煤的氣化習(xí)題

1、第四章煤的氣化一、填空題1.煤氣化過程中，氣化反應(yīng)主要是在氧化層與還原層中進(jìn)行的，這兩層統(tǒng)稱為氣化層（區(qū)）。2.煤氣化發(fā)生爐主要由爐體、加料裝置和排灰裝置構(gòu)成。3.按氣化爐內(nèi)煤料與氣化劑的接觸方式，氣化爐可分為固定床、流化床、氣流床和熔池氣化 爐。4.煤的氣化過程是一個(gè)熱化學(xué)過程，它以煤或煤焦為原料，以氧氣（空氣、富氧或純氧）、水蒸氣或氫氣等做氣化劑，在高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣 _ 體燃料的過程。5.提高自熱式氣化爐氣化效率的方法是向煤中添加物，使其在氣化過程中進(jìn)行放熱反應(yīng)。6.氣化反應(yīng)器中煤料的停留時(shí)間隨碳轉(zhuǎn)化率的下降而減小，隨返混程度的減少而減小，隨反應(yīng)速率常數(shù)

2、 K 的上升、溫度的上升而減小。7.對于在加壓下運(yùn)行的氣化爐，外部環(huán)境處于大氣溫度和壓力條件下，所以加料時(shí)必須克服壓力差。成熟的加煤方式有料槽閥門和泥漿泵。8.即使氣化爐中灰渣含碳量相同，灰渣中碳損失量也將隨原煤中灰分含量的增加而增多。_9.氣化效率即意味著單位質(zhì)量氣化原料的化學(xué)熱所產(chǎn)生的煤氣化學(xué)熱的比例。氣化原料的一部分直接轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w組分，而另一部分即可能為轉(zhuǎn)化反應(yīng)提供所需的熱能。10. 固定床氣化爐一般使用塊煤或煤焦為原料：原料與氣化劑在爐內(nèi)逆向流動。11. 加入流化床氣化爐的煤料粒度一般為 35mm 左右，這些細(xì)粒煤料在自下而上的氣化劑的作用下保持著連續(xù)不斷和無秩序地沸騰和懸浮狀態(tài)運(yùn)

3、動,迅速地進(jìn)行著混合和熱交換，其結(jié)果導(dǎo)致整個(gè)床層溫度和組成的均一。產(chǎn)生的煤氣和灰渣皆在接近爐溫下導(dǎo)出。12. 氣化爐中煤料的停留時(shí)間T取決于碳轉(zhuǎn)化率、返混程度、反應(yīng)速率常數(shù)以及溫度。13. 氣化反應(yīng)器的生產(chǎn)能力定義式中p煤取決于煤的表觀密度p以及反應(yīng)器中煤堆的疏松程度。14. 常壓固定床水煤氣間歇?dú)饣^程，分成兩個(gè)階段，即吹風(fēng)階段和制氣15. 以煤或焦炭為原料，以空氣和水煤氣作為氣化劑通入發(fā)生爐內(nèi)制得的煤氣稱為發(fā)生爐 _氣。16.7水煤氣是熾熱的碳與水蒸氣反應(yīng)所生成的煤氣。17. 由于碳與水蒸氣的反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)， 為了維持一定的反應(yīng)溫度，提供水蒸氣分解所需熱量：一般有幾種方法：外部加熱法、熱

4、載體法、用氧和水蒸氣為氣化劑的連續(xù)氣化法和用 水蒸氣和空氣為氣化劑的間歇?dú)饣ā?8. 水煤氣發(fā)生爐與混合煤氣發(fā)生爐的構(gòu)造基本相同，但水煤氣發(fā)生爐必須采用干法排渣。19. 兩段式完全氣化爐即把煤的干餾和氣化在一個(gè)爐體內(nèi)分段進(jìn)行。20. 常壓固定床氣化爐生產(chǎn)的煤氣熱值低煤氣中一氧化碳含量高，氣化強(qiáng)度低，生產(chǎn)能力有 限，煤氣不宜遠(yuǎn)距離輸送，同時(shí)不能滿足城市煤氣的質(zhì)量要求。21. 溫克勒氣化爐是一個(gè)高大的圓筒形容器。 它在結(jié)構(gòu)上大致分成兩個(gè)部分：下部的圓錐部分為流化床，上部的圓筒部分為懸浮床，其高度約為下部圓錐部分高度的610 倍。22. 為提高氣化效率和適應(yīng)氣化活性較低的煤， 在溫克勒氣化爐中部適

5、當(dāng)?shù)母叨纫攵螝饣?劑，在接近于灰熔點(diǎn)的溫度下操作，使氣流中所帶的炭粒得到充分氣化。23. 溫克勒氣化工藝的缺點(diǎn)，主要是由于操作溫度和壓力偏低造成的。24. 灰團(tuán)聚氣化法典型的工藝有 U-GAS 氣化工藝和 KRW 氣化工藝。25. U-GAS 氣化工藝的特點(diǎn)是灰分熔聚及分離、對煤種有較廣泛的適應(yīng)性。26. 常壓流化床（溫克勒爐）氣化工藝原料的預(yù)處理工段包括破碎和篩分、干燥、破黏等內(nèi)容。27. 高溫溫克勒氣化法由于采用較高的反應(yīng)，為防止灰分嚴(yán)重結(jié)渣而影響氣化過程正常進(jìn)行，在原料煤中可添加石灰石、石灰或白云石來提高煤的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)。28. 煤炭氣化過程主要是煤中的碳和水蒸氣反應(yīng)生成氫，這一反應(yīng)

6、_（填吸收或放出）大量的熱量，該熱量是通過 _ 來維持。（吸收，碳與氧的燃燒反應(yīng)）29. 如果以空氣作為氣化劑，生產(chǎn)的煤氣稱 _ 。（空氣煤氣）30. 如果以空氣（富氧空氣或純氧）和水蒸氣的混合物作為氣化劑，生產(chǎn)的煤氣稱 _。（混合煤氣/發(fā)生爐煤氣）31. 氣化爐在生產(chǎn)操作過程中根據(jù)使用的壓力不同，可分為和；根據(jù)不同的排渣方式，可以分為_ 和_ 。（常壓氣化爐、加壓氣化爐、固態(tài)排渣氣化爐、液態(tài)排渣氣化爐）。32. 由于煤炭氣化過程是在非常高的溫度下進(jìn)行的，為了保護(hù)爐體而加設(shè)或是非常必要的。（水套、內(nèi)璧襯里）33. 不論采用何種類型的氣化爐，生產(chǎn)哪種煤氣，燃料以一定的粒度和氣化劑直接接觸進(jìn)行 過

7、程，將燃料中的可燃成分轉(zhuǎn)變?yōu)?，同時(shí)產(chǎn)生的從爐內(nèi)排除出去，這一點(diǎn)是不變 的。（物理和化學(xué)變化、煤氣、灰渣）34. 氣化劑以較小的速度通過床層時(shí). 氣體經(jīng)過固體顆粒堆積時(shí)所形成的空隙，床內(nèi)固體顆粒靜止不動，這時(shí)的床層一般稱 _。（固定床）35. 在流化床階段，如果流速進(jìn)一步增大，將會有部分粒度較小的顆粒被帶出流化床，這時(shí)的床層相當(dāng)于一個(gè)氣流輸送設(shè)備，因而被稱為 _。（氣流床）36. 通常把氣固相反應(yīng)叫 _ ，將氣相中的反應(yīng)叫 _ 。（非均相反應(yīng)、均相反應(yīng)）37. 煤炭氣化過程的兩類主要反應(yīng)即和_是密切相關(guān)的是煤炭氣化過程的基本反應(yīng)。（燃燒反應(yīng)、還原反應(yīng)）38. 水煤氣發(fā)生爐和混合煤氣發(fā)生爐的構(gòu)造

8、基本相同，一般用于制造水煤氣或作為合成氨原料氣的加氮半水煤氣，代表性的爐型當(dāng)推_ 。（ UGI 氣化爐）39. 溫克勒氣化工藝流程包括、。（煤的預(yù)處理、氣化、氣化產(chǎn)物顯熱的利用、煤氣的除塵和冷卻等）40. 德士古氣化爐是一種以的加壓氣流床氣化裝置。（水煤漿進(jìn)料）41. 德士古煤炭氣化工藝的流程基本部分包括、。（煤漿的制備和輸送、氣化和廢熱回收、煤氣的冷卻和凈化等。）42.影響德士古氣化的主要工藝指標(biāo)有：、和等。（水煤漿的濃度、粉煤粒度、氧煤比和氣化爐操作壓力等）43. Shell 煤氣化爐主要由內(nèi)桶和外桶兩部分構(gòu)成，包括膜式水冷壁、環(huán)形空間和高壓容器外二、選擇題1.移動床煤氣發(fā)生爐中的原料層可

9、以分為灰渣層、氧化層、還原層、干餾層和干燥層。 下列哪層的高度最小、溫度最高A 灰渣層 B 氧化層 C 還原層 D 干餾層2.煤氣發(fā)生爐中的原料層可以分為灰渣層、氧化層、還原層、干餾層和干燥層。制造煤氣的 反應(yīng)主要是在哪層中進(jìn)行的A 還原層和干餾層B 氧化層和還原層C 氧化層和干餾層D 氧化層3.關(guān)于固定床氣化爐，下列說法錯(cuò)誤的是A 一般使用塊煤或煤焦為原料，篩分范圍為650mmB 煤或煤焦與氣化劑在爐內(nèi)進(jìn)行逆向流動，固相原料由爐上部加入，氣化劑自氣化爐底 部鼓入，含有殘?zhí)康幕以誀t底排出C 灰渣與產(chǎn)生的煤氣進(jìn)行逆向熱交換，加入爐中的煤焦與氣化劑進(jìn)行逆向換熱D 排灰方式可為固態(tài)排渣，也可為液態(tài)

10、排渣4.關(guān)于流化床氣化爐，下列敘述錯(cuò)誤的是A 加入爐內(nèi)的煤料粒度一般為 35mmB 如采用黏結(jié)性煤料，需對其進(jìn)行預(yù)氧化破黏等處理C 產(chǎn)生的煤氣和灰渣皆在接近爐溫下導(dǎo)出D 整個(gè)床層溫度均一，但組成變化較大5.關(guān)于氣流床氣化爐，下列敘述錯(cuò)誤的是A 原料為粉煤，70%以上通過 200 目B 粉煤和氣化劑逆向流動C 所產(chǎn)生的煤氣和爐渣在接近爐溫的條件下排出D 氣流床在壓力下操作，其突出的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)能力大6.氣流床中煤堆的疏松程度，其值約為A B C D 約 17.關(guān)于固定床反應(yīng)器排灰，下列敘述錯(cuò)誤的是A 固定床要求停留時(shí)間短，采用很高的溫度，氣化后剩余的灰分被融化成液態(tài)B 為了保證灰渣成為松碎的固體排

11、出，必須選擇合適的蒸汽氧氣比，使灰分不致熔化而結(jié)渣C 在加壓固定床氣化爐中，與加煤時(shí)料槽閥門同樣的原理來排灰D 爐柵上保持一定厚度的灰層，以保護(hù)爐柵8.下列四種氣化爐中，哪種氣化爐產(chǎn)生的煤氣和灰渣不是接近于爐溫下導(dǎo)出的A 固定床氣化爐B 流化床氣化爐C 氣流床氣化爐D 熔池氣化爐9.下列氣化爐中哪種是氣-固-液三相反應(yīng)的氣化爐A 固定床氣化爐 B 流化床氣化爐C 氣流床氣化爐 D 熔池氣化爐10. 關(guān)于熔池氣化爐下列敘述錯(cuò)誤的是A 一種氣-固-液三相反應(yīng)的氣化爐B 燃料和氣化劑逆流導(dǎo)入爐中C 可用約 6mm 以下直到煤粉所有范圍的煤粒D 所產(chǎn)生的煤氣和灰渣在反應(yīng)溫度下導(dǎo)出11 固定床氣化過程（

12、發(fā)生爐煤氣）中，沿料層高度煤氣組成的變化，下列敘述錯(cuò)誤的是A 在空氣和水蒸氣最初進(jìn)入爐渣層內(nèi)時(shí)，氣體的組成不發(fā)生變化，在這里僅進(jìn)行熱交換， 空氣和水蒸氣被預(yù)熱，而爐渣被冷卻B 在氧化層內(nèi)氧氣的濃度急劇減少，直至接近耗盡。與此同時(shí)，二氧化碳的數(shù)量迅速增 加，在氧接近耗盡時(shí)達(dá)到最大值，以后二氧化碳又急劇減少，一氧化碳的量開始上升C 水蒸氣在氧幾乎耗盡之前，表觀上沒有發(fā)生任何反應(yīng)，只是受到預(yù)熱。當(dāng)氧接近耗盡時(shí)， 開始進(jìn)入還原層，在此層內(nèi)，二氧化碳逐漸還原為一氧化碳，水蒸氣分解生成氫氣和一氧化 碳，水蒸氣的量逐漸減少。D 由于一氧化碳含量增加和未分解水蒸氣的存在，沿著還原層向上，溫度逐漸升高。一氧化碳

13、和水蒸氣趨向變成二氧化碳和氫。12 溫克勒氣化工藝原料的預(yù)處理不包括下述哪項(xiàng)A 原料破碎和篩分 B 與油或水混合C 煙道氣余熱干燥 D 破黏13 關(guān)于灰聚團(tuán)氣化法下列敘述錯(cuò)誤的是A 灰團(tuán)聚氣化法是一種細(xì)粒煤流化床氣化過程。其特點(diǎn)是灰渣的形成和排渣方式是團(tuán)聚 排渣。B 與傳統(tǒng)的固態(tài)和液態(tài)方式不同，它是在流化床中導(dǎo)入氧化性高速射流， 使煤中的灰分在 軟化而未熔融的狀態(tài)下，在一個(gè)錐形床中相互熔聚而黏結(jié)成含碳量較低的球狀灰渣，有選擇 性地排出爐外C 與固態(tài)排渣相比，提高了灰渣中的碳損失。D 與液態(tài)排渣法相比，減少了灰渣帶走的顯熱損失，提高了氣化過程的碳利用率。14、下列煤氣只是采用水蒸氣做氣化劑的是（

14、）A 空氣煤氣B 半水煤氣 C 水煤氣 D 混合煤氣15、粗煤氣組成與氣化壓力的關(guān)系是（）A、氣化壓力上升，CH4含量上升B、氣化壓力上升，CO 含量上升C、CO 含量上升，氣化壓力下降D、氣化壓力上升，H2氣含量上升16 下列氣化工藝，不屬于流化床氣化工藝的是（）A、GSP B HTW C U-gas D KRW17 關(guān)于氣流床氣化工藝的特點(diǎn)，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A 氣化溫度高、氣化強(qiáng)度大B 煤種適應(yīng)性強(qiáng)，尤其是褐煤，即可以干煤粉進(jìn)料，又可水煤漿加料C 煤氣中不含焦油D 需設(shè)置較龐大的磨粉、余熱回收、除塵等輔助裝置18 下列氣流床氣化工藝，以水煤漿加料的是（）A K-T B SCGP C G

15、SP D Texaco三、判斷題1.為了提高自熱式氣化過程的氣化效率，可在煤中添加氧化鈣，氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)放出 熱量，這種方法具有不需要工業(yè)氧而可制造熱值較高的煤氣的優(yōu)點(diǎn)。2.料槽閥門是向加壓下運(yùn)行的氣化爐內(nèi)加煤的一種成熟的方式，但是其存在的問題是密封圓錐易機(jī)械磨損、閘門氣存在壓力損耗。3.灰熔點(diǎn)與灰分的結(jié)渣性雖有一定的關(guān)系， 但灰分的灰熔點(diǎn)低并不一定表示結(jié)渣性強(qiáng)，反之亦然。4.當(dāng)熱穩(wěn)定性太差的煤在進(jìn)入氣化爐后，隨著溫度的升高而發(fā)生碎裂，產(chǎn)生細(xì)粒和粉末，從 而阻礙氣流在固定床氣化爐內(nèi)的正常流動和均勻分布，影響氣化過程的正常運(yùn)行。5.由于氣流床氣化爐中煤粉微粒之間互相接觸機(jī)會很少，整個(gè)反應(yīng)又

16、進(jìn)行的很快，故可使用黏結(jié)性煤，但不應(yīng)使用黏結(jié)性較強(qiáng)的煤為原料。6.無煙煤這種煤炭氣化時(shí)黏結(jié)，并且產(chǎn)生焦油，煤氣中的不飽和烴、碳?xì)浠衔镙^多，煤氣凈化系統(tǒng)較復(fù)雜，煤氣的熱值較高。（）錯(cuò)7.褐煤氣化時(shí)不黏結(jié)但產(chǎn)生焦油。褐煤是變質(zhì)程度較高的煤，加熱時(shí)不產(chǎn)生膠質(zhì)體，含有高的內(nèi)在水分和數(shù)量不等的腐殖酸，揮發(fā)分高，加熱時(shí)不軟化，不熔融（） 錯(cuò)8.一般來說，煤中揮發(fā)分越高，轉(zhuǎn)變?yōu)榻褂偷挠袡C(jī)物就越多，煤氣的產(chǎn)率下降。（） 對9.加壓氣化對爐溫的要求比常壓氣化爐高，而爐身一般比常壓氣化爐低，能提供較高的干燥層，允許進(jìn)爐煤的水分含量高。（）錯(cuò)10. 低灰的煤種有利于煤的氣化生產(chǎn)，能提高氣化效率、生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)煤氣，但

17、低灰煤價(jià)格高，使煤氣的綜合成本上升。（）對11. 煤的粒度太小，當(dāng)氣化速度較大時(shí)，小顆粒的煤有可能被帶出氣化爐外，從而使?fàn)t子的氣化效率升高。（）錯(cuò)四、簡答題1 簡述煤氣化的原理，氣化條件及應(yīng)用領(lǐng)域。2 煤炭的性質(zhì)對其氣化過程有何影響（作業(yè)）3 簡述氣化爐的類型、特點(diǎn)4 國內(nèi)外煤氣化的典型工藝主要有哪些各有何特點(diǎn)5 煤氣化技術(shù)發(fā)展所追求的目標(biāo)及發(fā)展的方向是什么6 常壓流化床（溫克勒）氣化工藝的主要優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)是什么7 簡述移動床氣化爐的燃料分層情況，并說明各層的主要作用。（作業(yè)）8 溫克勒氣化爐為什么使用二次氣化劑9 高溫溫克勒氣化工藝有什么優(yōu)點(diǎn)10 什么是灰熔聚氣化法，屬于哪一種氣化類型11 簡述 Shell 氣化爐的結(jié)構(gòu)以及“以渣抗渣”原理（作業(yè)）五流程圖（任選一題，）1 畫出常壓溫克勒氣化工藝流程