作者/来源:牛苗任,王增莹,张志文,梁钦锋,于广锁,王辅臣,于遵宏 (华东理工大学洁净煤技术研究所, 上海 2 0 0 2 3 7 ) 日期: 2009-10-09 点击率:1342
摘 要:常压条件下, 在两喷嘴对置热模试验平台上, 对含碳化合物( 柴油) 的气化过程进行了试验研究. 在不同的氧油比条件下, 用水冷不锈钢取样探头在炉内3个轴向位置和合成气出口位置取样 , 气体经预处理系统后, 用质谱仪分析主要气体 ( 02 、 C O2、 C O、 H2和C H4)的体积分数. 研究了不同试验条件下的气化炉升温过程, 以及稳定工况下气化炉内不同径向位置气体分布规律. 结果表明, 喷嘴平面附近, 升温速率以 1 0 0 0℃为界限, 明显地分为两个线性区, c H4体积分数可作为指示气化炉温度的指标. 最佳氧油比为0.9 0— 1.2 0 m3/k g左右.
关键词: 气化; 气流床气化炉; 气体浓度分布
撞击流基本构思是使两股气体. 颗粒或滴沥两相流沿同轴相向流动撞击. 由于惯性, 颗粒穿过撞击面渗入反向流做减幅振荡运动, 颗粒经历相问相对速度极高的条件, 并延长了在气流中的停留时问, 这种方法对强化热、 质传递过程非常有效, 在许多领域已有广泛的研究和应用. 大型四喷嘴对置冷模装置的测试结果表明, 气化炉内流场可划分成射流区、 撞击区、 撞击流股区、 回流区、 折返流区和管流区. 对于热态试验, 炉内温度高, 气体含尘量大, 要测量合成气浓度相当困难 , 再加上燃烧规律复杂, 因此无论在理论分析、 试验研究或是现场实测方面, 已做过的研究工作都很少, 可查到的有关文献资料也甚少.
以含碳物质 ( 柴油) 为原料, 纯氧为气化剂, 经过部分氧化生成合成气, 是一个极其复杂的反应过程. 就化学反应而言, 同时存在柴油的高温裂解、 燃烧和气化反应, 因返混而造成的可燃组分( 主要是 C O和 H2) 与氧的燃烧反应 , 气体组分同炭黑之间的反应以及变换和甲烷蒸气转化反应. 柴油中含有多种元素, 除了主要元素 c 、 H以外, 还含有 s 、 N等其他元素. 在高温气化过程中, s 生成 H2S和 C O S , 别的化合物如 S 0 或CS 基本不存在, 合 成气 中 s主要 以 H2S形式存在( 9 3 % ~9 5 %) , 其余为C O S , 由于 C O S很难除去, 所以用专门的催化剂把 C O S转变为 H2S再除去. HC N、 N H3和 N ....