k-t氣化工藝

1、KT氣化工藝氣化工藝聯(lián)邦德國(guó)克虜伯柯柏斯公司和工程師F.托策克1952年開(kāi)發(fā)了常壓煤粉氣流床氣化爐，簡(jiǎn)稱KT爐，它是第一代干法粉煤氣化技術(shù)的核心，最早得到商業(yè)應(yīng)用的氣流床氣化爐。自1950年在芬蘭建成第一座商業(yè)化工廠生產(chǎn)合成氨以來(lái)，該工藝得到了廣泛的商業(yè)應(yīng)用。有一段時(shí)間，在國(guó)外的煤基合成氨生產(chǎn)中，90%以上氣化工藝采用了KT爐技術(shù)，世界上計(jì)有18個(gè)國(guó)家的20家工廠先后使用了77臺(tái)KT氣化爐，主要用于工業(yè)合成氨、甲醇、制氫或做燃料氣。KT

2、爐的數(shù)據(jù)表明其氣化效率較高，COH2產(chǎn)率高達(dá)90%，但因常壓操作，其經(jīng)濟(jì)性和操作方面尚存在一些不足。由于存在冷煤氣效率低、能耗高和環(huán)保方面的問(wèn)題，進(jìn)人20世紀(jì)80年代后，除南非和印度等國(guó)仍有部分裝置在運(yùn)行外，KT爐已基本停止發(fā)展。自20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，未見(jiàn)有關(guān)KoppersTotzek氣化爐新裝置建設(shè)的報(bào)道。KT爐是一種高溫氣流床熔融排渣煤氣化設(shè)備。采用氣固相并流接觸，煤和氣化劑在爐內(nèi)停留時(shí)間僅幾秒鐘，壓力為常壓，溫度大于1300

3、℃。20世紀(jì)70年代開(kāi)始KoppersTotzek與Shell公司合作開(kāi)發(fā)加壓的KT氣化工藝，因此從技術(shù)發(fā)展的源流來(lái)看，Shell加壓粉煤氣化工藝是在KT氣化工藝上演變出來(lái)的?？梢?jiàn)，目前大多數(shù)粉煤氣化的氣流床氣化爐都是在KT氣化爐的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的。1KT加壓氣化反應(yīng)原理加壓氣化反應(yīng)原理粉煤(85％通過(guò)200目)與氧氣、水蒸氣混合后，從相對(duì)爐頭并流進(jìn)入，瞬間著火，進(jìn)行氣化反應(yīng)，爐頭內(nèi)火焰的溫度高達(dá)2000℃，煤料在爐頭內(nèi)的停留時(shí)間約01s，

4、在氣化爐中部，爐溫度約在1500～1600℃的范圍內(nèi)，一般要比煤的灰熔點(diǎn)高100～150℃，煤氣在爐內(nèi)的停留時(shí)間約1～1.5s。2KT加壓氣化工藝流程和氣化爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖加壓氣化工藝流程和氣化爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖KT煤氣化爐結(jié)構(gòu)如圖1所示，為臥式橄欖形。KT爐爐身內(nèi)襯有耐火材料的圓筒體，兩端各安裝著圓錐形氣化爐頭為兩個(gè)爐頭，也有四個(gè)爐頭。爐身用鍋爐鋼板焊成雙壁外殼，在內(nèi)外殼的環(huán)隙間產(chǎn)生的低壓蒸汽，同時(shí)把內(nèi)壁冷到灰熔點(diǎn)以下，使內(nèi)壁掛渣而起到一定的保護(hù)作

5、用。兩個(gè)稍向下傾斜的噴嘴相對(duì)設(shè)置，一方面可以使反應(yīng)區(qū)內(nèi)的反應(yīng)物形成高度湍流，加速反應(yīng)，同時(shí)火焰對(duì)噴而不直接沖刷爐墻，對(duì)爐墻有一定的保護(hù)作用。另一方面，在一個(gè)反應(yīng)區(qū)未干燥，煤粉隨70℃左右的氣流進(jìn)入粗粉分離器，進(jìn)行分選。粗煤粒返回球磨機(jī)，合格的煤粉加入充氮的粉煤儲(chǔ)倉(cāng)。煤粉粒度70~80％通過(guò)200目篩（0.1mm），并干燥到：煙煤水分控制在1％；褐煤水分控制在8~10％。1煤斗；2螺旋給料器；3氧煤混合器；4煤粉噴嘴；5氣化爐；6輻射鍋爐

6、；7廢熱鍋爐；8除渣機(jī)；9運(yùn)渣機(jī)；10冷卻洗滌塔；11泰生洗滌機(jī)；12最終冷卻塔；13水封槽；14急冷器圖2KT氣化工藝流程氣化工藝流程②煤粉和氣化劑的輸入煤粉和氣化劑的輸入煤倉(cāng)中粉煤通過(guò)氣動(dòng)輸送輸入氣化爐上部的粉煤料斗1。全系統(tǒng)均以氮?dú)獬鋲?。螺旋加料?將煤粉送入氧煤混合器3；空分工業(yè)氧進(jìn)入氧煤混合器3。均勻混合的氧氣和煤粉，進(jìn)入燒嘴4，噴入氣化爐內(nèi)5；過(guò)熱蒸汽同時(shí)經(jīng)燒嘴4送入氣化爐5。關(guān)鍵：煤粉噴射速度必須大于火焰的擴(kuò)散速度，防止回