人工煤氣基本知識

1、人工煤氣基本知識第1頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日第3章 人工煤氣場站安全管理 1.1 人工煤氣基本知識 1.2焦爐煤氣場安全管理 1.3發(fā)生爐煤氣場安全管理 1.4 煤氣安全事故與預防第2頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日人工煤（燃）氣：指以固體、液體或氣體可燃物 為原料加工生產(chǎn)的氣體燃料。兩大類： 煤制氣（煤氣）：以煤為原料加工制成的燃氣。 油制氣：以石油及其副產(chǎn)品（如重油）制成的燃氣。具體種類1.1 人工煤氣基本知識復習第3頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日人工燃氣的種類：干餾煤氣：如焦爐煤氣氣化煤氣:空氣氣化煤氣水煤

2、氣混合發(fā)生爐煤氣等油制氣：熱裂解法催化裂解法部分氧化法第4頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日將煤放在專用的工業(yè)爐中，隔絕空氣，從外部加熱，分解出來的氣體經(jīng)過處理后，可分別得到煤焦油、氨、粗萘、粗苯和干餾煤氣。剩余的固體殘渣即為焦炭。用于干餾煤氣的工業(yè)爐有煉焦爐、連續(xù)式直立炭化爐和立箱爐等，一般都采用煉焦爐，其干餾煤氣稱為焦爐煤氣，它的主要成分是甲烷和氫氣含量：H2 60% ，CH420 % ，CO 8%， 低熱值16.7MJ/m3。干餾煤氣第5頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日氣化煤氣氣化煤氣:空氣氣化煤氣水煤氣混合發(fā)生爐煤氣等第6頁，共20頁，20

3、22年，5月20日，11點3分，星期日發(fā)生爐煤氣：將煤或焦炭放入煤氣發(fā)生爐，通入空氣、水蒸氣或兩者的混合物，使其吹過赤熱的煤(焦)層，在空氣供應不足的情況下進行氧化和還原作用，生成以一氧化碳和氫為主的可燃氣體，稱為發(fā)生爐煤氣。由于它的熱值低，一氧化碳含量高，因此不適合作為民用煤氣，多供工業(yè)用。水煤氣：往水煤氣爐中交替吹入空氣和水蒸汽。C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)氣化煤氣發(fā)生爐煤氣、水煤氣高溫第7頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日將重油在壓力、溫度和催化劑的作用下，使分子裂變而形成可燃氣體，這種氣體經(jīng)過處理后可分別得到煤氣、粗苯和殘渣油。這種重油裂解氣也叫

4、油煤氣或油制氣。油制氣：熱裂解法催化裂解法部分氧化法油制氣第8頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日一、煤氣燃燒1.煤氣的熱值計算 高熱值Qh：燃氣完全燃燒后其煙氣被冷卻至原始溫度，而 其中的水蒸氣以凝結水狀態(tài)排出時所放出的熱量。熱值 低熱值QL ：燃氣完全燃燒后其煙氣被冷卻至原始溫度，但 煙氣中的水蒸氣仍為蒸氣狀態(tài)時所放出的熱量。煤氣高（或低）熱值: Q = Q1r1+Q2r2 + +Qnrn Qn：煤氣中各可燃組分的高（低）熱值；rn：煤氣中各可燃組分的容積成分。1.1 人工煤氣基本知識第9頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日2.過?？諝庀禂?shù)燃氣實際燃

5、燒過程中，因燃氣與空氣混合不均勻等因素影響，如果按理論空氣量V0供給空氣，則不能達到完全燃燒。因此，燃氣燃燒時要求實際空氣量V應大于理論空氣量V0。實際空氣量V與理論空氣量V0的比值稱為過剩空氣系數(shù)。公式：a= V/ V0第10頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日應用案例（課堂練習/KJ）：取10m3過?？諝庀禂?shù)a =1.18的焦爐煤氣樣品，樣品中各組分氣體的容積成分及熱值如下表，（1）計算該燃氣的熱值Q為多少kJ/m3;（2）計算樣品完全燃燒時所需的理論空氣量V0和實際空氣量V 。組分氣體 分子式 體積組分V（%） 熱值Q（kcal/m3）甲烷 CH4 25.8 8576

6、氫氣 H2 56.5 2578一氧化碳 CO 7.2 3020二氧化碳 CO2 2.1 氮氣 N2 6.6 其它 1.8 (注意:1kcal=4.1868kJ,干空氣的容積成分含氧為21% P25) 第11頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日二、煤氣壓力（單位：Pa）煤氣壓力：指煤氣的壓力強度，即煤氣氣體對容器器壁單位面積上作用的垂直力。1.絕對壓力（P）：以絕對真空作為基準所表示的壓力。2.相對壓力（B）：以大氣壓力作為基準所表示的壓力3.表壓力（Pb）：測壓儀表所測得的壓力。由于大多數(shù)測壓儀表所測得的壓力都是相對壓力，故相對壓力也稱表壓力。 公式：P= B+ Pb P：

7、絕對壓力； B：大氣壓力； Pb ：表壓力第12頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日表壓力Pb 可為正壓，也可為負壓。為負壓時可用真空度表示應用式：真空度= Pb /B 100%真空度 若所測壓強低于大氣壓強，其壓力測量需要用真空表。從真空表所讀得的數(shù)值稱真空度。真空度數(shù)值是表示出系統(tǒng)壓強實際數(shù)值低于大氣壓強的數(shù)值，即： 定義式： 真空度=(大氣壓強絕對壓強）第13頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日三、煤氣組分和重度1.煤氣組分表示法 相對表示方法：質(zhì)量法、容積法、摩爾法(百分比)閱讀：P27 絕對表示方法：mg/m3或mg/dm3(mg/L) ppm

8、 、ppb 、ppt第14頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日ppm、ppb 、pptPpm：用組分占總量的百萬分比來表示的濃度,也稱百萬分比濃度、百萬分率。 ppm與mg/m3的換算： mg/m3=(m/M)*22.4ppm（273/（273+T）P/101325 其中，M為氣體分子量，T為溫度，P為壓力。m為氣體質(zhì)量（單位mg) Ppb：用組分占總量的十億分比來表示的濃度,也稱十億分比濃度、十億分率。 Ppt：用組分占總量的萬億分比來表示的濃度,也稱萬億分比濃度、萬億分率。第15頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日2.煤氣的干、濕成分煤氣一般用干成分

9、表示其組成，但煤氣燃燒后，通常用濕成分作為計算依據(jù)。煤氣干、濕成分的換算如下： X濕=X干 （100-H2O）% 100第16頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日3.煤氣的重度、相對密度與比容(1)重度重度是與密度相對而言的概念。 密度:表示單位體積物質(zhì)的質(zhì)量，國際單位制中的單位為Kg/m3； 重度:表示單位體積物質(zhì)的重量,國際單位制中的單位為N/m3；又稱為容重、體積重量。重度與密度之間的關系為：重度=重力加速度密度； 第17頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日(2)相對密度物質(zhì)的密度與參考物質(zhì)的密度在各自規(guī)定的條件下之比。符號為d，無量綱量。對于氣體，作為參考密度的一般為空氣：當以空氣作為參考密度時，是在標準狀態(tài)（0和101.325kPa）下干燥空氣的密度，為1.293kg/m3（或1.293g/L)。第18頁，共20頁，2022年，5月20日，11點3分，星期日(3)比容單位質(zhì)量的物質(zhì)所占有的容積稱為比容，用符號“V”表示，單位為“立方米/千克”。 物質(zhì)的比容與壓力和溫度有關，-般隨壓力增大而減小，隨溫度增大而增大。由于固體和液體是不可壓縮的物質(zhì)，它們的比容