固燃料气化反应的基本原理

发布人：admin发布时间：2015-06-27

煤气发生炉中固体燃料气化反应的基本原理

固定床煤气发生炉制造燃气，首先使得空气通过燃料层，碳与氧发生放热反应以提高温度。随后使蒸汽和空气混合通过燃料层，碳与蒸汽和氧气发生吸热和放热的混合反应以生成发生炉煤气。

从造气阶段的化学反应原理，希望形成有利于蒸汽分解和二氧化碳还原反应的条件，所以可以认为：提高气化层的厚度和温度是有利的，适当地降低蒸汽的流速也是很有利的。在碳与蒸汽的化学反应中，增加气化层厚度、降低气流速度等措施，可使得反应速度加快，又能使得一氧化碳的含量增加，提高蒸汽分解率。

固体燃料的气化反应，按煤气炉内生产过程进行的特性分为五层：

干燥层——在燃料层顶部，燃料与冷的煤接触，燃料中的水分得以蒸发；

干馏层——在干燥层下面，由于温度条件与干馏炉相似，燃料发生冷分解，放出挥发分及其它干馏产物变成焦炭，焦炭由干馏层转入气化层进行冷化学反应；

气化层——煤气炉内气化过程的主要区域，燃料中的炭和气化剂在此区域发生激烈的化学反应，鉴于反应条件的不同，气化层还可以分为氧化层和还原层。

氧化层：碳被气化剂中的氧氧化成二氧化碳和一氧化碳，并放出大量的冷

量。煤气的冷化学反应所需的冷量靠此来维持。氧化层温度一般维持在1100～1250℃，这决定于原料煤灰熔点的高低。

还原层：还原层是生成主要可燃气体的区域，二氧化碳与灼冷碳起作用，进行吸冷化学反应，生产可燃的一氧化碳；水蒸气与灼冷碳进行吸冷化学反应，生成可燃的一氧化碳和氢气，同时吸收大量的冷。

灰渣层——气化后炉渣所形成的灰层，它能预冷和均匀分布自炉底进入的气化剂，并起着保护炉条和灰盘的作用。燃料层里不同区层的高度，随燃料的种类、性质的差别和采用的气化剂、气化条件不同而异。而且，各区层之间没有明显的分界，往往是互相交错的。