煤制氢工艺原理.docxVIP

煤制氢工艺原理 煤制氢工艺是利用煤气化反应将煤中的碳键破裂，形成热裂解产物氢、碳气体、尤其是甲烷，这是一种依据热热力学原理的复杂的化学反应过程。煤气化反应的本质是热裂解反应，是指热能较高的情况下，煤中有机分子被碳氧有机属性结合物裂解，形成较低热值但更丰富，多样化的热裂解产物，主要包括氢气、甲烷、氧气、水蒸气等。 煤中的碳和氧只有在足够的温度，即煤灰的融点以上的情况下，才会发生热裂解反应，生成氢气。当温度升高到1450-1600℃时，煤中的有机物开始分解，形成氢气和甲烷等热裂解产物，其速度大大增快。而当温度降至1400℃左右时，大部分有机物已经被完全热裂解，煤中的热裂解反应大致告一段落，氢气和甲烷就会在此时产生了。 流程上，煤制氢工艺一般包括煤气化装置、热裂解反应器、冷却塔、汽液分离器和洗涤塔等。煤气化装置的基本运行原理：煤气化装置的底部有一个炉，由调节阀供应空气，空气经加热到一定温度，煤被下料到炉中，水分被蒸发，有机物被碳氧有机属性结合物裂解，氢气、甲烷、氧气和水蒸气等因热解产生，热裂解反应气体进入冷却塔，在冷却过程中各成分按不同的温度沉降，氢气最先沉降，氢气从冷却塔底部卸出，甲烷从汽液分离装置中分离，水蒸气被吸入洗涤塔，经过蒸发后再卸出用于回收。