美国德士古开发公司设计了一种加压气流床煤气化设备,其在1979年在联邦德国完成工业操作试验。该设备具有将煤制成水煤浆送入气化炉内与气化剂进行高温气化反应的特点,气化温度在1200-1600℃之间,操作压力为4MPa,水煤浆中的煤粉浓度约为71%(质量)。在煤粉中,14-60%的粒度小于90μm,碳转化率高达99%。
德士古煤气化炉的主体结构为直立圆筒形,分为气化室和辐射废热锅炉两部分,下部连接灰渣锁斗。氧气和水煤浆通过压缩机和泵升压后,由气化炉顶的给料喷嘴进入炉内,在高温下进行气化反应。生成气在废热锅炉中激冷,初步降温后从中部引出。气化操作温度控制在煤的灰熔点以上,灰渣通过灰渣锁斗排出。由于采用高温加压操作,具有以下特点:气化强度高,生成气压力较高,节省后续工序的动力;原料适应性广,可采用不同煤种,也可使用煤加氢液化后的残渣;固体煤制成水煤浆流体输送,简化了加压进料装置;废水中不含焦油和酚,环境污染不严重。
德士古K-T煤气化炉的气化温度很高,采用并流操作,炉内热效率较低,且以水煤浆进料,生成气中二氧化碳含量高。因此,提高水煤浆中煤的浓度是这种气化方法的重要环节。水煤浆中煤的浓度受到煤的性质、粒度和粒度分布的直接影响。加入适宜的添加剂可以降低水煤浆的粘度,从而得到较高浓度的水煤浆。
德士古煤气化炉生成气的组成(体积%)为:一氧化碳44~51、氢35~36、二氧化碳13~18、甲烷0.1,适宜用作合成氨和碳一化学产品的原料气。
煤气化炉又称煤气发生炉(gas producer)。煤气化的主要设备。根据煤的性质和对煤气产品的要求有多种气化炉型式。
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