摘 要 根据气化反应动力学的原理,概述了提高气化强度的主要方法,并通过仿真模拟计算,深刻地揭示了气化炉内流场、温度场和浓度场的特征,对研究烧嘴和气化室结构,合理组织流场,确定最佳压力、温度、流量等工艺参数,提供了理论依据。
关键词 气化炉内流场 温度场 浓度场
我国航天科技集团和瑞星集团股份有限公司合作,采用 HT-L 粉煤加压气化技术,在瑞星集团建成了年产 30 万 t 合成氨大型粉煤加压气化装置。采用了干煤粉惰性气体输送及加压(4.2MPa)、高温(1 400~1 700℃)气化工艺,气化合成气量高达 18 万 Nm3/h,碳转 化率 99%,有效气体的体积分数 90%,冷煤气效率 90%,达到世界先进水平。
1 气化反应动力学
气化反应动力学主要研究气化反应的速度和反应机理。当总反应速度受化学反应速度控制时,称为化学动力学控制;反之,当总反应速度受物理扩散速度控制时,称为扩散控制。化学反应速率受反应物的浓度、温度、压力、反应活化能等因素影响;扩散主要指反应气体在气相中的扩散和在颗粒内部的扩散,扩散速度受流动混合过程以及颗粒孔隙和灰层阻力的影响。气化反应中,碳与氧气反应生成 CO2和 CO,是....