高温下各种煤气化反应性.pdf

维普资讯 1989-~ 煤炭综合利用 (译丛) 第1期 高温下各种煤的气化反应性 桥本健治 三浦孝一 徐 继军 ( 本京都虫 学) 0 前 言 油冲击 以后，煤的气化作为有效利用煤的一种方法受到重视，开始从各种角度对气化 进行研究。气化的目的有许多．但在 日本，从由煤炭获得代替石油的化学原料和获得能量的 立场出发，用煤的气化制造合成气 以及联合发 电一直引起人们的注意。这些 气化法，如Te— xaco法和K—T法，一般都是在一千几百度的高温下进行的。 1000℃以下的低温 区中煤的气化速度因煤种的不同而表现出很大差异，造成这种差别的 原 因也从各个方面进行过考察。另外，一般认为高温气化是在传质速率控制下进行的，故煤 种的影响较小。但最近Peng等人在 1000～1400℃的范围内用热天平对三种煤进行了水蒸汽气 化，结果表明此温度区域内为化学反应速率控制。还有，Brown等人在 11O0℃以上用小型气 流夹带床对四种煤进行了气化，发现煤转化率与煤种有关，同用其它方法测定的气化速度成 正 比．这说明高温气化也存在煤种的影响，因此有必要对高温下气化反应性的控制因素进行 解析。另外 实际气化过程中气化的起始物不是焦，而是煤，千馏和气化同时进行。然而， 这种条件下的气化方面的研 究还从未见到过。 本文用能快速升温的热天平反应器在 1185℃下测定了18种煤和 12种酸处理脱灰煤的水蒸 汽气化速率，所用实验条件同工业装置相近。实验考察了气化速度 同煤的含碳量c(％)、煤 焦的微孔表面积 、碳晶粒的大小以及煤焦上氧吸附量之间的相互关系，并同时考察了高温下 煤气化反应的控制因素。 1 实 验 1．1试 样 实验使用18种煤样以及将其中的12种用酸 (盐酸和氢氟酸 )处理的脱灰煤 (DMC)。 其含碳精和工业数据见表 1．脱灰煤的工业，}析按煤进行 将试样粉碎、过筛，取28—32目 (500～590#m)、20~24 (7l0~840 m)、l4～16目(10∞一1190 m)的筛分供实 验 )1j 脱灰_==，法『同戈 献 【10)。由表 1可知，陵处理后灰分可完全脱除。 68 · 维普资讯 Yal】ourn(YA) B5．0 Soya (SY) 6Bt Morwell(MW) a7．1 Yoshizumi(YL) 68．9 Sufco (SU) T32 TalheJyo (TC) 74．5 Wando~n (WD) 74 5 Coa1Valley(CV) 7B．4 IJJinoisNo．6(JL)77 l 们． 卵 叭 蝴 朝 弘 鲫 “ 明 UlaⅡ4 2(UL：) 98o200 7 8 7 0 0 5 So1dietCanyon(SC)80．e Datomg (DC) 8t．5 Wallarah (WL) 81．6 HuAtefVaI】ey(HV 81．0 Takasitima (TK) 82．3 TahIllOOT (TM ) 8 ．8 PeakDOWNS(PD) 88．9 BeatriCe (BR) 89．8 1．2气化装置 4嚣2358： B9 2二 二 气化装置是将热天平 (岛沣，TG一31)安装在反直器韵上部。这样，不仅保留了高速升 温的特长，还能连续测定重量变化．反应器最下部为 内径25．4ram、长50cm的透 明石英管，置 q~KaOcm#9电炉中。上面是安装试样下落结构的部分和热天平的连 接部分。最上面 和热天 二 一 平 的连接处为能伸缩的蛇管 ，可 以很方便地卸下试样。 气化温度为I185℃(颗粒温度 )，水蒸汽气化剂分压为o．5arm．N2作为吹扫气。气体流 2 O