制氣車間學(xué)習(xí)材料

1、前言前言全國全國70以上的合成氨廠以上的合成氨廠第一章第一章設(shè)置造氣崗位的目的和意義設(shè)置造氣崗位的目的和意義造氣崗位是為合成氨備足高質(zhì)量的原料氣，以無煙煤或焦碳為原料，以空氣和水蒸汽為汽化劑通過高溫反應(yīng)，制出合格充足的半水煤氣。煤氣爐內(nèi)的氣化反應(yīng)是空氣和蒸汽交替通過燃料層進(jìn)行的。以空氣為氣化劑制出的煤氣叫空氣煤氣，習(xí)慣上稱為吹風(fēng)氣；以水蒸氣為汽化劑制出的煤氣叫水煤氣；空氣煤氣和水煤氣按一定比例混合后就叫半水煤氣。第二章第二章反應(yīng)原理反應(yīng)

2、原理第一節(jié)第一節(jié)燃料氣化的化學(xué)過程燃料氣化的化學(xué)過程一、燃料層的分區(qū)固體燃料的氣化過程，實際上是碳與氧及碳與蒸汽的交叉反應(yīng)，這兩種反應(yīng)總稱為固體燃料的氣化反應(yīng)。合成氨生產(chǎn)中，固體燃料的氣化反應(yīng)是在煤氣發(fā)生爐內(nèi)進(jìn)行的，按煤氣爐內(nèi)生產(chǎn)過程的特性，自上而下的分干燥層、干餾層、還原層、氧化層和灰渣層五層。燃料在煤氣爐中，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，自上而下的移動。在移動過程中發(fā)生一系列變化，這些變化中有物理變化也有化學(xué)變化。在燃料的上部，煤與熱氣流接觸，并

3、受下層溫度較高的燃料層的熱輻射，本身所含水分開始蒸發(fā)干燥，這一區(qū)域叫干燥層；干燥層以下的燃料層溫度比較高，燃料中的揮發(fā)份能夠在此溫度下發(fā)生熱分解，放出揮發(fā)份而逐漸焦化。由于其溫度條件與干餾爐相似而稱其為干餾層；再往圖下燃料層溫度更高，使燃料能發(fā)生化干燥層干餾層還原層氧化層灰渣層圖21煤氣爐燃料層的分布③CO3.76N2O2=2CO23.76N2135.4千卡④CO2C=2CO39.4千卡⑤CH2O（汽）=COH229.3千卡⑥C2H2O

4、（汽）=CO22H219.2千卡⑦COH2O（汽）=CO2H210.1千卡⑧C2H2=CH419.9千卡⑨CO3H2=CH4H2O42.9千卡⑩CO24H2=CH42H2O39.1千卡⑾2H2O2（3.76N2）=H2O（3.76N2）115.2千卡其次還有兩個副反應(yīng)：SH2=H2SQSO2=SO2Q第二節(jié)第二節(jié)吹風(fēng)階段的反應(yīng)吹風(fēng)階段的反應(yīng)（1）CO2=CO2Q（2—1）（2）2CO2=2COQ（2—2）（3）2COO2=2CO2Q（2

5、3）（4）CO2C=2COQ（2—4）自下而上進(jìn)行的上反應(yīng)過程，空氣中氧的濃度迅速下降，二氧化碳濃度相應(yīng)迅速上升。當(dāng)氧的濃度降至最低時，二氧化碳的濃度達(dá)到最高值，這一反應(yīng)區(qū)域為氧化層。氧化層所進(jìn)行的反應(yīng)主要是反應(yīng)式（21）至（23）的放熱反應(yīng)，因此，氧化層是煤氣爐中溫度最高的區(qū)域。由于這幾個反應(yīng)的速度極快，所以，氧化層的厚度一般在100~200mm范圍內(nèi)。氧化層以上是還原層，還原層所進(jìn)行的主要是反應(yīng)式（24）的吸熱反應(yīng)，所需的熱量是氣流

6、從氧化層中傳遞來的，且隨著反應(yīng)吸熱的進(jìn)行，溫度逐漸降低。由于二氧化碳的還原反應(yīng)速度較慢，所以，還原層的厚度遠(yuǎn)大于氧化層，一般在200~400mm范圍內(nèi)。吹風(fēng)階段的理想要求是：盡可能短時間內(nèi)將燃料層升到較高的氣化層溫度；同時還要使吹風(fēng)氣中一氧化碳含量盡可能低，以減少吹風(fēng)氣帶出的潛熱損失，和二氧化碳還原成一氧化碳所損失的碳，提高吹風(fēng)效率，把大量的熱儲存在氣化層內(nèi)。為達(dá)到上述要求，應(yīng)叢化學(xué)反應(yīng)速度和化學(xué)平衡兩個方面考慮。第三節(jié)第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)速