆含水高，氧耗和煤耗比干法高 气化炉结构简单，内部无机械传动装置，操作性能好 ⑤对管道及设备材料要求高，工程投资大 ④操作弹性大，碳转化率高 ⑤粗煤气质量好，用途广 ⑥气化压力范围广 ⑦生产能力大 ⑧污染少，环保性能较好
水
添加 剂
返料
高浓度湿磨
水煤浆
湿筛
封闭式湿磨设备
煤浆的制备和输送
非封闭式湿磨设备
如图所示是非封闭式湿磨 系统。该法中，煤一次通 过磨机，所制取的煤浆同 时能够满足粒度和浓度的 要求。煤在磨机中的停留 时问相对长一些，这样可 以保证较大的颗粒尽可能 不太多。要达到合格的研 磨，选择适当的磨机就变 得很重要，最合适的是用 充填球或棒的滚筒磨机， 妥善选择磨机长度、球径 及球数，使得煤通过磨机 时一次即能达到高浓度的 煤浆，并具有所需要的粒 度。
气流床气化工艺
气流床气化工艺气流床气化工艺是一种先进的生物质能源转化技术，通过在高温气流中将固体生物质转化为可燃气体，同时产生热能。
这一技术在能源利用和环保方面有着重要的应用前景，对于推动清洁能源发展、减少化石能源消耗具有重要意义。
气流床气化工艺的原理是利用高温气流对生物质进行气化反应，将生物质中的碳、氢、氧等元素转化为可燃气体，主要成分包括一氧化碳、氢气、甲烷等。
这些可燃气体可以用作燃料供给发电机组发电，也可以用于工业生产中的燃烧或化学反应。
在气流床气化工艺中，生物质被送入气化炉中，通过控制气化温度、气化压力和气流速度等参数，实现生物质的快速热解和气化过程。
在高温气流的作用下，生物质中的大分子有机物被分解成小分子气体，并释放出热能。
同时，气化炉中的气氛是还原性的，有利于生成一氧化碳等可燃气体。
气流床气化工艺与传统燃煤发电相比具有诸多优势。
首先，生物质是可再生资源，气化过程不会增加二氧化碳等温室气体的排放量，有利于减少对环境的污染。
其次，气流床气化技术可以实现生物质资源的高效利用，提高能源利用效率。
再者，气化产生的可燃气体可以替代天然气、煤炭等传统燃料，降低能源成本，减少对非可再生资源的依赖。
气流床气化技术在生物质能源、城市垃圾处理、工业废物处理等领域得到了广泛应用。
在生物质能源领域，气流床气化技术可以处理各类生物质原料，如秸秆、木屑、废弃木材等，实现生物质能源的高效利用。
在城市垃圾处理领域，气流床气化技术可以将垃圾转化为可燃气体和灰渣，实现垃圾资源化利用。
在工业废物处理领域，气流床气化可以处理各类有机废物，减少废物排放对环境的影响。
总的来说，气流床气化工艺是一种具有广阔应用前景的生物质能源转化技术。
通过将生物质转化为可燃气体，实现能源利用和环保的双重目标，有助于推动清洁能源发展，减少对化石能源的依赖。
随着技术的不断进步和应用领域的拓展，气流床气化技术将在未来发挥更加重要的作用，为可持续发展做出贡献。
气流床气化工艺-空分工序)
气流床气化的主要特征：
⑤ 生产效率高； ⑥碳转化率高。
空气分离的原理及方法
空气分离的原理及方法
氮的分离。
空气分离的原理及方法
空气净化系统
空气净化系统
空气净化系统
精馏系统
精馏系统
4-4 气流床气化工艺
德士古气 化工艺
德士古气化 炉
工艺流程
工艺条件和 气化指标
水煤浆浓度对气化过程的影 响基本表现在几个方面。一般 地，随着水煤浆浓度的提高， 煤气中的有效成分增加，气化 效率提高，氧气的消耗量下降
粉煤的粒度
开粉喷德煤嘴士的后古粒，法度在的对反收炭应益的区明转的显化停受率留到有时煤很间浆大比浓影小度响颗的。粒影较的响大停。的留颗时粒间离短 ，而且在，工颗业粒规越模大的气条固件相下的，接煤触浆面黏积度减是小一。限这制双因重素的。影 响碳结量为表果增使面是大煤活，。装性使易 剂大于来颗泵降粒送低煤和其的提黏转高度化其。率浓降度低，，工导业致上灰采渣用中添的加含
气流床气化工艺
3、气流床气化炉
气流床气化炉
与流化床的比较
气化过程
要求
所谓气流床，就是气化 剂将煤粉夹带进人气化炉 ，进行并流气化。。 沸腾床气化炉，可以利 用小颗粒燃料，气化强度 较固定床大，但气化炉内 的反应温度不能太高，一 般用来气化反应性高的煤 种。而气流床气化却是采 用更小颗粒的粉煤。
2020/3/26
高通温，有因和为，于需才加要预快高先反度将应预煤速热干度来燥，。炉内压力(表压)为196～
提高保气持化灰强，6a9，因％微而～正不75压会％。造(冷成煤黏气结效现率象，
时高对温烟还煤可而所以言以获，气得每化比千用较克煤高烟不的煤必碳考) 虑黏结性。但粉煤采用气力
气流床气化特点及主要特征
1 气流床气化的特点气流床气化是将气化剂（氧气和水蒸气）夹带着煤粉或煤浆[3]，通过特殊喷嘴送入气化炉内。
在高温辐射下，煤氧混合物瞬间着火、迅速燃烧，产生大量热量。
在炉内高温条件下，所有干馏产物均迅速分解，煤焦同时进行气化，生产以CO 和H2为主要成分的煤气和液态熔渣。
气流床煤气化的主要特征如下（1）煤种适应性强在气化炉反应区内，煤粒悬浮在气流中，随着气流并流运动。
煤粒单独进行膨胀、软化、燃尽及形成熔渣等过程，从而气化过程基本不受原料煤的黏结性、机械强度、热稳定性的影响。
值得注意的是，褐煤不适合制成水煤浆燃料。
（2）气化温度高，气化强度大气流床气化属于高温气化技术，通常直接用氧气和过热水蒸气作为氧化剂，炉内反应区温度可高达2000 ℃，出炉煤气温度都在1400 ℃左右。
同时由于煤粉具有很大的比表面积，并且处于加压条件下，所以气化速度极快，气化强度和单路气化能力很高。
（3）煤气中不含焦油由于反应温度很高，炉床温度均一，粉煤的干馏产物全部分解，粗煤气中不含焦油、酚及烃类液体等，其主要杂质为H2S和COS，有利于简化后续净化系统对环境的污染少。
（4）液态排渣一般情况下，气流床气化采用高温液态排渣方式，熔融灰分被高速气流夹带，相互碰撞、结团、长大，从气流中分离或黏结在炉壁上，以熔融状态沿炉壁向下流动，排出气化炉。
所以要求煤的灰熔点应低于炉内气化温度，以利于熔渣的形成。
对于高熔点煤，可添加助熔剂，降低煤的灰熔点和黏度，提高气化的可操作性。
（5）需设置较庞大的磨粉、余热回收和除尘等。
以干煤粉进料，纯氧作气化剂，液态排渣。
气化炉由内筒和外筒两部分组成，内筒上部为燃烧室，下部为激冷室。
Shell 煤气化炉采用膜式水冷壁形式，向火侧敷有一层比较薄的耐火材料，减少热损失的同时可以挂渣，充分利用渣层的隔热作用，以渣层保护炉壁。
气化炉烧嘴是Shell 煤气化工艺的关键设备之一。
采用侧壁烧嘴进料，在气化高温配管、设备安装及试车要求也很高；高压氮气结合超高压氮气的用量过大，部分抵消了其节能的优势；对煤种有一定的要求，并非所有的煤种都适合Shell气化，选用低灰熔点、活性好、灰分含量较低的煤种能够确保工艺长周期安全稳定运行，灰分质量分数在8%～15%为佳。
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一常压流化床气化工艺-1 温克勒气L化OGO炉
温克勒气化炉的炉箅安装在圆锥 内炉可之有内子布体 底 下 层 使气粒不送壁煤能前早炉 。 的 气一温若对部侧面上煤化度必系设气被重期栅后结的般克煤于分面送面在炉在干统置的部新的，来构效气勒不黏2，送入接顶0燥，的显分固温气的简果化5～气含结近蒸人，部。借一热熔化克～化气化。剂1化表性灰汽，其装以些融，。勒40剂化，总mm炉面煤熔和形余有克水的同气通炉同量处m采水，点氧成的辐服冷灰时化左过取样的的用且可的(流气射螺管颗，或炉右炉消能6许粉能能温化化锅0旋粒． 由空在。栅 炉 达多％煤 自 需度床 荆炉给在用 于气炉进栅 到喷～为 由 要下。由，煤出以 温)底入， 均由嘴7流原 气气燃是机气回 度部5炉炉 匀炉喷％动料 流化料端沿化收 降箅入由就， 输，炉出 低着， 气这 性部典化粉可低容型炉煤以的易的，由提煤出工内螺高种现业径旋气气堵规5加化化.塞模5料效。m的的，器率问温高加、题科2入有。勒3m圆利常．锥于压当部活分 以鼓下鼓为整调 化 密 经 ％的旋简互整褐 风 为 风 范9通节点度过的4腰给体成个煤，时围4过0流。大螺灰71部料的截0为单，为控080化较，旋从，机圆面00m原炉生2制0或床大因排底53周加的上m／料生产气％1的的而灰部3设煤转的2/h时产能化～h温富沉机排0。置量数均．的，能力剂1度灰到排出生二可来匀5采角氧力在的0不颗流出，产到以实分％用气在标度组超粒化。另能三通现布。空有蒜 标 准成过 比 床 大 外力个过 。 。气利汽 准 状和煤灰 底 约 的的加调 一蒸于常 状 态流7粒的 部 有调料节 般汽0煤压 态 下速3的软 ，％口螺 沿0在来，
被气流带出流化床。
2、温克勒气化工艺流程 (粗右出((首成干(中惰3421)煤。煤)))粗先燥，性0煤原气～气 在气煤对 ， 料 气气化料l的气0炉气原如斗体的预的温包化m化出的的料果中。m除预处克括、炉炉显进炉充用的粗尘理处勒煤气上温热行料以螺炉煤和理后部度气的化回破含氮旋料气冷的设一收碎有气加，化预产进却原有般和表或料一料人工处物废为筛面二器般送废艺理显热9将分 水 氧不入0热流、热锅0煤， 分 化需料锅℃炉程气的料制 ， 碳要斗左炉，， 生回可加产收以入的余使 气蒸热用化利汽，烟炉用压道的产、力气底生在煤对部蒸1原，气汽.9料煤6，的～进在然除2行炉.后1尘干内进和燥的人， 6两控停M级制留Pa旋入 时，风炉间冷蒸分原约汽却料1离的5等的器m产i水和n量左分洗为右在涤0。.85塔％气～，～化0.煤18剂2k气g
1、高温温克勒气化法（1）工艺LO流GO 程
和低温温克勒气化炉相比较， 高温温克勒气化炉的主要特点是 在H出压T炉W力粗汽和煤化高气工温直艺下接最的进初温入是克两由勒级德气旋国风除 化的尘．莱器设茵，备褐一的煤级生公分产司离能发的力明含大，碳大该量提公较高的 高司颗，拥粒是有返常并回压经到的营床2德内倍国进多鲁一。尔步温地气度区化的，二 提的级高几除和座尘大褐器颗煤流粒煤出重矿的新。气返用体回莱入床茵废层褐热炉回 使煤煤C收除得中a为热尘O碳加原+量。M转入料，g化助，O再率剂占煤经上，5的水0升一%灰洗为是左分塔可9右中冷6以％；却脱。除尘却 除S整i硫O个2化占气氢8化%等；系，灰统并熔是且点在可一使个碱密性闭的 灰T压1分=力的9系5灰0统℃培中，点进添提行加高的5。%，气的加化石煤温灰，汽化， 度石出提后灰高提均，高在虽到加然1压1煤0下0气。进中在行的汽。甲化含烷压水分 含力8量%0.~降918低2M%，P的a但的褐煤压煤气力进中下入的，压有以力效氧为 成气0分./9水8却M蒸提P气a高的为，密汽煤闭化气料剂的锁，质系温量统度也后，经 相1过0应0螺0提下旋高进给。行料的阀H输T入W炉汽内化。工为提高 艺煤试的验灰熔点而按一定比例配入的 添加剂（主要是石灰石，石灰或 白云石）也经给料机加入炉内， 和由螺旋给料机加入的煤料并流 气化。
／中％送m的左人3大右 炉干部。内煤分对和气于煤粉。有反尘黏应和结，水性生汽的成，煤 的经料 煤过， 气净 化需由冷要顶却经 部，过引煤破出气黏。温处煤度理气，中降以古至保有35证 大～床 量40内 的℃， 含的粉尘正尘量常 和降流水至化蒸5。气~2。0mg／m3。
LOGO
4、优缺点
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优点：温克勒气化工艺单炉的生产能力较大、煤气中无焦油，污染小。
由于气化的是细颗粒的粉煤，因而可以充分利用机械化采煤得到的细粒 度煤。 由于煤的干馏和气化是在相同温度下进行的，相对于移动床的干馏区来 讲，其干馏温度高得多，所以煤气中几乎不含有焦油，酚和甲烷的含量 也很少，排放的洗涤水对环境的污染较小。
缺点 主要是温度和压力偏低造成的。炉内温度要保证灰分不能软化和结渣， 一般应控制在900°C左右，所以必须使用活性高的煤为气化原料。 气化温度低，不利于二氧化碳还原和水蒸气的分解，故煤气中二氧化 碳的含量偏高，而可燃组分如一氧化碳、氢气、甲烷等含量偏低。 和移动床比较，气化炉的设备庞大，出炉煤气的温度几乎和床内温度 一样，因而热损失大。 另外，流态化使颗粒磨损严重，气流速度高又使出炉煤气的带出物较 多。为此进一步开发了温克勒加压气化和灰团聚气化工艺。Βιβλιοθήκη 4、优缺点LOGO
优点：温克勒气化工艺单炉的生产能力较大、煤气中无焦油，污染小。
由于气化的是细颗粒的粉煤，因而可以充分利用机械化采煤得到的细粒 度煤。 由于煤的干馏和气化是在相同温度下进行的，相对于移动床的干馏区来 讲，其干馏温度高得多，所以煤气中几乎不含有焦油，酚和甲烷的含量 也很少，排放的洗涤水对环境的污染较小。
缺点 主要是温度和压力偏低造成的。炉内温度要保证灰分不能软化和结渣， 一般应控制在900°C左右，所以必须使用活性高的煤为气化原料。 气化温度低，不利于二氧化碳还原和水蒸气的分解，故煤气中二氧化 碳的含量偏高，而可燃组分如一氧化碳、氢气、甲烷等含量偏低。 和移动床比较，气化炉的设备庞大，出炉煤气的温度几乎和床内温度 一样，因而热损失大。 另外，流态化使颗粒磨损严重，气流速度高又使出炉煤气的带出物较 多。为此进一步开发了温克勒加压气化和灰团聚气化工艺。
二加压流化床气化工艺-1高温温克勒气LOG化O 法
• 高温温克勒气化法的基础是低温温克勒气化法。它是采用比低温温克勒气化法较高的 压力和温度的一项汽化技术。
• 除了保持常压温克勒气化炉的简单可靠、运行灵活、氧耗量低和不产生液态烃等优点 外，主要采用了带出煤粒再循环回床层的做法，从而提高了碳的利用率。