水煤气的主要成分

水煤气的主要成分是一氧化碳、氢气、燃烧后排出的水和二氧化碳,还有微量的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物。

水煤气是蒸汽通过热焦炭产生的气体,可用作燃料或合成氨、石油、有机合成、制氢的原料。

在工业上,水煤气生产一般采用间歇周期性固定床生产技术。炉子结构采用UGI气化炉。在气化炉中,碳和蒸汽主要发生以下水煤气反应。

工艺流程

在水煤气制气过程中,为了保证操作的安全性和充分回收废气中的可燃成分,水煤气的制造过程不是简单的由吹空气和吹蒸汽两个过程组成,一般由五到六个过程组成。以六阶段循环为例:

1.鼓风阶段:向炉底吹入空气,加热料层,从炉顶排出废气。

2.吹汽阶段:将蒸汽吹入炉底,第一阶段排出残余废气,以保证造气产生的煤气质量。

3.一次吹煤气阶段:蒸汽从炉底吹入,在料层中吸热气化产生煤气,煤气从顶部逸出并回收。此时,料层下部的温度明显下降。

4.下吹煤气阶段:蒸汽从炉顶吹入,在炉内发生蒸汽气化反应。此时料层的热量被进一步吸收,产生的水煤气从炉底逸出回收,上层料层的温度也明显降低。

5.二次吹煤气阶段:该阶段是为了安全运行而设置的,其目的是用蒸汽驱除积聚在炉底的水煤气,防止遇到鼓风而发生事故。但此时从炉顶逸出的气体仍有较高的CO+H2,因此应回收逸出的气体。

6.鼓风阶段:空气从炉底吹入,炉内剩余气体从炉顶逸出并被回收。这个周期一般需要2.5~4.5分钟。