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煤气发生炉的化学反应原理

发布时间:2008-10-08
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当燃料煤由加煤斗投入煤气发生炉内后,遇到由下部鼓入炉内的气化剂(空气和水蒸气)便发生了化学反应,并沿料层高度方向向上形成五层、自下而上为:灰渣层、氧化层、还原层、干熘层、干燥层。
鼓入的气化剂,首先经过渣层,并在此层中得预热,当上升进入高温的燃料层时,碳和氧气发生了下列反应:
2C+O=2CO+Q 2CO+O2=2CO2+O C+O=CO2+Q
几个反应都是放热反应,温度很高、该层称为氧气层。
氧气层中产生的热气继续上升,与上层燃料接触,产生了还原反应。主还原层中的反应主要是
CO2+C=2CO-Q C+H2O=CO2+2H2-O C+H2O=CO+H2-Q
次还原层主要是生成一氧化碳与过剩的水蒸气温反应:CO+H2O=CO2+H2+Q
此外,还有生成甲烷的副反应:C+2H2=CH4+Q
    还原层中生的热气体再往上升,加热了上面的煤层,形成了干馏和干燥二层。干馏的挥发有机物在上升热气体带来的物理热作用下,被干馏的蒸发出来:干燥层的水份,也是靠此热量被干燥净尘器进行处理后,供工作炉使用。
HML系列煤气发生炉使用蒸汽—空气的混合气作为气化剂,其气化区的基本反应为:
(1)C+O2 = CO2+408861 KJ
(2)2C+O2 = 2CO2+246447 KJ
(3)2CO+O2 = 2CO2+571275 KJ
(4)CO2+C = 2CO-162414 KJ
(5)C+H2O = CO+H2-118828 KJ
(6)C+2H2O = CO2+2H2-75240 KJ
(7)CO+H2O = CO2+H2-43587 KJ
     气化剂穿过灰层后在氧化带中与高温焦碳接触进行氧化还原反应放出大量的热量,在还原带中主要完成CO2及H2O的还原反应(CO2+C→2CO,H2O+C→H2+CO),得到CO和H2等可燃气体。
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