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以煤為原料製取的氣體燃料或氣體原料。煤氣是一種潔凈的能源,又是合成化工的重要原料。所屬學科: 資源科技(一級學科);能源資源學(二級學科)

1 煤氣 -簡介

以煤為原料加工製得的含有可燃組分的氣體。根據加工方法、煤氣性質和用途分為:煤氣化得到的是水煤氣、半水煤氣、空氣煤氣 (或稱發生爐煤氣) ,這些煤氣的發熱值較低,故又統稱為低熱值煤氣;煤乾餾法中焦化得到的氣體稱為焦爐煤氣,高爐煤氣.屬於中熱值煤氣,可供城市作民用燃料。煤氣中的一氧化碳和氫氣是重要的化工原料.

煤氣煤氣

於合成氨、合成甲醇等。為此,將用作化工原料的煤氣稱為合成氣,它也可用天然氣、輕質油和重質油製得。[1]

2 煤氣 -煤氣成份

一氧化碳.甲烷.氫氣.氧.二氧化碳.不飽和碳氫.氮氣.少量硫化氫.焦油.酚水.

可燃氣體

可燃氣體有:一氧化碳.甲烷.氫氣.

煤氣煤氣

3 煤氣 -發生爐煤氣

分類

發生爐煤氣分兩種:1.雙段發生爐煤氣.2.單段發生爐煤氣.

雙段發生爐煤氣

雙段煤氣發生爐是在單段煤氣爐的基礎上在上部加上一個乾餾段,煤層厚度大約4m左右,其目的是將進入下段的煤在氣化前進行初步的焦化,所以上部所產煤氣類似焦爐煤氣,熱值較高。下部類似燃用焦碳的單段煤氣爐,所產煤氣含焦油很少。雙段煤氣爐多用於冷煤氣站。

整個系統 整個系統包括煤場、渣場、煤提升系統、煤倉、供煤系統、供風系統、雙段爐氣化系統、除塵凈化系統、冷卻系統、焦油捕集及回收系統、自動控制系統、煤氣加壓輸送系統。


4 煤氣 -詳細介紹

一級電捕焦油器,脫除重質焦油及灰塵,其工作溫度為90~150℃之間,再進入間接冷卻器,在間接冷卻器內煤氣被冷卻至35~45℃左右。下段煤氣經旋風除塵器除塵,除塵后的溫度大約在450~550℃。繼而進入餘熱換熱器,在給煤氣降溫的同時回收煤氣顯熱,煤氣溫度降至200~230℃左右;再進入風冷器冷卻,溫度降至65~80℃。通過間接冷卻器,被循環冷卻水間接冷卻至35~45℃。被間接冷卻后的上段煤氣和下段煤氣進入Ⅱ級電捕輕油器再一次脫油、除塵。被冷卻凈化后的煤氣經加壓機,通過煤氣管道輸送使用。兩段式煤氣發生爐是在單段式煤氣爐的基礎上在上部加上一個乾餾段,煤層厚度大約4m左右,其目的是將進入下段的煤在氣化前進行初步的焦化,所以上部所產煤氣類似焦爐煤氣,熱值較高。下部類似燃用焦碳的單段煤氣爐,所產煤氣含焦油很少。兩段式煤氣爐多用於冷煤氣站。單段式煤氣爐產氣量與單段爐相近。

煤氣煤氣設備

5 煤氣 -技術參數

名稱單位雙段煤氣發生爐技術性能參數

型號/φ2φ2.4φ2.6φ3φ3.2
爐膛內徑mm20002400260030003200
煤耗量Kg/h780-9501100-14001300-17001750-21002050-2400

煤氣產量Nm3/h3500-44004200-54005800-70006800-8000
0
煤氣混合熱值KJ/Nm35800-6500

煤氣出口溫度上段℃80-120
下段℃400-550

煤氣出口壓力上段Pa1000-1500
下段Pa1470-1960
飽和空氣溫度℃50-65
設備總重量T708595110130

6 煤氣 -外形尺寸

H1m5.55.55.55.55.5
H2m101011.511.511.5
H3m13.513.51515.215.2
燃料粒度m20-40:25-50:30-60

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7 煤氣 -水煤氣簡介

工業上,水煤氣的生產一般採用間歇周期式固定床生產技術。爐子結構採用UGI氣化爐的型式。在氣化爐中,碳與蒸汽主要發生如下的水煤氣反應:

C+H2O→CO+H2

C+2H2O→CO2+2H2

以上反應均為吸熱反應,因此必須向氣化爐內供熱。通常,先送空氣入爐,燒掉部分燃料,將熱量蓄存在燃料層和蓄熱室里,然後將蒸汽通入灼熱的燃料層進行反應。由於反應吸熱,燃料層及蓄熱室溫度下降至一定溫度時,又重新送空氣入爐升溫,如此循環。當目的是生產燃料氣時,為了提高煤氣熱值,有時提高出爐煤氣溫度,藉以向熱煤氣中噴入油類,使油類裂解,即得所謂增熱水煤氣。

近年來,正在開發高溫氣冷堆的技術,用氦為熱載體將核反應熱轉送至氣化爐作為熱源,以生產水煤氣。

8 煤氣 -焦爐煤氣慨念

根據焦爐本體和鼓冷系統流程圖,從焦爐出來的荒煤氣進入之前,已被大量冷凝成液體,同時,煤氣中夾帶的煤塵,焦粉也被捕集下來,煤氣中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉塵和焦油渣一起流入機械化焦油氨水分離池。分離后氨水循環使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中煉焦煤氣進入初冷器被直接冷卻或間接冷卻至常溫,此時,殘留在煤氣中的水分和焦油被進一步除去。出初冷器后的煤氣經機械捕焦油使懸浮在煤氣中的焦油霧通過機械的方法除去,然後進入鼓風機被升壓至19600帕(2000毫米水柱)左右。為了不影響以後的煤氣精製的操作,例

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如硫銨帶色、脫硫液老化等,使煤氣通過電捕焦油器除去殘餘的焦油霧。為了防止萘在溫度低時從煤氣中結晶析出,煤氣進入脫硫塔前設洗萘塔用於洗油吸收萘。在脫硫塔內用脫硫劑吸收煤氣中的硫化氫,與此同時,煤氣中的氰化氫也被吸收了。煤氣中的氨則在吸氨塔內被水或水溶液吸收產生液氨或硫銨。煤氣經過吸氨塔時,由於硫酸吸收氨的反應是放熱反應,煤氣的溫度升高,為不影響粗苯回收的操作,煤氣經終冷塔降溫後進入洗苯塔內,用洗油吸收煤氣中的苯、甲苯、二甲苯以及環戊二烯等低沸點的炭化氫化合物和苯乙烯、萘古馬隆等高沸點的物質,與次同時,有機硫化物也被除去了。

焦爐煤氣用途 焦爐煤氣是指用幾種煙煤配成煉焦用煤,在煉焦爐中經高溫乾餾后,在產出焦炭和焦油產品的同時所得到的可燃氣體,是煉焦產品的副產品。主要作燃料和化工原料。計量單位為千元.

焦爐煤氣成份 焦爐煤氣主要由氫氣和甲烷構成,分別佔56%和27%,並有少量一氧化碳、二氧化碳、氮氣、氧氣和其他烴類.

熱值

其低發熱值為18250kJ/Nm3.

密度

密度為0.4~0.5kg/Nm3

9 煤氣 -高爐煤氣

主要成份 高爐煤氣為煉鐵過程中產生的副產品,主要成分為:CO,C02,N2、H2、CH4等,其中可燃成分CO含量約佔25%左右,H2、CH4的含量很少,CO2,N2的含量分別佔15%,55%,熱值僅為3500KJ/m3左右。

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化學過程

高壓鼓風機(羅茨風機)鼓風,並且通過熱風爐加熱後進入了高爐,這種熱風和焦炭助燃,產生的是二氧化碳和一氧化碳,二氧化碳又和炙熱的焦炭產生一氧化碳,一氧化碳在上升的過程中,還原了鐵礦石中的鐵元素,使之成為生鐵,這就是煉鐵的化學過程。鐵水在爐底暫時存留,定時放出用於直接鍊鋼或鑄錠。

這時候在高爐的爐氣中,還有大量的過剩的一氧化碳,這種混和氣體,就是「高爐煤氣」。

這種含有可燃一氧化碳的氣體,是一種低熱值的氣體燃料,可以用於冶金企業的自用燃氣,如加熱熱軋的鋼錠、預熱鋼水包等。也可以供給民用,如果能夠加入焦爐煤氣,就叫做「混和煤氣」,這樣就提高了熱值。

10 煤氣 -中毒簡介

家庭中煤氣中毒主要指一氧化碳中毒、液化石油氣、管道煤氣、天然氣中毒,前者多見於冬天用煤爐取暖,門窗緊閉,排煙不良時,後者常見於液化灶具漏泄或煤氣管道漏泄等。煤氣中毒時病人最初感覺為頭痛、頭昏、噁心、嘔吐、軟弱無力,當他意識到中毒時,常掙紮下床開門、開窗,但一般僅有少數人能打開門,大部分病人迅速發生抽痙、昏迷,兩頰、前胸皮膚及口唇呈櫻桃紅色,如救治不及時,可很快呼吸抑制而死亡。煤氣中毒依其吸入空氣中所含一氧化碳的濃度、中毒時間的長短.當居室內一氧化碳體積達0.06%時,人會感到頭暈、頭痛、噁心、嘔吐、四肢乏力等症;超過0.1%時,只要吸入半小時,人即會昏睡,進而昏迷;達到0.4%時,只要吸入1小時就可致人於死亡。,常分三型:

煤氣煤氣中毒

輕型

1.中毒時間短,血液中碳氧血紅蛋白為10%~20%。表現為中毒的早期癥狀,頭痛眩暈、心悸、噁心、嘔吐、四肢無力,甚至出現短暫的昏厥,一般神志尚清醒,吸入新鮮空氣,脫離中毒環境后,癥狀迅速消失,一般不留後遺症。

中型

中毒時間稍長,血液中碳氧血紅蛋白佔30%~40%,在輕型癥狀的基礎上,可出現虛脫或昏迷。皮膚和粘膜呈現煤氣中毒特有的櫻桃紅色。如搶救及時,可迅速清醒,數天內完全恢復,一般無後遺癥狀。

重型

發現時間過晚,吸入煤氣過多,或在短時間內吸入高濃度的一氧化碳,血液碳氧血紅蛋白濃度常在50%以上,病人呈現深度昏迷,各種反射消失,大小便失禁,四肢厥冷,血壓下降,呼吸急促,會很快死亡。一般昏迷時間越長,預后越嚴重,常留有痴獃、記憶力和理解力減退、肢體癱瘓等後遺症。

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11 煤氣 -主要措施

(1)立即打開門窗,移病人於通風良好、空氣新鮮的地方,注意保暖。查找煤氣漏泄的原因,排除隱患。

(2)松解衣扣,保持呼吸道通暢,清除口鼻分泌物,如發現呼吸驟停,應立即行口對口人工呼吸,並作出心臟體外按摩。

(3)立即進行針刺治療,取穴為太陽、列缺、人中、少商、十宣、合谷、湧泉、足三里等。輕、中度中毒者,針刺后可以逐漸蘇醒。

(4)立即給氧,有條件應立即轉醫院高壓氧艙室作高壓氧治療,尤適用於中、重型煤氣中毒患者,不僅可使病者蘇醒,還可使後遺症減少。

(5)立即靜脈注射50%葡萄糖液50毫升,加維生素C500~1000毫克。輕、中型病人可連用2天,每天1~2次,不僅能補充能量,而且有脫水之功,早期應用可預防或減輕腦水腫。

(6)昏迷者按昏迷病人的處理進行。

12 煤氣 -中毒后的處理

①堅持早晨到公園或在陽台進行深呼吸運動擴胸運動、太極拳,每天30分鐘左右,輕、中型中毒者應連續晨練7~14天;重型中毒者可根據後遺症情況,連續晨練3~6個月,作五禽戲、鐵布衫功、八段錦等。

②繼續服用金維他每天1~2丸,連服7~14天,或維生素C0.1~0.2克,每天3次,亦可適量服用維生素B1、B6,複合維生素B等。

③檢查煤氣使用情況,以防再次中毒:

a.檢查煤氣有無漏泄,安裝是否合理,燃氣灶具有無故障,使用方法是否正確等.

b.冬天取暖方法是否正確,煤氣管道是否暢通,室內通風是否良好等.

c.盡量不使用煤爐取暖,如果使用,必須遵守煤爐取暖規則,切勿馬虎.

d.熱水器應與浴池分室而建,並經常檢查煤氣與熱水器連接管線的完好.

e.如入室后感到有煤氣味,應迅速打開門窗,並檢查有無煤氣漏泄或有煤爐在室內,切勿點火.

f.經常擦拭灶具,保證灶具不致造成人體污染,在使用煤氣開關后,應用肥皂洗手,並用流水沖凈。在廚房內安裝排氣扇或排油煙機.

g.一定要使用煤氣專用橡膠軟管,不能用尼龍、乙烯管或破舊管子,每半年檢查一次管道通路。

13 煤氣 -煤氣爆炸極限

可燃氣體或蒸氣――分子式―――――――――爆炸極限(%)
――――――――――――――――――下限-------上限


氫氣--------H2--------4.0-------75
氨-----――--NH3-------15.5-------27
一氧化碳------CO--------12.5------74.2
甲烷--------CH4--------5.3------14
乙烷--------C2H6--------3.0------12.5
乙烯--------C2H4--------3.1------32
乙炔--------C2H2--------2.2------81
苯------――-C6H6--------1.4------7.1
甲苯--------C7H8--------1.4------6.7
環氧乙烷------C2H4O-------3.0------80.0
乙醚--------(C2H5)O--――---1.9-----48.0
乙醛--------CH3CHO--――---4.1-----55.0
丙酮--------(CH3)2CO------3.0------11.0
乙醇--------C2H5OH-------4.3------19.0
甲醇--------CH3OH--------5.5------36
醋酸乙酯------C4H8O2--------2.5------9

14 煤氣 -預防煤氣爆炸

a.檢查煤氣有無漏泄,安裝是否合理,燃氣灶具有無故障,使用方法是否正確等.
b.冬天取暖方法是否正確,煤氣管道是否暢通,室內通風是否良好等.
c.盡量不使用煤爐取暖,如果使用,必須遵守煤爐取暖規則,切勿馬虎.
d.熱水器應與浴池分室而建,並經常檢查煤氣與熱水器連接管線的完好.
e.如入室后感到有煤氣味,應迅速打開門窗,並檢查有無煤氣漏泄或有煤爐在室內,切勿點火.
f.經常擦拭灶具,保證灶具不致造成人體污染,在使用煤氣開關后,應用肥皂洗手,並用流水沖凈。在廚房內安裝排氣扇或排油煙機.
 g.一定要使用煤氣專用橡膠軟管,不能用尼龍、乙烯管或破舊管子,每半年檢查一次管道通路。
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