煤炭气化工艺--气化炉试题答案

一、填空题

1、气化炉

2、移动床(又叫固定床)、沸腾床(叫流化床)、气流床和熔融床

3、空气煤气

4、混合煤气

5、常压气化炉、加压气化炉、固态排渣气化炉、液态排渣气化炉。

6、加煤系统、气化反应部分、排灰系统。

7、水套、内璧衬里

8、物理和化学变化、煤气、灰渣

9、空气、氧气、水蒸气(称为气化剂)和气化时形成的煤气、燃料和燃料气化后形成的固体如灰渣等

10、固定床

11、气流床

12、非均相反应、均相反应

13、气化剂向燃料颗粒表面的外扩散过程、气化剂被燃料颗粒的表面吸附、气化剂、与碳的表面化学反应、产物分子的脱附、产物分子从颗粒表面扩散到气流主体

14、煤的干燥、干馏、热解、主要的化学反应

15、水蒸气、被煤吸附的少量的一氧化碳和二氧化碳等。

16、小分子(气体)、中等分子(焦油)、大分子(半焦)。

17、燃烧反应、还原反应

18、移动床上部的加煤装置、气化剂、逆流流动

19、空层、干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰渣层，

20、流态化

21、并流

22、空气煤气、混合煤气、水煤气、半水煤气

23、炉上部有加煤机构、中部为炉身、下部有除灰机构和气化剂的入炉装置。

24、炉算、灰盘、排灰刀和风箱等

25、加煤机构和破黏装置。

26、U·G·I型水煤气发生炉。

27、焦炭或无烟煤，炉顶、炉底、灰渣

28、用冷却水对煤气进行有效的洗涤，使煤气得到最终冷却、除尘和干燥。

29、煤气发生炉内氧化层的温度、1000～1200℃、950～1050℃、1150℃

30、氧化层和还原层

31、液态排渣和气态排渣

32、炉体、夹套、布煤器和搅拌器、炉算、灰锁和煤锁等

33、水蒸气，灰熔点，熔融状态。1100～1500℃，大，大，无残碳。

34、煤的气化，粗煤气的净化，煤气组成的调整处理。

35、煤的气化、煤气的净化部分，燃气与蒸汽联合循环发电部分，气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置) ，燃气轮机发电系统，蒸汽轮机发电系统、废热回收锅炉等。

36、分子数减小、分子数增大或不变

37、气化的原料粒度小．相应的传热面积大，传热效率高，气化效率和气化强度明显提高。

38、煤的预处理、气化、气化产物显热的利用、煤气的除尘和冷却等

39、气流床

40、水煤浆进料、淬冷型、和全热回收型

41、煤浆的制备和输送、气化和废热回收、煤气的冷却和净化等。

42、水煤浆的浓度、粉煤粒度、氧煤比和气化炉操作压力等。

43、煤在熔融的渣、金属或盐浴中直接接触蒸汽、空气(或氧气)而气化的方法。

二、名词解释

1、所谓气化强度，即单位时间、单位气化炉截面积上处理的原料煤质量或产生的煤气量。

2、气化炉单台生产能力是指单位时间内，一台炉子能生产的煤气量。它主要与炉子的直

径大小、气化强度和原料煤的产气率有关

3、所谓的气化效率是指所制得的煤气热值和所使用的燃料热值之吃．用公式表示为：

式中——气化效率，％；

Q`——lkg煤所制得煤气的热值，kJ/ kg；

Q——1kg煤所提供的热值．kJ/ kg；

4、煤气产率是指每千克燃料(煤或焦炭)在气化后转化为煤气的体积，它也是重要的技术经薪指标之一．

5、煤气单耗，定义为每生产单位体积的煤气需要消耗的燃料质量，以kg／m3计。

6、水蒸气的消耗量是指气化1kg煤所消耗蒸汽的量．水蒸气消耗量的差异主要由于原料煤的理化性质不同而引起的。

7、气化温度一般指煤气发生炉内氧化层的温度。

所谓的气化强度是指单位时间、单位炉截面积上所气化的燃料量。

8、料层高度：气化炉内，灰渣层、氧化层、还原层、干馏层和干燥层的总高度即为料层高度。

9、气化炉出来的煤气称粗煤气，净化后的煤气称为净煤气。

10、汽氧比是指气化剂中水蒸气和氧气的组成比例。

三、简答题

1、提高控制步骤的速度对于整个宏观速度有什么重要意义?

答：气固相非均相反应，其反应过程有五个过程组成：

即①气化剂向燃料颗粒表面的外扩散过程；

②气化剂被燃料颗粒的表面吸附；

③吸附的气化剂和燃料颗粒表面上的碳进行表面化学反应；

④生成的产物分子从颗粒表面脱附下来；

⑤产物分子从颗粒的表面通过气膜扩散到气流主体。

这些过程对煤炭气化过程的速度往往有不同的影响，由这些过程共同决定的气化速度通常称为宏观反应速度，而忽略其他过程的影响，只考虑第三步其表面化学反应的速度叫做本征动力学速度。在这五个过程中，若其中某一步进行的最慢，而其他步骤向对该步来讲速度很大，因而宏观反应速度就由这一步来决定，该步骤就称为控制步骤。它是确定和调整工艺条件的重要依据。

2、压力和温度影响可逆反应的基本规律是什么?

答：如果反应是吸热的(如上述碳与水蒸气的反应)， kp随T的升高而增大；反之，对于放热反应，kp随T的增大而减小。这也就是说，对于吸热反应，提高温度有利于化学反应向生成产物的方向进行；对于放热反应，则降低温度有利于向生成产物的方向进行。

就压力对气化过程的平衡髟响而言，基本的规律是：对反应后体积增加(即分子数增

加)的反应，随着压力的增加，产物的平衡含量是减少的；反之，对于体积减少的反应加压有利于产物的生成。

3、影响煤热解的主要因素有哪些?

答：在绝热情况下将煤加热进行物理化学变化的过程为煤热解过程，煤的热解结果生成三类分子：小分子(气体)、中等分子(焦油)、大分子(半焦)。

就单纯热解作用的气态而言．煤气热值随煤中挥发分的增加而增加，随煤的变质程度的加深氢气含量增加而烃类和二氧化碳含量减少。煤中的氧含量增加时，煤气中二氧化碳和水含量增加。煤气的平均分子量则随热解的温度升高而下降．即随温度的升高大分子变小，煤气数量增加。

4、根据燃料在炉内的运动状况可以将气化炉分为哪几类?