煤气化灰水系统絮凝分散技术培训.pptx
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煤气的净化基础知识培训.pptx
2020/10/14
《煤炭气化工艺》
6-3 脱 硫
一、 煤气脱硫方法分类
原煤脱硫 干法
脱硫技术 煤气脱硫
固体颗粒的清除：水洗急冷 气体杂质的净化：物理溶剂法 化学法
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《煤炭气化工艺》
一、 除尘的原理及方法
气流床气化的 粗煤气中固体 颗粒的清除
固定床气化的粗 煤气中固体颗粒
的清除
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《煤炭气化工艺》
气流床气化的粗煤气中固体颗粒的清除
气流床气化的粗煤气温度高，固体颗粒含量也高。如K-T法中炉气出口温度约 为1816℃，并稍具正压。这时直接用水来使气体急冷．以使其挟带的熔渣微滴 固化，然后使气体通过废热锅炉产生蒸汽，同时降低煤气自身温度到177℃左 右。气体再经两级文氏洗涤器洗涤净化和冷却，温度降至35℃，然后进去脱硫。 K-T法除尘净化的工艺流程如图6-1所示。
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《煤炭气化工艺》
二、 除尘的主要设备
沉降室：重力沉 降，如煤气柜和 废热锅炉就相当 于重力沉降室
旋风分离器： 离心力
文氏洗涤器： 水
煤气中矿尘清除 的主要设备，按 清除原理可分为
电除尘器： 依靠高压静
电场
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水膜除尘器： 水
洗涤塔：水
《煤炭气化工艺》
电除尘器
电除尘器的 主要特点
3 、危害
硫化氧及其燃烧产物(SO2)会造成人体中毒， 在空气中含有0.1%的硫化氢就能致人死命。
硫化物的存在还会腐蚀管道和设备，而且给 后工序的生产带来危害，如造成催化剂中毒、 使产品成分不纯或色泽较差等
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《煤炭气化工艺》
二、煤气中杂质的脱除方法
洁净煤燃烧技术——煤的热解与气化ppt课件
25
26
2020年5月3日
27
一、简介
煤炭气化技术 煤炭气化是将固体（煤、半焦、焦炭）或液体燃料（水煤浆）与气化剂（空气、 氧气、富氧气、水蒸气或二氧化碳等）作用而转变成燃料煤气或合成煤气。
28
29
30
三、煤气化技术主要工艺
31
1、固定床气化
也称移动床气化。因为在气化过程中，煤料与气化剂 逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降很 慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定气化床， 实际上，煤料在气化过程中的确是以很慢的速度向下 移动的，故以称为移动床气化
第一阶段：鼓空气燃烧煤蓄热，生产空气煤气
第二阶段：鼓水蒸气，生产热解煤气和水煤气
45
2、煤炭地下气化方法及工艺
46
47
48
总结
一、煤热解及意义 二、煤热解的分类及过程 三、煤炭热解技术与工艺 四、煤炭气化技术 五、煤炭地下气化技术
49
32
2、流化床气化（沸腾床气化）
以小颗粒煤为原料，并在气化炉内使其悬浮分散在垂 直上升的气流中，煤粒类似于沸腾的液体剧烈地运动 ，从而使得煤粒层几乎没有温度梯度和浓度梯度，从 而使得煤粒层内温度均一，易于控制，提高气化效率 。
33
3、气化床气化
34
Байду номын сангаас
4、熔浴床气化
也称熔融床气化，将煤粉和气化剂以切线方向 高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，池 内熔融物保持高速旋转。作为粉煤与气化剂的 分散介质的熔融物可以是熔融的灰渣、熔盐等 可熔融的金属。
项目三 煤转化为燃料的技术
任务一 煤的热解与气化技术
1
任务一 煤的热解与气化技术
一、什么是煤热解及意义 二、煤热解的分类及过程 三、煤炭热解技术与工艺 四、煤炭气化技术 五、煤炭地下气化技术
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2020年5月3日
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一、简介
煤炭气化技术 煤炭气化是将固体（煤、半焦、焦炭）或液体燃料（水煤浆）与气化剂（空气、 氧气、富氧气、水蒸气或二氧化碳等）作用而转变成燃料煤气或合成煤气。
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三、煤气化技术主要工艺
31
1、固定床气化
也称移动床气化。因为在气化过程中，煤料与气化剂 逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降很 慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定气化床， 实际上，煤料在气化过程中的确是以很慢的速度向下 移动的，故以称为移动床气化
第一阶段：鼓空气燃烧煤蓄热，生产空气煤气
第二阶段：鼓水蒸气，生产热解煤气和水煤气
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2、煤炭地下气化方法及工艺
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总结
一、煤热解及意义 二、煤热解的分类及过程 三、煤炭热解技术与工艺 四、煤炭气化技术 五、煤炭地下气化技术
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2、流化床气化（沸腾床气化）
以小颗粒煤为原料，并在气化炉内使其悬浮分散在垂 直上升的气流中，煤粒类似于沸腾的液体剧烈地运动 ，从而使得煤粒层几乎没有温度梯度和浓度梯度，从 而使得煤粒层内温度均一，易于控制，提高气化效率 。
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3、气化床气化
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Байду номын сангаас
4、熔浴床气化
也称熔融床气化，将煤粉和气化剂以切线方向 高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，池 内熔融物保持高速旋转。作为粉煤与气化剂的 分散介质的熔融物可以是熔融的灰渣、熔盐等 可熔融的金属。
项目三 煤转化为燃料的技术
任务一 煤的热解与气化技术
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任务一 煤的热解与气化技术
一、什么是煤热解及意义 二、煤热解的分类及过程 三、煤炭热解技术与工艺 四、煤炭气化技术 五、煤炭地下气化技术
气力输灰系统培训课件
气力输灰系统培训课件气力输灰系统培训课件随着工业技术的不断发展，气力输灰系统在许多工业领域中得到了广泛应用。
它是一种通过气流将固体颗粒从一个地方输送到另一个地方的系统。
在本次培训课件中，我们将深入了解气力输灰系统的工作原理、组成部分以及操作维护等方面的知识。
一、气力输灰系统的工作原理气力输灰系统的工作原理基于气力输送的概念。
它利用高速气流将固体颗粒从一处吹送到另一处，实现输送的目的。
其工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 气流生成：气力输灰系统中的气流是通过压缩空气产生的。
压缩空气经过气体处理设备，去除其中的水分和杂质，然后进入气流发生器。
2. 固体颗粒装载：固体颗粒通常储存在一个装载仓中。
当气流通过装载仓时，固体颗粒会被带起并混合在气流中。
3. 输送管道：气流和固体颗粒的混合物通过输送管道输送到目标位置。
输送管道通常是由耐磨材料制成，以防止颗粒的磨损和堵塞。
4. 分离和收集：在目标位置，气流和固体颗粒被分离。
气流经过分离装置，被排出到大气中，而固体颗粒则被收集起来。
二、气力输灰系统的组成部分气力输灰系统由多个组成部分组成，每个部分都扮演着重要的角色。
以下是常见的组成部分：1. 压缩空气系统：压缩空气系统是气力输灰系统的核心部分。
它包括压缩机、气体处理设备和气流发生器等。
压缩机负责产生高压气体，气体处理设备用于去除水分和杂质，气流发生器则将压缩空气转化为高速气流。
2. 装载仓：装载仓用于储存固体颗粒。
它通常具有一定的容量，并通过传送装置将颗粒送入气流中。
3. 输送管道：输送管道是将气流和固体颗粒输送到目标位置的通道。
它通常由耐磨材料制成，以确保系统的稳定运行。
4. 分离装置：分离装置用于将气流和固体颗粒分离。
常见的分离装置包括旋风分离器和过滤器等。
5. 控制系统：控制系统用于监控和控制气力输灰系统的运行。
它可以实现自动化操作，提高系统的效率和稳定性。
三、气力输灰系统的操作维护气力输灰系统的操作维护是保证系统正常运行的关键。
电絮凝技术处理煤气化灰水
电絮凝技术处理煤气化灰水袁金刚;朱继双;韩勇;刘明亮;朱玉营【摘要】采用电絮凝技术处理粉煤加压气化航天炉装置产生的灰水.中试结果显示:灰水经电絮凝一体化装置处理后,出水中总钙和总镁的平均值分别降至180 mg/L 和11.1 mg/L,有效抑制了结垢的发生;相对于单一氢氧化钠,碳酸钠和氢氧化钠共同作用的处理效果更好.工业化应用结果表明,电絮凝一体化装置对灰水的总硬度、浊度和悬浮物均有较好的去除效果,其平均去除率分别为32.5％、66.7％和73.0％.采用该技术处理煤气化灰水具有较强的经济性.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】5页(P541-545)【关键词】电絮凝;污水处理;煤气化灰水【作者】袁金刚;朱继双;韩勇;刘明亮;朱玉营【作者单位】航天长征化学工程股份有限公司,北京 101111;中路高科(北京)公路技术有限公司,北京 100088;航天长征化学工程股份有限公司,北京 101111;航天长征化学工程股份有限公司,北京 101111;航天长征化学工程股份有限公司,北京101111【正文语种】中文【中图分类】X773近年来，在多方力量的推动和协作下，我国开发出多种类型的煤气化炉，并得到大量应用［1］。
但这些煤气化工艺与其他国内外煤气化工艺一样，气化过程中会产生含有大量细碎煤的渣水。
渣水处理技术是煤加压气化技术的重要组成部分，主要包括黑水处理和灰水循环两部分。
所谓黑水是从气化炉、水洗塔、渣池排出的水。
溶解在黑水中的大部分合成气需经多级闪蒸才可被解析出来。
而灰水是黑水经多级闪蒸、絮凝、过滤、澄清后的出水，灰水可作循环使用。
传统去除煤气化黑水中的浊度和悬浮物的方法是添加絮凝剂。
煤气化黑水具有高温、高悬浮物含量、高浊度等特点，同时携带大量Ca2+和Mg2+。
现有絮凝技术对黑水中Ca2+和Mg2+的去除效果差，导致灰水中的Ca2+，Mg2+浓度仍然较高。
因此，灰水的循环利用系统需加入大量的高温分散剂、阻垢剂。
关于水煤浆气化技术的简介ppt课件
（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。
6
（3）撞击流股： 四股流体撞击后，流体沿反应器轴向运动，分
9
2、煤浆颗粒在气化炉内的气化过程
煤浆颗粒在气化炉内的气化过程
经历了以下步骤：
湍流脉动
颗粒的湍流弥散 颗粒的对流加热
颗粒的振荡运动
来自火焰、炉内壁、高温 气体、固体物等
颗粒的辐射加热
煤的热裂解
煤浆蒸发与颗粒 中挥发分的析出
挥发产物的气相反应
煤焦、CH4等与 H2O、CO2
煤焦的多相反应
灰渣的形成
10
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。
7
（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。
8
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。
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。
6
（3）撞击流股： 四股流体撞击后，流体沿反应器轴向运动，分
9
2、煤浆颗粒在气化炉内的气化过程
煤浆颗粒在气化炉内的气化过程
经历了以下步骤：
湍流脉动
颗粒的湍流弥散 颗粒的对流加热
颗粒的振荡运动
来自火焰、炉内壁、高温 气体、固体物等
颗粒的辐射加热
煤的热裂解
煤浆蒸发与颗粒 中挥发分的析出
挥发产物的气相反应
煤焦、CH4等与 H2O、CO2
煤焦的多相反应
灰渣的形成
10
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。
7
（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。
8
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。
锅炉设备燃料供应除灰渣及烟气净化培训课件.pptx
螺旋出渣机1-驱动装置；2-螺旋筒体；3-螺旋轴； 4-渣斗；5-供水管；6-轴承；7-出渣口
除灰渣方式的选择
• 除人工加煤的锅炉可采用人工手推车除渣外，工 业锅炉房机械除灰渣方式可作下列考虑：
✓ 锅炉房灰渣排除量小于1t/h，宜采用半机械化或机械化 除渣。除渣设备有螺旋式、马丁式、圆盘式出渣机或配 以手推车等。
锅炉房耗油量计算
富裕系数，取1.2～1.3
• 单台锅炉燃油量kg／h
B K D(iq igs )
Qnet,ar
燃油的 收到基 低位发
热值
• 每只燃烧器计算耗油量
GRS
B n
• 锅炉房计算耗油量
单台锅炉燃 烧器数量
B B1 B1 Bn
主要附属设备
• 输油泵 • 供油泵
✓ 油泵的热备用
✓ 额定耗煤量＜1t／h，单台额定蒸发量≤4t／h——采用 人工手推车或简易机械化设备间歇运煤
• 电动葫芦吊煤罐—运煤量2～6t／h，适用于额定耗煤量4t／h
运
以下的锅炉房。电动葫芦 • 简易小翻斗上煤
煤 ✓ 额定耗煤量1～6t／h ，单台额定蒸发量6～10t／h ——
采用间歇或机械化设备连续运煤
设
✓有害气体——SOx，NOx、CO2等
• 危害
✓酸雨、温室效应、动植物的危害
• 排放标准——时段、适用区域
✓《环境空气质量标准》 《大气污染物综合排放标准》 《锅炉大气污染物排放标准》
锅炉烟尘的防治
• 提高燃烧技术，完善燃烧过程
✓ 消除黑烟
• 装设除尘设备
✓ 沉降室 ✓ 干式旋风除尘器（卧式、立式、双旋风、多
贮煤场
• 贮煤场面积的计算
锅炉房的平均小时最大耗 煤量——出现在最大负荷 季节时的平均小时耗煤量
煤气化炉技术介绍.pptx
炉必须在1000℃以上才可投料，若临时把冷备用炉升温至1000℃以上，势必影响全系统生 产，所以有备用炉应处于热备用状态的要求，而维持热备用炉耗能较大。 (3) 气化炉耐火材料寿命短
我国多选用法国砖（沙佛埃耐火材料公司），其寿命为1～1.5年。其中渭河化肥厂开车 一年，三台气化炉向火面砖全改换过，一炉砖需75万美元，而且换一炉砖周期长，影响生 产二个月。目前，我们国内正研制价廉、耐高温侵蚀，而且使用寿命长的耐火材料。 (4) 工艺烧嘴寿命短
3.4 Texaco煤气化炉
●水煤浆供料 ●液态排渣炉 ●内壁衬有多层耐火砖 ●水煤浆和氧气从炉顶的燃烧 器高速连续地喷入部分氧化室， 高温状态下工作的喷嘴设有冷 却水装置，水煤浆喷入气化炉 内迅速发生反应，数秒钟内完 成气化过程。 ●气化炉的下部因冷却方式不 同有2种形式，一种是激冷型 冷却方式，一种是全热回收型。
热损失，提高效率； ●内层分水冷壁和耐火砖两种。
GSP气化炉的结构示意图
几种典型煤气化炉技术
GSP煤气化炉组合式气化多喷嘴结构示意图 几种典型煤气化炉技术
几种典型煤气化炉技术
●GSP煤气化工艺（干法进料）
几种典型煤气化炉技术
GSP煤气化炉的特点
(1)GSP气流床气化技术具有气流床气化的突出优点：煤种适应广、处理能力 (2)大、气化效率高、碳转化率高、环境友好等。 (2) GSP气化的给料有干法和湿法两种，可以气化煤，也可以处理其他化工过 程的废弃物及下脚料，如：化学废液和煤焦油。 (3) GSP气化炉的气化室有耐火砖和水冷壁两种结构。可以根据原料的不同性 质选取不同的结构。 (4）GSP气化工艺的整个气化炉外壳为一水夹套结构，减少热损，提高了整体 热效率。 (5) GSP气化技术的工艺运行烧嘴与开工烘炉烧嘴为组合结构，这样可使整个 开车过程简单、迅速。 (6) GSP气化炉同样适应于大规模，目前已设计出热功率500MWth相当于日处 理煤2 000吨的气化炉。
我国多选用法国砖（沙佛埃耐火材料公司），其寿命为1～1.5年。其中渭河化肥厂开车 一年，三台气化炉向火面砖全改换过，一炉砖需75万美元，而且换一炉砖周期长，影响生 产二个月。目前，我们国内正研制价廉、耐高温侵蚀，而且使用寿命长的耐火材料。 (4) 工艺烧嘴寿命短
3.4 Texaco煤气化炉
●水煤浆供料 ●液态排渣炉 ●内壁衬有多层耐火砖 ●水煤浆和氧气从炉顶的燃烧 器高速连续地喷入部分氧化室， 高温状态下工作的喷嘴设有冷 却水装置，水煤浆喷入气化炉 内迅速发生反应，数秒钟内完 成气化过程。 ●气化炉的下部因冷却方式不 同有2种形式，一种是激冷型 冷却方式，一种是全热回收型。
热损失，提高效率； ●内层分水冷壁和耐火砖两种。
GSP气化炉的结构示意图
几种典型煤气化炉技术
GSP煤气化炉组合式气化多喷嘴结构示意图 几种典型煤气化炉技术
几种典型煤气化炉技术
●GSP煤气化工艺（干法进料）
几种典型煤气化炉技术
GSP煤气化炉的特点
(1)GSP气流床气化技术具有气流床气化的突出优点：煤种适应广、处理能力 (2)大、气化效率高、碳转化率高、环境友好等。 (2) GSP气化的给料有干法和湿法两种，可以气化煤，也可以处理其他化工过 程的废弃物及下脚料，如：化学废液和煤焦油。 (3) GSP气化炉的气化室有耐火砖和水冷壁两种结构。可以根据原料的不同性 质选取不同的结构。 (4）GSP气化工艺的整个气化炉外壳为一水夹套结构，减少热损，提高了整体 热效率。 (5) GSP气化技术的工艺运行烧嘴与开工烘炉烧嘴为组合结构，这样可使整个 开车过程简单、迅速。 (6) GSP气化炉同样适应于大规模，目前已设计出热功率500MWth相当于日处 理煤2 000吨的气化炉。
最新煤气净化工艺与技术(煤焦化技术培训课件
甲醇驰放气苯加氢工艺
脱硫煤气
焦炉煤气制甲醇工艺
气柜
罗茨鼓风机
过滤器预脱硫塔Biblioteka 压缩机 合成塔过滤器
氧化锌脱硫
三塔精馏 放空 焦炉
甲醇
铁钼预转化
焦炉煤气制取甲醇工艺路线
2 国内常用的煤气净化基本流程
煤气净化系统通常由冷凝鼓风装置、脱硫脱氰装置、脱氨装置和脱苯装置等 工序组成。不同的煤气净化工艺流程主要表现在脱硫和脱氨工艺方案的选择 上。 应用于焦化行业的脱氨工艺主要有：水洗氨蒸氨浓氨水工艺、水洗氨蒸氨氨 分解工艺、冷法无水氨工艺、热法无水氨工艺、半直接法浸没式饱和器硫铵 工艺、半直接法喷淋式饱和器硫铵工艺、间接法饱和器硫铵工艺和酸洗法硫 铵工艺。脱硫工艺主要有干法脱硫和湿法脱硫两种。湿法脱硫工艺有湿式氧 化工艺和湿式吸收工艺两种。湿式氧化脱硫工艺有以氨为碱源的TH法 （TAKAHAX法脱硫脱氰和HIROHAX法废液处理工艺）、以氨为碱源的FRC 法（FUMAKS-RHODACS法脱硫脱氰和COMPACS法废液焚烧、干接触法制 取浓硫酸工艺）、以氨为碱源的HPF法和以钠为碱源的ADA法等，湿式吸收 脱硫工艺有索尔菲班法（单乙醇胺法）和AS法（氨硫联合洗涤法）。 目前我国已经建成的焦化工程中，上述的脱氨和脱硫工艺均有采用。 焦炉大型化、煤气净化装置大型化、设备大型化、净化工艺技术多样化、产 品品种多样化是技术发展的必然结果。我国目前在大中型焦化厂生产运行的 煤气净化技术约计十余种，在此就几种主要的工艺技术简单介绍如下：
1.8 化工产品精制
焦化厂化工产品精制主要是指焦油加工和粗苯精制。 焦油加工的任务就是通过物理和化学手段将焦油中的各种 组分分离出来： 轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油、沥青等，这些粗产品经 过进一步加工后可得到苯酚、甲酚、二甲酚、纯吡啶、甲 基吡啶、喹啉、古马隆树脂、精萘、精咔唑、蒽醌、改质 沥青、针状焦等高附加值的产品。焦油加工的规模越大， 加工的深度则越深，可提取的产品品种就越多。 粗苯加工的任务是对粗苯进行加工:纯苯、甲苯、二甲苯 和溶剂油等产品。 焦炉煤气制甲醇
煤气化
2-1-8 2-1-9 2-1-10 2-1-11
上述生成甲烷的反应，均为放热反应。
• 4 煤中其他元素与气化剂的反应
• 煤中还含有少量元素氮（N）和硫（S）。他们与气化剂O2 、H2O、H2以及反应中生成的气态反应物之间可能进行的反应如 下 S + O2 = SO2 2-1-12 SO2 + H2 = H2S + 2H2O 2-1-13 2H2S + SO2 = 3S + 2H2O 2-1-14 C + 2S = CS2 2-1-15 CO + S = COS 2-1-16 N2 + 3H2=2NH3 2-1-17 N2 + H2O + 2CO = 2HCN + 1.5O2 2-1-18 N2 + XO2 = 2NOx 2-1-19
（二） 理化过程：
•
煤的热解：煤受热后自身发生一系列物理和 化
• 学变化的复杂过程 • 煤的气化 • 非均相反应：气化剂与固体煤或 • 煤焦的反应 • 煤的气化 • 均相反应：气态反应产物之间或 • 与气化剂的反应
习惯上将气化反应分为三种类型：碳－氧之间的反应、 水蒸汽分解反应和甲烷生产反应。
• • • • • • • • • 1 碳与氧之间的反应有： C + O2 = CO2 2C + O2 = 2CO C + CO2 = 2CO 2CO + O2 = 2CO2 2-1-1 2-1-2 2-1-3 2-1-4
•
3 煤气中的甲烷，一部分来自煤中挥发物的热分解，另一部分 则是气化炉内的碳与煤气中的氢反应以及气体产物之间的反应的 结果。
• • • • •
C + 2H2 = CH4 CO + 3H2 = CH4 + H2O 2CO + 2H2 = CH4 + CO2 CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
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疑是最现实、最具根本性的选择。
• 煤气化技术： TEXACO德士古技术 ；（美国） SHELL西尔技术 ；（荷兰） GSP（黑水泵气化）技术；（东德） 多元料浆技术（西北院）； 多喷嘴技术（华东理工）； 航天炉等技术。
二.德士古气化工艺简介
• 1.制浆系统 • 2.气化炉系统 • 3.合成气洗涤系统 • 4.烧嘴冷却水系统 • 5.锁斗系统 • 6.渣水系统
含渣水处理工序：
含渣水处理工序的作用是将气化及煤气初步净化工序产生的黑水中 所含的固体和溶解的气体分离出来并回收黑水所含的热量。
气化炉及煤气初步净化系统（旋风分离器及水洗塔）底部来的黑水 分别经过减压送入蒸发热水塔下部蒸发室。在蒸发热水塔的蒸发室 中，一部分水蒸发为蒸汽，连同少量溶解气体进入蒸发热水塔上部 热水室与低压灰水泵来的灰水直接接触，加热灰水，自身大部分冷 凝。热水室的热水经高温热水泵进入水洗塔中部。热水室未冷凝的 蒸汽进酸气冷凝器，冷凝后，气－液两相进酸气分离器，气相至火 炬放空，冷凝液进灰水槽。
灰水系統堵塞结垢问题的解决措施
合理布置黑水管路,尽量减少拐弯及“口袋”,减 少管道堵塞的几率;在容易出现堵塞的管道处增加 冲洗水接头,以方便检修和管道冲洗。
对经常出现磨损的管道采用内衬耐磨陶瓷的管件, 在减压阀阀后的冲击盲板上再增加一层防冲击盲板, 增加抗磨性。
在开、停车时,尽量将黑水闪蒸管道上的自调阀 维持在较大开度,止因开度过小造成阀前堵塞及阀 体局部因流速过大而磨损。对于1开1备的减压阀阀 组要经常切换, 防止因垢片沉积而堵塞阀门及管道。
2. 系统温度高、温差大（200-280℃→50-80℃）。
3. 高温滞留时间长。在200℃以上区域停留约30分 钟。
4. 高硬度。由于添加CaCO3作为助熔剂来降低灰熔點， 引入大量钙硬度，造成灰水系統极易结垢。
5. 系统操作压力可高达6.5 Mpa，压力变化大，流 速变化也大，pH变化亦大，导致系統中各部分沉 积结垢傾向不同，难以控制細渣的沉积及CaCO3水 垢的形成。
蒸发热水塔蒸发室底部被浓缩的黑水经液位调节由底侧部排出，进 入真空闪蒸器内进行真空闪蒸，大量溶解的气体释放出来，黑水进 一步浓缩，含固量增大，温度进一步降低。
真空闪蒸器底部的黑水经液位控制依靠重力送至静态混合器，与絮 凝剂混合后流入澄清槽。澄清槽上部澄清水溢流，依靠重力进入灰 水槽，经低压灰水泵到蒸发热水塔循环使用。
煤气化灰水系统 絮凝分散技术培训
一前言
• 我国是一个多煤、少油、缺气的国家。2010年，我国进口石油依
存度达到40％；到2020年，石油的对外依存度有可能接近60％，
与目前美国58％的水平相当。 我国己探明的煤炭储量占世界煤炭
储量位居第三位。煤炭在我国一次能源结构中处于绝对重要位置，
加快开发和推广应用洁净煤技术，大力推进煤化工事业步伐，无
6. 灰水系統必須添加絮凝剂降低灰水悬浮物，以符 合工艺要求。同時也需要添加灰水分散剂，防止 灰水系统结垢、細渣沉积与堵塞，严重影响整体 煤气化工艺流程的正常运行。
灰水处理药剂
• 絮凝剂:针对水中的悬浮物和胶体物质等杂质，用作 聚集粘附并使之生成絮状物以达到净化水体的药剂。
（聚丙烯酰胺）
• 分散阻垢剂：能分散水中难溶无机盐及各种杂质， 阻止和干扰难溶无机盐在金属设备及管道沉积结垢， 保证生产正常进行的药剂。
德士古气化灰水工艺简图
四喷嘴工艺简图
重要设备
1
气化炉
2
洗涤塔
3
闪蒸罐
4
沉降槽
5
灰水槽
四噴嘴水煤浆气化工艺流程
水煤浆由煤浆振动筛过筛后进入煤浆槽，出煤浆槽后经水煤浆给料泵加压 后通过4个工艺烧嘴从侧面对喷进入气化炉。空分来的高压氧气进氧气缓冲 罐，经调节流量后分别进入4个工艺烧嘴的中心管和外环管。 在气化炉中煤浆与氧发生气化反应，生成CO、H2 、CO2 、H2O 和少量CH4 、 H离2S开等气气化体炉。燃烧室的热气体和熔渣进入气化炉下段激冷室，被水淬冷后温 度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里管进一步与高温热水泵 来的灰水混合，使煤气夹带的固体颗粒完全湿润，以便从煤气中快速除去。 水／煤气的混合物进入旋风分离器，气相中的大部分细灰进入液相，连续 排出旋风分离器，进入含渣水处理工序。 出旋风分离器的煤气进入水洗塔的下部，煤气向上穿过塔盘与塔中部加入 的由蒸发热水塔加热的循环灰水和塔上部加入的来自下游工序的变换高温 冷凝液逆流直接接触，洗涤剩余的固体颗粒。伴随着煤气减湿、相变及灰 水升温等过程，煤气在水洗塔顶部经过旋流板除沫器，除去夹带在气体中 的雾沫，将基本上不含细灰的工艺气送出水洗塔，煤气中含尘量应小于１ ｍｇ／ｍ３。 水洗塔中部含固量较低的洗涤黑水经黑水循环泵加压后分为２路：一路送 入气化炉洗涤冷却环；另一路送入混合器作为洗涤润湿水。 从水洗塔底部排出的黑水，通过流量控制经减压进入含渣水处理工序，含 渣水处理工序再生的灰水，经过蒸发热水塔预热后再返格控制灰水的工艺指标(pH、总碱度、Ca2+、悬 浮物含量等),保持水质稳定。
灰水与黑水
• 来自系统的黑水经闪蒸降温，进入 沉降槽进行絮凝处理，溢流出的水 被称为灰水。
• 进入灰水罐，经高压灰水泵加压后 进入系统与煤气接触，清洗煤气后 排出的水称为黑水。
水质特点：
1. 高悬浮物。灰水悬浮物为 20-100 mg/L，黑水悬 浮物为 2000- 20000 mg/L。
为防止溶解固体在黑水系统中的累积，需向界外连续排出一部分灰 水进行处理。
水系统运行存在的问题：
•堵!
灰水系统造成堵塞的原因
随着闪蒸的进行, 大量的水被蒸出, 水中的Ca2+ 、 Mg2+ 、 CO32 - 、HCO3- 等各种离子浓度逐渐升高，达到CaCO3 生成 的条件后, CaCO3 、 MgCO3等盐类与灰水中的炭黑颗粒沉积、 吸附在设备内壁上, 但由于垢层与钢材的热膨胀系数相差较 大, 温度降低后灰垢会因挤压而出现裂纹并变得松散；开、 停车时, 受设备内部介质温差较大影响, 灰垢脱落堵塞出口管 或调节阀前，造成堵塞。
• 煤气化技术： TEXACO德士古技术 ；（美国） SHELL西尔技术 ；（荷兰） GSP（黑水泵气化）技术；（东德） 多元料浆技术（西北院）； 多喷嘴技术（华东理工）； 航天炉等技术。
二.德士古气化工艺简介
• 1.制浆系统 • 2.气化炉系统 • 3.合成气洗涤系统 • 4.烧嘴冷却水系统 • 5.锁斗系统 • 6.渣水系统
含渣水处理工序：
含渣水处理工序的作用是将气化及煤气初步净化工序产生的黑水中 所含的固体和溶解的气体分离出来并回收黑水所含的热量。
气化炉及煤气初步净化系统（旋风分离器及水洗塔）底部来的黑水 分别经过减压送入蒸发热水塔下部蒸发室。在蒸发热水塔的蒸发室 中，一部分水蒸发为蒸汽，连同少量溶解气体进入蒸发热水塔上部 热水室与低压灰水泵来的灰水直接接触，加热灰水，自身大部分冷 凝。热水室的热水经高温热水泵进入水洗塔中部。热水室未冷凝的 蒸汽进酸气冷凝器，冷凝后，气－液两相进酸气分离器，气相至火 炬放空，冷凝液进灰水槽。
灰水系統堵塞结垢问题的解决措施
合理布置黑水管路,尽量减少拐弯及“口袋”,减 少管道堵塞的几率;在容易出现堵塞的管道处增加 冲洗水接头,以方便检修和管道冲洗。
对经常出现磨损的管道采用内衬耐磨陶瓷的管件, 在减压阀阀后的冲击盲板上再增加一层防冲击盲板, 增加抗磨性。
在开、停车时,尽量将黑水闪蒸管道上的自调阀 维持在较大开度,止因开度过小造成阀前堵塞及阀 体局部因流速过大而磨损。对于1开1备的减压阀阀 组要经常切换, 防止因垢片沉积而堵塞阀门及管道。
2. 系统温度高、温差大（200-280℃→50-80℃）。
3. 高温滞留时间长。在200℃以上区域停留约30分 钟。
4. 高硬度。由于添加CaCO3作为助熔剂来降低灰熔點， 引入大量钙硬度，造成灰水系統极易结垢。
5. 系统操作压力可高达6.5 Mpa，压力变化大，流 速变化也大，pH变化亦大，导致系統中各部分沉 积结垢傾向不同，难以控制細渣的沉积及CaCO3水 垢的形成。
蒸发热水塔蒸发室底部被浓缩的黑水经液位调节由底侧部排出，进 入真空闪蒸器内进行真空闪蒸，大量溶解的气体释放出来，黑水进 一步浓缩，含固量增大，温度进一步降低。
真空闪蒸器底部的黑水经液位控制依靠重力送至静态混合器，与絮 凝剂混合后流入澄清槽。澄清槽上部澄清水溢流，依靠重力进入灰 水槽，经低压灰水泵到蒸发热水塔循环使用。
煤气化灰水系统 絮凝分散技术培训
一前言
• 我国是一个多煤、少油、缺气的国家。2010年，我国进口石油依
存度达到40％；到2020年，石油的对外依存度有可能接近60％，
与目前美国58％的水平相当。 我国己探明的煤炭储量占世界煤炭
储量位居第三位。煤炭在我国一次能源结构中处于绝对重要位置，
加快开发和推广应用洁净煤技术，大力推进煤化工事业步伐，无
6. 灰水系統必須添加絮凝剂降低灰水悬浮物，以符 合工艺要求。同時也需要添加灰水分散剂，防止 灰水系统结垢、細渣沉积与堵塞，严重影响整体 煤气化工艺流程的正常运行。
灰水处理药剂
• 絮凝剂:针对水中的悬浮物和胶体物质等杂质，用作 聚集粘附并使之生成絮状物以达到净化水体的药剂。
（聚丙烯酰胺）
• 分散阻垢剂：能分散水中难溶无机盐及各种杂质， 阻止和干扰难溶无机盐在金属设备及管道沉积结垢， 保证生产正常进行的药剂。
德士古气化灰水工艺简图
四喷嘴工艺简图
重要设备
1
气化炉
2
洗涤塔
3
闪蒸罐
4
沉降槽
5
灰水槽
四噴嘴水煤浆气化工艺流程
水煤浆由煤浆振动筛过筛后进入煤浆槽，出煤浆槽后经水煤浆给料泵加压 后通过4个工艺烧嘴从侧面对喷进入气化炉。空分来的高压氧气进氧气缓冲 罐，经调节流量后分别进入4个工艺烧嘴的中心管和外环管。 在气化炉中煤浆与氧发生气化反应，生成CO、H2 、CO2 、H2O 和少量CH4 、 H离2S开等气气化体炉。燃烧室的热气体和熔渣进入气化炉下段激冷室，被水淬冷后温 度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里管进一步与高温热水泵 来的灰水混合，使煤气夹带的固体颗粒完全湿润，以便从煤气中快速除去。 水／煤气的混合物进入旋风分离器，气相中的大部分细灰进入液相，连续 排出旋风分离器，进入含渣水处理工序。 出旋风分离器的煤气进入水洗塔的下部，煤气向上穿过塔盘与塔中部加入 的由蒸发热水塔加热的循环灰水和塔上部加入的来自下游工序的变换高温 冷凝液逆流直接接触，洗涤剩余的固体颗粒。伴随着煤气减湿、相变及灰 水升温等过程，煤气在水洗塔顶部经过旋流板除沫器，除去夹带在气体中 的雾沫，将基本上不含细灰的工艺气送出水洗塔，煤气中含尘量应小于１ ｍｇ／ｍ３。 水洗塔中部含固量较低的洗涤黑水经黑水循环泵加压后分为２路：一路送 入气化炉洗涤冷却环；另一路送入混合器作为洗涤润湿水。 从水洗塔底部排出的黑水，通过流量控制经减压进入含渣水处理工序，含 渣水处理工序再生的灰水，经过蒸发热水塔预热后再返格控制灰水的工艺指标(pH、总碱度、Ca2+、悬 浮物含量等),保持水质稳定。
灰水与黑水
• 来自系统的黑水经闪蒸降温，进入 沉降槽进行絮凝处理，溢流出的水 被称为灰水。
• 进入灰水罐，经高压灰水泵加压后 进入系统与煤气接触，清洗煤气后 排出的水称为黑水。
水质特点：
1. 高悬浮物。灰水悬浮物为 20-100 mg/L，黑水悬 浮物为 2000- 20000 mg/L。
为防止溶解固体在黑水系统中的累积，需向界外连续排出一部分灰 水进行处理。
水系统运行存在的问题：
•堵!
灰水系统造成堵塞的原因
随着闪蒸的进行, 大量的水被蒸出, 水中的Ca2+ 、 Mg2+ 、 CO32 - 、HCO3- 等各种离子浓度逐渐升高，达到CaCO3 生成 的条件后, CaCO3 、 MgCO3等盐类与灰水中的炭黑颗粒沉积、 吸附在设备内壁上, 但由于垢层与钢材的热膨胀系数相差较 大, 温度降低后灰垢会因挤压而出现裂纹并变得松散；开、 停车时, 受设备内部介质温差较大影响, 灰垢脱落堵塞出口管 或调节阀前，造成堵塞。