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煤氣發(fā)生爐的化學(xué)反應(yīng)原理

發(fā)布時間:2008-10-08
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當(dāng)燃料煤由加煤斗投入煤氣發(fā)生爐內(nèi)后,遇到由下部鼓入爐內(nèi)的氣化劑(空氣和水蒸氣)便發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),并沿料層高度方向向上形成五層、自下而上為:灰渣層、氧化層、還原層、干熘層、干燥層。
鼓入的氣化劑,首先經(jīng)過渣層,并在此層中得預(yù)熱,當(dāng)上升進(jìn)入高溫的燃料層時,碳和氧氣發(fā)生了下列反應(yīng):
2C+O=2CO+Q 2CO+O2=2CO2+O C+O=CO2+Q
幾個反應(yīng)都是放熱反應(yīng),溫度很高、該層稱為氧氣層。
氧氣層中產(chǎn)生的熱氣繼續(xù)上升,與上層燃料接觸,產(chǎn)生了還原反應(yīng)。主還原層中的反應(yīng)主要是
CO2+C=2CO-Q C+H2O=CO2+2H2-O C+H2O=CO+H2-Q
次還原層主要是生成一氧化碳與過剩的水蒸氣溫反應(yīng):CO+H2O=CO2+H2+Q
此外,還有生成甲烷的副反應(yīng):C+2H2=CH4+Q
    還原層中生的熱氣體再往上升,加熱了上面的煤層,形成了干餾和干燥二層。干餾的揮發(fā)有機(jī)物在上升熱氣體帶來的物理熱作用下,被干餾的蒸發(fā)出來:干燥層的水份,也是靠此熱量被干燥凈塵器進(jìn)行處理后,供工作爐使用。
HML系列煤氣發(fā)生爐使用蒸汽—空氣的混合氣作為氣化劑,其氣化區(qū)的基本反應(yīng)為:
(1)C+O2 = CO2+408861 KJ
(2)2C+O2 = 2CO2+246447 KJ
(3)2CO+O2 = 2CO2+571275 KJ
(4)CO2+C = 2CO-162414 KJ
(5)C+H2O = CO+H2-118828 KJ
(6)C+2H2O = CO2+2H2-75240 KJ
(7)CO+H2O = CO2+H2-43587 KJ
     氣化劑穿過灰層后在氧化帶中與高溫焦碳接觸進(jìn)行氧化還原反應(yīng)放出大量的熱量,在還原帶中主要完成CO2及H2O的還原反應(yīng)(CO2+C→2CO,H2O+C→H2+CO),得到CO和H2等可燃?xì)怏w。
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