气化工艺计算(16K).docVIP

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气化工艺计算：

计算依据

工业分析

Wf

Af

Vf

Xf

Q

1.02

9.645

41.48

47.855

26.31

元素分析

Cf

Hf

Of

Nf

S

74.82

5.27

5.52

1.19

2.56

灰熔点(℃)

T1

T2

T3

1100

1180

1220

操作温度：1350℃

操作压力：3.0MPa

水煤浆浓度：64.3%

氧纯度：99.6%

气化炉碳转化率：97%

出口煤气含CH4：0.05%

捕渣率：60%

粗煤气中带出灰含碳量：20%

渣中含碳量：43%

煤中S全部转化为H2S及COS

二、计算过程：

以100kg无水无灰基为基础。

1、将煤元素分析转化成无水无灰基

xr=100xf÷(100-Af-Wf)=100xf÷89.335

CrHrOrNrSrΣVr

83.755.906.1611.342.8510046.43

2、煤的发热量计算：

Qr=80Cr+300Hr+10Nr+40Sr－(Or)2－0.5Vr

=80×83.75＋300×5.90＋10×1.34＋40×2.85－6.162－0.5×46.43

=8536.24kcal/100kgdaf煤

3、实际投煤量

Ar=100Af÷89.335=10.8kg/100kgdaf煤

Wr=1.14kg/100kgdaf煤

投煤量为100+Ar＋Wr=111.94kg

水煤浆浓度为64.3%

加入水量为

111.94×35.7/64.3=62.15kg

气化炉排渣：

10.8×60%÷43%=15.07kg

排灰量

10.8×(1－60%)×80%=3.46kg

4、物料平衡：

设入气化炉氧量为xkmol/100kgdaf煤

出口煤气含CO=akmol/100kgdaf煤

H2=bkmol/100kgdaf煤

CO2=mkmol/100kgdaf煤

H2O=hkmol/100kgdaf煤

CH4=0.0005Vkmol/100kgdaf煤

Σ千克=Vkmol/100kgdaf煤

(1)、碳平衡：

入气化炉煤：C入=83.75÷12=6.98kmol

出气化炉：

粗煤气中：C=a＋m＋0.0005V

飞灰中：C=10.8×40%×20%÷12=0.072kmol

渣中含：C=10.8×60%×43%÷12=0.23kmol

C入=C出

6.98=a＋m＋0.0005V＋0.072＋0.23

a＋m＋0.0005V=6.678①

(2)、氢平衡：

入气化炉

煤中含H2=5.9÷2=2.95kmol/100kgdaf煤

煤中水含H2=100×1.02÷89.335÷18=0.06kmol/100kgdaf煤

煤浆中水含H2=62.15÷18=3.45kmol/100kgdaf煤

H入=2.95＋0.06+3.45=6.46

出气化炉：

煤气中H2=bkmol

CH4中H2=0.0005V×2=0.001Vkmol

H2S中含H2=2.85÷34=0.08kmol

水蒸汽中含H2=hkmol

H出=b＋0.001V＋0.08＋h

H入=H出

6.46=b＋0.001V＋0.08＋h

b＋0.001V＋h=6.38②

(3)、氧平衡

入气化炉氧

入炉氧气：0.996xkmol

煤中含O2=6.16÷32=0.19kmol

煤中H2O中O2=1.14÷(18×2)=0.03kmol

煤浆中H2O中O2=62.15÷(18×2)=1.73kmol

O入=0.996x＋0.19＋0.03＋1.73=1.95+0.996x

出气化炉

CO含O2=0.5a

CO2含O2=m

蒸汽中含O2=0.5h

O出=0.5a+m+0.5h

O入=O出

1.95+0.996x=0.5a+m+0.5h

a+2m+h-1.922x=3.9③

(4)、出口干气平衡

CO=akmol/100kgdaf煤

H2=bkmol/100kgdaf煤

CO2=mkmol/100kgdaf煤

CH4=0.0005Vkmol/100kgdaf煤

N2=1.34÷28=0.04