第五章煤气净化(上)讲述.pptx

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第五章煤气净化(上)讲述

第五章 煤气净化(上) 煤气化生产技术 固体颗粒的清除——除尘 2 一氧化碳的变换 3 概 述 1 第五章 煤气净化 工艺流程 4 二氧化碳的脱除 5 典型粗煤气净化工艺生产操作 6 第一节 概述 1 2 煤气中的杂质及其危害 煤气中杂质的脱除方法 一、煤气中的杂质及其危害 煤气的主要成份随生产方法的不同而有差别,其杂质含量和杂质成份,因生产方法的区别而有所不同,但主要是矿尘、各种硫的化合物、煤焦油等。气流床气化法如K-T法、德士古水煤浆气化法、shell气化法等由于采用高温操作条件,不产生焦油、油和酚。 二、煤气中杂质的脱除方法 煤气的净化包括固体颗粒的清除和气体杂质的净化,一般分为预净化和净化两个阶段。 大多数煤气的预净化方法,包括带有热回收的冷却以及水进行洗涤或急冷。合理的流程安排,取决于粗煤气的温度以及可冷凝副产物在气体中的含量。 第二节 固体颗粒的清除——除尘 1 2 除尘的原理及方法 除尘的主要设备 一、除尘的原理及方法 一、除尘的原理及方法 一、除尘的原理及方法 二、除尘的主要设备 (一)电除尘器 电除尘器可分为干式和湿式两种,如图5-4所示为湿式电除尘器的结构。 二、除尘的主要设备 如图5-5所示为电除尘过程的示意图,因电离产生的正离子向电晕极前进,与电晕极碰撞并被吸收,同时碰撞能量还会使电子从电晕极表面重新飞出。 二、除尘的主要设备 (二)旋风除尘器 旋风除尘器是工业中应用最为广泛的一种除尘设备,尤其在高温、高压、高含尘浓度以及强腐蚀性环境等苛刻的场合。 (三)袋式除尘器 袋式除尘器是过滤除尘设备中应用最广泛的一类,它是使含尘气体通过以纤维滤料制成的滤袋,将粉尘分离捕集下来的高效干式气体净化设备。 二、除尘的主要设备 (四)湿法洗涤除尘器 湿法洗涤器既可用于除去气体中颗粒物,又可同时脱除气体中的有害化学组分,用作十分广泛。 第三节 一氧化碳的变换 1 2 变换反应 变换催化剂 3 4 工艺条件 工艺流程 一、变换反应 1.变换反应的热效应 变换的化学反应为 还可进行其他反应 一、变换反应 2.变换反应的平衡常数 3.平衡含量的计算 二、变换催化剂 1.中(高)温变换催化剂 表5-1 国内外几种高(中)变催化剂 二、变换催化剂 续上表 二、变换催化剂 过度还原的碳化铁在适当条件下可催化F-T反应的进行,生成烷烃、烯烃、羧酸类、醛类、酮类和醇类。还原过程中的主要反应为 二、变换催化剂 2.低变催化剂 表5-2 铜、氧化锌、氧化铝和氧化铬的熔点 物 质 Cu ZnO Al2O3 Cr2O3 熔点/℃ 1083 1975 2045 2435 二、变换催化剂 低变催化剂用H2或CO还原时的反应如下 在还原过程中,催化剂中的添加物一般不被还原,但当温度高于250℃时可发生下列反应。 二、变换催化剂 3.耐硫变换催化剂 表5-4 国内外耐硫变换催化剂 国别 德国 丹麦 美国 中国 型号 K8-11 SSK C B301 B303Q QCS-04 化学组成/% CoO MoO3 K2O Al2O3 其他 ~1.5 ~10.0 适量 余量 - ~3.0 ~10.0 适量 余量 - ~3.0 ~12.0 适量 余量 加有稀土元素 2~5 6~11 适量 余量 - >1 8~13 1.8±0.3 8.0±1.0 适量 余量 - 物理性能 尺寸/mm 颜色 堆密度/(kg/L) 比表面/(m2/g) 比孔容/(ml/g) Φ4×10条 绿 0.75 150 0.5 Φ3×5球 墨绿 1.0 79 0.27 Φ3×10条 黑 0.70 122 0.5 Φ5×5条 蓝灰 1.2~1.3 148 0.18 Φ3~5球 浅蓝色 0.9~1.1 长8~12 Φ3.5~4.5 浅绿 0.75~0.88 ≥60 0.25 使用温度/℃ 280~500 200~475 270~500 210~500 160~470 二、变换催化剂 催化剂中的活性组分在使用中都是以硫化物形式存在,在CO变换过程中,气体中有大量水蒸气,催化剂中的活性组分MoS2与水蒸气有一水解反应平衡关系,化学反应为 三、工艺条件 1.压力 2.温度 3.汽气比 四、工艺流程 1.中(高)变-低变串联流程 四、工艺流程 2.全低变流程 四、工艺流程 3.变换工艺的新进展 ①取消饱和热水塔工艺。 ②用喷水增湿取代填料的饱和热水塔工艺。 ③变换兼有机硫转化工艺。 ④适用于醇生产的低温变换工艺。 第四节 脱硫 1 2 煤气脱硫方法分类 湿法脱硫 3 干法脱硫 一、煤气脱硫方法分类 脱硫技术分为三大类: 原煤脱硫 煤气脱硫 烟气脱硫 煤气脱硫无论在技术上还是在经济上均优于其他两类。 一、煤气脱硫方法分类 二、湿法

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