導(dǎo)語：如何才能寫好一篇常見煤氣化技術(shù)及工藝特點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞 煤氣化技術(shù) 優(yōu)點(diǎn) 應(yīng)用

Technology of Coal Gasification

Shi Xiao-bing

（Shanxi jinfeng coal chemical company limited 048000）

Abstract The traditional technologys of coal gasifying are introduced in this article，and the advantages of every method are analysed.A conclusion is obtained that Underground Coal Gasification and flow bed technic including texaco coal gasification process and Shell coal gasification process will be widely used in the future.

Keywords methods of coal gasification advantage application

前言

煤氣化是潔凈、高效利用煤炭的主要方法之一，是許多能源高新技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。煤氣化有完全氣化和部分氣化（煤的干餾技術(shù)）兩種途徑。由于受到煤種和產(chǎn)品綜合發(fā)展的制約，部分氣化只能滿足局部的需要；而我國煤炭資源中有一半以上煤種適合完全氣化，因此煤制氣技術(shù)的立足點(diǎn)應(yīng)放在完全氣化方面。

煤氣化分類無統(tǒng)一規(guī)定，最常見的是按原料在氣化爐內(nèi)的移動方式分成固定床、流化床和氣流床三種。此外，還有使煤炭在地下直接氣化，獲得煤氣的方法，即地下氣化法（Underground Coal Gasification，UGG）。

1.固定床氣化技術(shù)

1.1常壓固定床氣化技術(shù)

由于氣化劑的不同，常壓固定床煤氣化可能產(chǎn)生的產(chǎn)品有空氣煤氣和混合煤氣，前者以空氣為氣化劑，熱值約為4.6MJ/m3。后者以空氣和水蒸汽為氣化劑時，稱為間歇?dú)饣?；以純氧或富氧空氣和水蒸汽為氣化劑時，稱為連續(xù)氣化法?；旌厦簹饨M成中無效氣體約占60%左右，熱值約為5.02～5.86MJ/m3，主要用作工業(yè)燃料氣，亦可作為民用燃?xì)獾膿交鞖狻?/p>

一般而言，氣化劑中氧氣含量越高，氣化強(qiáng)度也就越大，氣化效率也就越高，而對純氧的消耗量也就越高。連續(xù)氣化較間歇?dú)饣跉饣瘡?qiáng)度、氣化效率、有效氣體組成及制氨能耗等方面具有明顯的優(yōu)越性。

自1882年第一臺常壓固定床煤氣發(fā)生爐在德國投產(chǎn)以來，該技術(shù)不斷得到完善。由于技術(shù)成熟可靠，投資少，建設(shè)期短，在國內(nèi)外仍廣泛使用。在冶金、建材、機(jī)械等行業(yè)用于制取燃?xì)?，在中小型合成氨廠用于制取合成氣。

常見的混合煤氣發(fā)生爐有M型、3MT（威爾曼）型、W-G（威爾曼-格魯沙）型、TG型和U.G.I型。此外，美國的FW-STOIC爐和波蘭循環(huán)鼓風(fēng)兩段爐也可以生產(chǎn)發(fā)生爐煤氣或水煤氣。

1.2固定層加壓氣化技術(shù)

目前，德國魯奇公司利用魯奇（Lurgi）爐開發(fā)的加壓下，碎煤（5～50mm）與氣化劑（水蒸汽或純氧）進(jìn)行反應(yīng)的技術(shù)較為成熟。該技術(shù)在中國城市煤氣生產(chǎn)和制取合成氣方面已受到廣泛重視。

魯奇爐可氣化褐煤、無煙煤，直至水分、灰分較高的劣質(zhì)煤；單爐生產(chǎn)能力可達(dá)7500m3（標(biāo)）/h（干基）；由于是連續(xù)氣化過程，有利于實(shí)現(xiàn)自動控制；氣化壓力高，可縮小設(shè)備和管道尺寸，利用氣化后的余壓可進(jìn)行長距離輸送；氣化較年輕的煤時，可以得到各種有價值的焦油、輕質(zhì)油及粗酚等多種副產(chǎn)品；通過改變壓力和后續(xù)工藝流程，可以制得H2/CO各種不同比例的化工合成原料氣。

但是，由于魯奇爐采用了固態(tài)排渣，蒸汽分解率低，蒸汽消耗較大，未分解的蒸汽在后序工段冷卻，所以造成氣化廢水較多，廢水處理工序流程長，投資高；且需要配套相應(yīng)的制氧裝置，一次性投資較大。

2.流化床（或稱沸騰床）煤氣化技術(shù)

流化床床層溫度均勻，傳熱傳質(zhì)效率高，氣化強(qiáng)度大，可氣化多煤種的粉煤，煤氣中基本不含焦油和酚類物質(zhì)；不過，氣體中帶出細(xì)粉過多而影響了碳轉(zhuǎn)化率。使細(xì)煤粉再次循環(huán)可一定程度的克服這一缺點(diǎn)。

2.1常壓溫克勒（Winklee）煤氣化技術(shù)

氣化劑（氧氣和水蒸汽）消耗量低；氣化負(fù)荷彈性大；操作溫度低，控制維修簡易，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠。但由于其操作壓力和氣化溫度均較低，使得單爐處理量較小，碳轉(zhuǎn)化率低，帶出物和灰渣中碳含量較高（一般帶出物含碳30～50%，灰渣含碳20～30%）；并且氣化爐體積龐大，單位容積氣化率較低。

常壓溫克勒的缺點(diǎn)限制了其推廣應(yīng)用，80年代以后國內(nèi)已停止使用。針對這一缺點(diǎn)，通過提高氣化溫度和氣化壓力，改進(jìn)氣化劑分布器結(jié)構(gòu)，成功開發(fā)了多種新型流化床氣化技術(shù)，主要有高溫溫克勒、U-Gas、KRW和CFB等氣化爐。

2.2高溫溫克勒（HTW）煤氣化技術(shù)

HTW保留了傳統(tǒng)Winkler氣化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，提高了氣化溫度和氣化壓力，粗煤氣帶出的固體煤粉塵參與了循環(huán)利用，使氣化爐大型化成為可能。

2.3灰熔聚流化床煤氣化技術(shù)

該技術(shù)改變了以往的排渣方式，實(shí)現(xiàn)了灰熔聚排渣。代表爐型有美國的U-Gas爐，KRW爐以及中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所的ICC爐。

與一般流化床煤氣化爐相比，灰熔聚煤氣化爐結(jié)構(gòu)簡單，操作控制方便，運(yùn)行穩(wěn)定；可氣化小于6mm的包括黏結(jié)煤、高灰煤在內(nèi)的各種等級的碎粉煤；氣化溫度高，氣化強(qiáng)度為一般固定床氣化爐的3～10倍；碳轉(zhuǎn)化率高，氣化效率達(dá)75%以上；煤中含硫可全部轉(zhuǎn)化為H2S，也可用石灰石在爐中脫硫，簡化了煤氣凈化系統(tǒng)；與熔渣爐（Shell）相比氣化溫度低的多，耐火材料使用壽命可達(dá)10年以上；煤氣夾帶的煤灰可返回氣化爐內(nèi)，進(jìn)一步燃燒、氣化，碳利用率高。

2.4循環(huán)流化床（Circulating Fluidized Bed）煤氣化技術(shù)

CFB克服了鼓泡流化床中存在大量氣泡造成的氣固接觸不良，以及氣流床中氣化溫度過高、大量煤轉(zhuǎn)化為熱能而不是化學(xué)能的缺點(diǎn)；產(chǎn)品氣和反應(yīng)器內(nèi)的溫度均一，避免了鼓泡床中局部高溫造成的結(jié)渣現(xiàn)象；除外循環(huán)還存在內(nèi)循環(huán)，利于新加入的物料迅速升溫和反應(yīng)的迅速完成；另外，由于循環(huán)比率高達(dá)幾十倍，增加了顆粒在床內(nèi)停留時間，提高了碳轉(zhuǎn)化率。代表爐型是魯奇CFB爐。

2.5其它型式的流化床煤氣化技術(shù)

1、FM1.61型間歇式常壓流化床水煤氣爐，由江蘇理工大學(xué)開發(fā)，能直接生產(chǎn)CO﹤20%的中熱值煤氣。

2、恩德爐粉煤氣化技術(shù)，由中國撫順恩德機(jī)械有限公司在國外專利技術(shù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。該技術(shù)成熟可靠，運(yùn)行安全穩(wěn)定，煤種適應(yīng)性較寬，氣化效率較高，操作彈性大，建設(shè)投資較少，生產(chǎn)成本低，環(huán)境影響小。但也存在設(shè)備體積大，灰渣含碳量較高，煤氣有效成份（CO+H2）較低，氣化壓力較低等缺點(diǎn)。

3、載熱體常壓循環(huán)床粉煤氣化技術(shù)，由上海申江化肥成套設(shè)備有限公司與寧夏吳忠富榮化肥工業(yè)有限公司聯(lián)合開發(fā)。操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定，且可連續(xù)制氣；但是其常壓操作不利于大型化生產(chǎn)，且對環(huán)境污染較嚴(yán)重。

3.氣流床煤氣化技術(shù)

氣流床氣化的主要特點(diǎn)是：粉煤進(jìn)料，高溫氣化，液態(tài)排渣。它的代表爐型及相關(guān)的進(jìn)料形態(tài)、氣化壓力和氣化劑見下表：

3.1 K-T（Kopper-Tolzek）爐

與固定床煤氣爐相比，K-T爐對原料煤的限制較少，生產(chǎn)能力大（為其5～10倍）；合成氣有效成分（CO+H2）高達(dá)85～88%，甲烷含量低于0.1%。

K-T爐的不足之處是：碳轉(zhuǎn)化率、冷煤氣效率與shell爐比較低，氧、煤消耗較高；煤粉制備工序電耗高，環(huán)保問題多；氣化爐帶出物（飛灰）多，除塵效率低，必須設(shè)置洗滌、機(jī)械除塵、靜電除塵等逐級的除塵設(shè)備。

3.2 Shell爐

能成功地處理高灰分、高水分和高硫煤種；對煤的性質(zhì)，諸如活性、結(jié)焦性、水、硫、氧及灰分等，并不敏感；能源利用率高，氣化過程的碳轉(zhuǎn)化率達(dá)99%；設(shè)備單位容積產(chǎn)氣能力高，且在同樣生產(chǎn)能力下，設(shè)備尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，相對的建設(shè)投資也比較低；環(huán)境效益好，屬于“潔凈煤”工藝。

3.3濕法（水煤漿）氣流床加壓氣化技術(shù)

除可氣化除大部分煤種外，還可氣化石油焦、煤液化殘?jiān)?、半焦、瀝青、可燃垃圾、可燃廢料（如廢輪胎）等；與干粉進(jìn)料相比，既安全又易于控制；工藝技術(shù)成熟，流程簡單，設(shè)備布置緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)率高；氣化爐內(nèi)沒有機(jī)械傳動裝置，操作性能好，可靠程度高；單臺氣化爐的投煤量[400～1000t/d（干煤）左右]選擇范圍大，美國的Tampa裝置氣化能力甚至可達(dá)2200t/d（干煤）；可供選擇的氣化壓力范圍廣，碳轉(zhuǎn)化率（95～99%）高，操作彈性（50～105%）大，粗煤氣中有效成分（CO+H2）可達(dá)80%左右，除含少量甲烷外不含其它烴類、酚類和焦油等物質(zhì)，采用傳統(tǒng)氣體凈化技術(shù)即可達(dá)到要求；氣化過程污染少，環(huán)保性能好。

但是，該技術(shù)高溫高壓的生產(chǎn)環(huán)境都對管道及設(shè)備的材料提出了更高的要求；并且水煤漿含水量太高，使得冷煤氣效率和煤氣中的有效氣體成分（CO+H2）偏低，氧耗、煤耗均比干法氣流床要高一些。

當(dāng)前，濕法氣流床加壓氣化技術(shù)仍被廣泛采用。有代表性的技術(shù)有美國德士古發(fā)展公司開發(fā)的水煤漿加壓氣化技術(shù)、道化學(xué)公司（Dow Chemical Company）開發(fā)的兩段式水煤漿氣化技術(shù)、中國自主開發(fā)的多噴嘴煤漿氣化技術(shù)等，前者開發(fā)最早、應(yīng)用最廣。

4.地下煤氣化技術(shù)

煤炭地下氣化集建井、采煤、轉(zhuǎn)化工藝于一體，簡化了生產(chǎn)工藝流程，舍棄了龐大、笨重的采煤設(shè)備和地面氣化設(shè)備，變傳統(tǒng)的物理采煤為化學(xué)采煤，提高了煤的轉(zhuǎn)化率，產(chǎn)品煤氣便于輸送和使用，因而具有安全性好、投資少、效益高、污染小等優(yōu)點(diǎn)，深受世界各國的重視。早在上世紀(jì)50年代，我國已先后在山西、江蘇、黑龍江、河北等地進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并已取得了一定成效。

但是，由于地下氣化是在地下煤層中的反應(yīng)空間進(jìn)行的，這種反應(yīng)在很大程度上取決于煤層的賦存條件，這就使煤炭地下氣化的過程比地面煤氣發(fā)生爐復(fù)雜得多。較之固定床氣化（與地下氣化過程類似），地下氣化具有以下基本特征。

（1）煤層的不規(guī)則冒落，形成了不均勻大尺度煤塊的水平滲流床，氣化區(qū)邊界有質(zhì)量交換，因而比地面氣化更具復(fù)雜性。

（2）地下氣化過程中煤層不能移動，而是通過燃燒工作面（氣化工作面）的移動來保持氣化過程的連續(xù)，而且各反應(yīng)帶的長度在不斷改變。

（3）因煤層及巖層冒落，氣化通道截面在不斷發(fā)生變化；此外，氣化反應(yīng)通道與煤層的頂?shù)装灏l(fā)生熱量交換，不利于氣化過程的進(jìn)行。

篇2

關(guān)鍵詞：煤化工 污水處理 技術(shù)分析

0. 引言

我國大量工業(yè)廢水和生活污水夾雜著氮污染。生活污水中氮的污染較輕、處理難度低、處理率高，在我國已基本得到有效治理或控制。工業(yè)廢水中氮污染比較嚴(yán)重，特別是煤化工行業(yè)（包括煤的氣化、液化、干餾，以及焦油加工和電石乙炔化工等）、合成氨工業(yè)、屠宰養(yǎng)殖業(yè)、垃圾填埋場等，廢水中氮污染的絕對濃度高，處理難度大。因資金、技術(shù)等因素制約，此類廢水超排的情況時有發(fā)生。要解決我國水體的富營養(yǎng)化污染首先需要從這些行業(yè)著手。

因能源危機(jī)和石油價格上漲，近年來代表新能源領(lǐng)域的煤氣化工業(yè)在我國發(fā)展迅猛，但由于所排廢水的氮污染十分嚴(yán)重，達(dá)標(biāo)處理難度極高，在部分地區(qū)煤化工項(xiàng)目因環(huán)保原因而招到否決。我國缺油富煤，為保障能源安全，煤的氣化是大勢所趨，因此如何合理解決煤氣化高氮氮廢水的達(dá)標(biāo)排放或回用問題顯的尤為重要。

1. 煤化工污水特點(diǎn)及其危害

1.1煤化工污水特點(diǎn)

煤在加工過程中產(chǎn)生的污水要比石油、天然氣高得多。傳統(tǒng)的煤化工更是高耗能、高污染、高排放的行業(yè)。近年來新型煤化工是煤深化加工的一個重要方向，但新型煤化工將煤深加工為各種煤基化工產(chǎn)品時，也產(chǎn)生大量的廢水。有關(guān)資料顯示，生產(chǎn)1噸合成氨需耗新鮮水約12.5m3，生產(chǎn)1噸甲醇需耗新鮮水約15m3，生產(chǎn)1噸二甲醚需耗新鮮水約15m3，直接液化1噸油需耗新鮮水約7m3，間接液化1噸油需耗新鮮水約12m3。

煤化工企業(yè)排放的污水以高濃度煤氣洗滌污水為主，廢水中所含組分非常復(fù)雜達(dá)300多種，主要有焦油、多環(huán)芳香族化合物、苯酚、氨氮化合物、硫化物等，污水中COD一般在5000mg/L，氨氮在200-500mg/L。這些組分中，易降解的主要有苯類和酚類化合物，如砒咯、萘、呋喃、瞇唑等。難降解的有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。

1.2煤化工污水的危害

（1）污水COD濃度較高，排向水體后，會消耗水體中的氧，水體中溶解氧降低后水生生物在水體中不能生存。

（2）污水中氨氮濃度較高，會造成藻類異常繁殖，引起水體富營養(yǎng)化，當(dāng)大量藻類繁殖，水中光線透射度降低，光合作用產(chǎn)生的氧量降低，而消耗的氧在增加，會造成大量藻類死亡，藻類死亡會消耗水中的氧，從而引起魚類大批死亡，水體發(fā)黑、發(fā)臭。

（3）污水中主要含有油、酚、氰、苯及衍生物等污染物，在這些污染物分解過程中，會消耗水中的氧，這些污染物還對水體生物有直接的毒害作用，同時在水體生物中蓄積，人類食用這些被污染的水體生物后，會引起蓄積和中毒，對人類健康產(chǎn)生較大的危害。

2.煤化工污水處理方法

2.1煤化工污水處理的物化除氨氮工藝

（1）折點(diǎn)氯化法

折點(diǎn)氯化法是利用氯的強(qiáng)氧化性，將氨氮氧化成硝酸鹽，其特點(diǎn)是：折點(diǎn)氯化法是直接法，氨氮轉(zhuǎn)化速度快，系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用低；折點(diǎn)氯化法只是轉(zhuǎn)變氮的形態(tài)，總氮未變，因此未從根本上消除氮污染；折點(diǎn)氯化法達(dá)到折點(diǎn)狀態(tài)的控制要求很高，難以掌握：折點(diǎn)氯化法處理后余氯含量較高；需要進(jìn)行除氯處理：氨氮濃度高時采用一步折點(diǎn)氯化法無法保證達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

（2）吹脫法

吹脫法是利用空氣擴(kuò)散機(jī)理，在一定條件下使廢水中的氨氮擴(kuò)散進(jìn)入大氣或吸收回用，從而消除氮污染，其特點(diǎn)是：統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用低；造成氨氮的二次污染問題；適用范圍較窄，寒冷地區(qū)吹脫塔易結(jié)冰；運(yùn)行費(fèi)用較高，要達(dá)到較好的效果需要合適的溫度和pH值；處理程度低，出水氨氮通常仍高達(dá)200mg/L以上，不能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

（3）晶析法

晶析法是通過化學(xué)藥品與氨氮反應(yīng)結(jié)晶，從而從廢水中分離出氨氮，其特點(diǎn)是：屬于直接法，反應(yīng)速度快，系統(tǒng)簡單，建設(shè)費(fèi)用低：適用于超高濃度氨氮（氨氦≥1000mg/L）廢水的處理：處理程度低。出水氨氮不能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

2.2煤化工污水處理的生化脫氮工藝

（1）A/O法

現(xiàn)在所指的A/O工藝其特征是缺氧與好氧為不同空間的串聯(lián)反應(yīng)器（空間分隔），通常缺氧池設(shè)置在好氧池前。為達(dá)到反硝化的目的和效率，回流液提供的硝態(tài)氮越多越好。提高參與反硝化的回流硝態(tài)氮量有兩種方法可選：一是增加回流量，二是提高回流液中硝態(tài)氮肋濃度。提高回流量時，由于回流渡（曝氣后的廢水）氧含量高，有可能造成A級池的富氧化，而反硝化要求無氧或低氧，所以提高回流量容易破壞反硝化環(huán)境，降低反硝化率，同時也增加了回流動力消耗。提高硝態(tài)氮濃度時，由于0級池出水和回流液水質(zhì)相同.提高硝態(tài)氬濃度意味著出水總氨的升高，將直接導(dǎo)致出水超標(biāo)。因此對于傳統(tǒng)A/O工藝需要統(tǒng)籌回流量與硝態(tài)氮的不良影響。由于存在硝態(tài)氮反硝化時重新轉(zhuǎn)化為氪氮的客觀事實(shí).因此傳統(tǒng)A/O工藝脫氮是有限度的，A/O工藝的脫氨效率通常不超過85%.處理氨氫≥lOOmg/L的廢水時超標(biāo)情況比較嚴(yán)重。

（2） 生物濾池

生物濾池屬生物膜法，其脫氮機(jī)理也為A/O。生物濾池在空間上也可以組成A/O系統(tǒng)，使之達(dá)到傳統(tǒng)A/O工藝同樣的脫氮效果，但實(shí)際上生物濾池的脫氮效果較傳統(tǒng)A/O工藝好.原因是氧在生物膜處形成了濃度梯度。生物膜外例與氧首先接觸，艘外側(cè)處于好氧狀態(tài)，進(jìn)行硝化反應(yīng)。而內(nèi)側(cè)由于氧傳遞的速度受到生物膜的制約，處于缺氧甚至厭氧狀態(tài)，發(fā)生反硝化反應(yīng)。所以以形式A/0串聯(lián)的生物淀池脫氮效果較好。廢水中的硝態(tài)氮也會園生物膜的制約而影響傳遞效率，在硝態(tài)氮的擴(kuò)散過程中，只有一部分可以進(jìn)入生物膜內(nèi)側(cè)而被反硝化.故生物濾池的脫氮效率通常不超過90%。

（3） SBR法

SBR工藝是一種間歇式的活性污泥法，其特點(diǎn)是所有生化反應(yīng)均在同一池內(nèi)完成，不需要好氧廢水的回流，因此理論上脫氮效率更高，也更節(jié)能。但常規(guī)SBRI藝處理含氮廢水時，硝化和去除COD的過程同時進(jìn)行，反硝化時因廢水中COD物質(zhì)已基本消耗怠盡。碳源不足，故反硝化效果不佳，出水的硝態(tài)氮含量仍較高。要提高反硝化效果就需要外加碳源，運(yùn)行成本較高。因此，不能有效利用原水中的COD物質(zhì)是SBR脫氮工藝最主要的缺點(diǎn)。

3.氨氮廢水的IMC處理技術(shù)

3.1工作原理

IMC法是一種改進(jìn)型的SBR工藝，其基本原理是：在反應(yīng)的不同時間段，使反應(yīng)器內(nèi)環(huán)境處于好氧和缺氧的連續(xù)變化之間，從而在環(huán)境條件上形成多個A/O的串聯(lián)：另外由于反應(yīng)器內(nèi)好氧和缺氧環(huán)境不斷變化，反應(yīng)器不同空間上的溶氧并不均勻，且在不同時間點(diǎn)上的溶氧變化也可以導(dǎo)致SND現(xiàn)象的發(fā)生。IMC法采用連續(xù)進(jìn)水的方式，在反應(yīng)的主要過程中均有原水的COD物質(zhì)存在，從而可以充分利用原水中的COD進(jìn)行脫氮反應(yīng)，達(dá)到節(jié)約運(yùn)行成本的效果。

3.2工藝特點(diǎn)

由于IMC池集反應(yīng)、沉淀于一身，節(jié)約了沉淀池。所以占地面積??；硝化和反硝化在同一池內(nèi)進(jìn)行，不需要好氧混合液的回流，節(jié)約了污泥和污水回流系統(tǒng)。運(yùn)行費(fèi)用低、設(shè)備簡單、維護(hù)方便。由于每次潷水只排出池中少量達(dá)標(biāo)廢水，其它剩余泥水對進(jìn)水有很強(qiáng)的緩沖功能，因此IMC法的抗沖擊負(fù)荷能力很強(qiáng)，對原污水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)能力較高。IMC反應(yīng)器中BOD濃度梯度的存在有利于抑制絲狀菌的生長，能克服傳統(tǒng)A/0法常見的污泥膨脹問題。按照水力學(xué)的觀點(diǎn)，活性污泥的沉降，以在完全靜止?fàn)顟B(tài)下沉降為佳，IMC池幾乎是在靜止?fàn)顟B(tài)下沉降，因此沉降的時間更短，效率更高。IMC反應(yīng)器進(jìn)水采用連續(xù)流，能夠充分利用原水中的COD進(jìn)行脫氮反應(yīng)，克服了SBR及其其它變形工藝不能充分利用原水COD的缺點(diǎn)，從而更節(jié)能。

總結(jié)與展望：

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人們環(huán)保意思的提高，煤化工廢水的處理顯得格外重要。煤化工廢水的處理，單純靠物理、物理化學(xué)、化學(xué)的方法進(jìn)行處理，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，往往需要通過由幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達(dá)到處理要求的程度。因此，加強(qiáng)對煤化工污水深度處理的技術(shù)和再生回收利用技術(shù)的研究與綜合應(yīng)用，是行業(yè)發(fā)展的一個重要方向。

參考文獻(xiàn)

【1】劉蘭燕.煤氣化廢水處理研究進(jìn)展[J].寧波化工.2014（01）.

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關(guān)鍵詞排渣，非機(jī)械閥，L閥，流動密封閥，加壓粉煤密相輸運(yùn)床

中圖分類號： C35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1引言

加壓粉煤密相輸運(yùn)床技術(shù)特別適用于我國儲量大且目前技術(shù)難以有效利用的劣質(zhì)煤(高硫、高灰分、高灰熔點(diǎn)煤)，同時能克服碳轉(zhuǎn)化率低的問題，是先進(jìn)的煤氣化技術(shù)發(fā)展方向[1]。目前，常壓下的高溫爐渣排放冷卻技術(shù)比較成熟，但是針對加壓粉煤密相輸運(yùn)床氣化爐內(nèi)高溫高壓的環(huán)境，需開發(fā)一種針對高溫高壓爐渣的排放技術(shù)，同時需要滿足：系統(tǒng)密封及灰渣的卸壓問題；高可靠性；實(shí)現(xiàn)連續(xù)排渣；排渣速率可控。

2加壓排渣速率控制閥

灰渣排放速率控制方式一般可分為兩種：機(jī)械控制和非機(jī)械控制。機(jī)械控制方式通過改變旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動速度，來調(diào)節(jié)排渣速率。非機(jī)械控制方式通過改變充氣量大小，調(diào)節(jié)顆粒的質(zhì)量流率。目前國內(nèi)外常用的兩種機(jī)械閥，為水冷螺旋排渣閥[2]和葉輪旋轉(zhuǎn)閥[3]，非機(jī)械閥多為L閥。水冷螺旋排渣閥，如圖1所示，在高壓多塵環(huán)境下，水冷螺旋排渣閥易軸端漏氣，需要經(jīng)常調(diào)試和維修，壽命比較短，設(shè)備維修費(fèi)昂貴[2]。

葉輪旋轉(zhuǎn)閥，如圖2所示，廣泛用于管道中顆粒的氣力輸送[4]。顆粒從料斗向腔體中連續(xù)進(jìn)料，在轉(zhuǎn)子的作用下，顆粒被排入輸送管路，最后由氣體輸送。

L閥由垂直段和水平段組成，如圖3所示，松動風(fēng)從垂直段下方充氣口通入，被廣泛使用在循環(huán)流化床中，具有良好調(diào)節(jié)特性。利用L閥進(jìn)行高壓排渣的排放也得到了應(yīng)用[5,6]。常用排渣控制閥的優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

表1各種排渣控制閥的優(yōu)缺點(diǎn)

控制閥 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)

水冷螺旋排渣閥 定量準(zhǔn)確，線性度高，不易失控 對材料和機(jī)械加工精度的要求高，高壓下會漏氣，轉(zhuǎn)動部件易磨損，會產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象

葉輪旋轉(zhuǎn)閥 容易加工，并且操作簡單方便，可承受較高壓力，漏氣率比較低，顆粒流率較大時，運(yùn)行比較穩(wěn)定 顆粒流率較小時[7]，運(yùn)行不穩(wěn)定，同時高壓多塵環(huán)境對密封提出了更高的要求

L閥 不存在易磨損卡塞的轉(zhuǎn)動部件，結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、操作方便、價格低廉 控制排渣速率的定量性差，精度相對低，回調(diào)性較差，易發(fā)生失控

常用的加壓排渣控制閥在國內(nèi)外的應(yīng)用如表2所示。德國Rheinbraun公司開發(fā)了高溫溫克勒煤氣化技術(shù)(HTW)[8]，采用水冷螺旋排渣閥控制排渣速率。在Babcock公司設(shè)計(jì)的高壓排渣裝置中[9]，應(yīng)用葉輪旋轉(zhuǎn)閥控制排渣速率，如圖5所示。美國Tidd增壓流化床燃燒聯(lián)合循環(huán)（PFBC-CC）電站，采用L閥控制排渣速率，如圖6所示。

表2 國內(nèi)外加壓排渣控制閥的應(yīng)用

控制閥 國內(nèi)外應(yīng)用 示意圖 參考文獻(xiàn)

機(jī)械閥 水冷螺旋排渣閥 高溫溫克勒爐(HTW) 圖1 [2]

葉輪旋轉(zhuǎn)閥 Bobcock 圖2 [3]

非機(jī)械閥 L閥 Tidd 圖3 [5]

圖1 水冷螺旋排渣閥[2] 圖2葉輪旋轉(zhuǎn)閥[3] 圖3L閥示意圖[10]

圖4高溫溫克勒氣化爐(HTW)排渣工藝[8]

圖5Babcock設(shè)計(jì)的排渣裝置[9]

圖6 Tidd PFBC-CC排渣速率控制方式[5]

目前國內(nèi)外通常選取水冷螺旋排渣閥或者葉輪旋轉(zhuǎn)閥控制加壓灰渣排放速率。這種排渣方式對旋轉(zhuǎn)機(jī)械閥的要求高，且價格昂貴。旋轉(zhuǎn)的機(jī)械閥在加壓多塵的環(huán)境下工作，反復(fù)啟閉達(dá)數(shù)百萬次，轉(zhuǎn)動部件容易磨損，因此，傳統(tǒng)商用系統(tǒng)平均可用性不到70%[11]。但是非機(jī)械閥不存在轉(zhuǎn)動部件，也就不存在容易磨損的問題，具有廣闊的應(yīng)用前景。常見的非機(jī)械閥有L閥和流動密封閥，結(jié)構(gòu)很簡單，價格低廉，操作容易，可用作為加壓灰渣排灰控制裝置，其調(diào)節(jié)特性值得研究。

3L閥和流動密封閥排渣速率

非機(jī)械閥排渣速率，即顆粒質(zhì)量流率，與通入的輔助松動風(fēng)量有關(guān)。對于L閥，排渣速率與松動風(fēng)量基本呈線性關(guān)系。不同的充氣位置，調(diào)節(jié)特性有一定差異。Knowlton和Hirsan[12]最早探究了L閥充氣點(diǎn)高度與L閥調(diào)節(jié)特性的關(guān)系，推薦最佳充氣點(diǎn)高度應(yīng)在水平管段軸線上方兩倍管徑處。

流動密封閥廣泛應(yīng)用在循環(huán)流化床系統(tǒng)中，通常負(fù)責(zé)把顆粒從低壓區(qū)輸送至高壓區(qū)。如圖7所示，一個典型的流動密封閥由四個部分組成：給料室(supply chamber)、輸送室(recycle chamber)、水平通道(horizontal passage)、返料管道(recycle pipe)。

圖7 流動密封閥示意圖[16]

在流動密封閥中的氣固兩相的流動特性方面，國內(nèi)外學(xué)者已做了大量研究。流動密封閥流化風(fēng)和松動風(fēng)是其調(diào)節(jié)和控制顆粒質(zhì)量流率的主要因素。閻周琳和Han等[13,14]也發(fā)現(xiàn)固定流化風(fēng)，改變松動風(fēng)可以使流動密封閥有更好的調(diào)節(jié)效果。王擎等[15]認(rèn)為側(cè)吹風(fēng)量可有效調(diào)節(jié)流動密封閥顆粒質(zhì)量流率。

L閥和流動密封閥這兩種氣動閥調(diào)節(jié)特性曲線的線性度都較高。但是與流動密封閥相比，L閥阻力較小，L閥調(diào)節(jié)特性曲線斜率更高，意味著改變相同的風(fēng)量，L閥顆粒質(zhì)量流率變化更大，說明L閥顆粒質(zhì)量流量調(diào)節(jié)精度較低。同時L閥最小松動風(fēng)量也比較小。這是因?yàn)長閥的結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行阻力也比較小，所以只需很小的風(fēng)就可以啟動，流動密封閥結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，阻力較大，所以顆粒質(zhì)量流率的調(diào)節(jié)精度相對更高。

為了提高非機(jī)械閥(L閥和流動密封閥)調(diào)節(jié)精度，可以從增加非機(jī)械閥流動阻力角度入手。L閥的水平管段長度對于固體顆粒質(zhì)量流率也有較大影響，可以適當(dāng)增加L閥的水平段的長度，增加其流動阻力，來提高調(diào)節(jié)精度。但是長度不宜過長，會使L閥啟動性能變差，還要求充氣壓力增大，有可能使立管段氣體流化。對于流動密封閥調(diào)節(jié)特性，可以通過減小水平通道的高度、增大隔板厚度、增大溢流口高度等方式提高其調(diào)節(jié)精度。

4結(jié)論

本文介紹了各種加壓灰渣排放控制技術(shù)，并分析了各種排渣閥的特點(diǎn)。機(jī)械閥價格昂貴易磨損卡塞，非機(jī)械閥價格低廉操作簡單。常用非機(jī)械閥作為加壓灰渣排放控制閥，具有廣闊的應(yīng)用前景。比較了L閥和流動密封閥這兩種非機(jī)械閥的調(diào)節(jié)特性，線性度都較高。與流動密封閥相比，L閥阻力較小，調(diào)節(jié)精度較低。所以，可以通過增加非機(jī)械閥流動阻力的方式來提高其調(diào)節(jié)精度，對于流動密封閥可以減小水平通道的高度、增大隔板厚度、增大溢流口高度等來增加其流動阻力。

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞：環(huán)保型；煤化工；裝車工藝；工藝設(shè)計(jì)

1煤化工產(chǎn)品特征

煤化工指以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料及其他化學(xué)品、能源產(chǎn)品的過程。煤化工開始于十八世紀(jì)，十九世紀(jì)已出現(xiàn)完整的煤化工體系，二十世紀(jì)煤化工已成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的重要組成部分，二十一世紀(jì)隨著全球石油市場的不斷改革，油價不斷攀升，石油資源短缺問題突出，煤化工從新受到關(guān)注，煤化工產(chǎn)品開始被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。煤化工產(chǎn)品主要是燃料產(chǎn)品和化工產(chǎn)品。可應(yīng)用于溶劑、醫(yī)藥、香料、染料、塑料、橡膠等制品中[1]。但煤化工產(chǎn)品大多具有危險性。例如，甲醇無色、透明、易燃，有極強(qiáng)的毒性，遇熱、明火、氧化劑都會燃燒，雖然在常溫下對金屬無腐蝕性，但發(fā)揮過程中會對機(jī)械設(shè)備表面油漆產(chǎn)生腐蝕[2]。另如，乙烯應(yīng)用非常廣泛，是目前現(xiàn)代化工中應(yīng)用量最大的化學(xué)品，但它不僅對人體有危害，還會污染大氣、土地、水環(huán)境，與空氣混合后，遇明火極易引起爆炸，且屬于燃燒性爆炸，破壞力極強(qiáng)，不易撲滅，一旦發(fā)生事故后果不堪設(shè)想。丙烯則是三大合成材料的基本原料，需要量和應(yīng)用量也非常大，無色無味，易燃，危險系數(shù)極高，與乙烯一樣能夠引起燃燒爆炸。此外，煤制油產(chǎn)品，如：合成汽油、合成采油、煤油、石腦油也都屬于危險品，對環(huán)境有污染，屬于危險性液體，易引起火災(zāi)和爆炸。煤化工產(chǎn)品種類繁多大多屬于液態(tài)和固態(tài)，少數(shù)為氣態(tài)。裝卸車作業(yè)中或運(yùn)輸中可能會因震動、撞擊、暴露在空氣中、高溫引起化學(xué)變化，造成爆炸、燃燒，給國家財(cái)產(chǎn)造成損失，給人身安全帶來威脅[3]。因此，在裝卸車作業(yè)中，必須做好工藝設(shè)計(jì)，充分考慮不確定性因素，考慮到污染問題，保證煤化工產(chǎn)品裝卸車的安全性和環(huán)保性。

2煤化工產(chǎn)品裝卸車基本情況

近年來，我國煤化工行業(yè)發(fā)展一直保持著良好的發(fā)展勢頭，多個煤炭資源豐富地區(qū)建立了煤化工基地。隨著煤化工項(xiàng)目的大規(guī)模建設(shè)，煤化工產(chǎn)品運(yùn)輸與裝卸車問題受到廣泛關(guān)注[4]。由于我國煤化工物流尚處于起步階段，目前大體上分為：自營物流和外包物流兩大類，以自營物流為主。煤化工產(chǎn)品物流運(yùn)輸中裝卸車作業(yè)非常重要，通過前文對煤化工產(chǎn)品特征的分析可以知道煤化工產(chǎn)品易燃、易爆，具有較強(qiáng)毒性，如運(yùn)輸或裝卸車作業(yè)過程發(fā)生事故后果十分嚴(yán)重。但當(dāng)前我國煤化工運(yùn)輸與裝卸車過程中存在著許多問題，污染問題十分突出，易發(fā)生泄漏。傳統(tǒng)裝車工藝由于管線與汽車槽車密封帽存在縫隙，裝車過程難免油氣外溢。這不僅會造成資源的浪費(fèi)，導(dǎo)致裝卸作業(yè)成本增加，更會造成環(huán)境污染，甚至誘發(fā)事故，尤其是液體和氣體產(chǎn)品裝車，加強(qiáng)裝卸車工藝設(shè)計(jì)勢在必行。

3基于環(huán)保型裝車工藝設(shè)計(jì)

通過前文分析不難看出環(huán)保型裝車工藝設(shè)計(jì)融入到煤化工行業(yè)的重要性和必要性。在具體設(shè)計(jì)中要考慮到設(shè)計(jì)方案的環(huán)保性，結(jié)合煤化工產(chǎn)品特點(diǎn)來設(shè)計(jì)。環(huán)保型裝車工藝系統(tǒng)包括：精確裝車系統(tǒng)、自動采用系統(tǒng)、防塵系統(tǒng)等配套設(shè)施。

3.1精確裝車系統(tǒng)的應(yīng)用

精確裝車系統(tǒng)能夠?qū)⑽锪习匆?guī)定重量連續(xù)自動稱重，并轉(zhuǎn)入車中，是實(shí)現(xiàn)裝卸車自動化、智能化的關(guān)鍵系統(tǒng)，直接影響著裝卸車作業(yè)效率，該系統(tǒng)由：稱重系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、主體結(jié)構(gòu)、裝車機(jī)械設(shè)備等幾大部分構(gòu)成。煤化工產(chǎn)品裝卸車工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)積極融入精確裝車系統(tǒng)，該系統(tǒng)可多次稱重，能夠滿足不同車型工藝要求，能夠大大降低裝載誤差率，達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的，實(shí)現(xiàn)裝車自動化、智能化，裝車效率明顯提高，裝卸成本得到了降低。新時代背景下，能源市場競爭日益激烈，且煤化工項(xiàng)目規(guī)模越來越大，進(jìn)行自動化、智能化裝車改革已成為現(xiàn)代煤化工裝卸車作業(yè)的主流方向。且該系統(tǒng)中裝車系統(tǒng)采用裝載誤差自動補(bǔ)償技術(shù)，裝載精讀非常高[5]。另外，系統(tǒng)信號傳輸采用數(shù)字信號，具有較強(qiáng)的抗干擾功能，更融入了傳感技術(shù)，在提高稱重精準(zhǔn)度的同時，更縮短了讀數(shù)時間，很顯然環(huán)保型裝車系統(tǒng)要優(yōu)于傳統(tǒng)裝車系統(tǒng)。

3.2輔助設(shè)備的選擇

輔助設(shè)備的選擇非常重要，是整個裝卸工藝設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容之一，是實(shí)現(xiàn)環(huán)保裝卸車作業(yè)的關(guān)鍵。輔助設(shè)備包括：自動采樣系統(tǒng)、封閉倉、防塵系統(tǒng)等。封閉倉選擇要結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)和工藝要求，要具有高熱反射率和低熱輻射等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的密封性，能夠防止油氣外溢，減少污染，能夠降低能源的消耗。此外，封閉倉必須堅(jiān)固，具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。防塵系統(tǒng)應(yīng)采用自動系統(tǒng)，融入變頻技術(shù)，傳統(tǒng)防塵系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)作，能耗問題突出，卻無法達(dá)到良好的防塵效果。而自動化防塵系統(tǒng)，通過與變頻技術(shù)的融合，可自動判斷裝卸現(xiàn)場實(shí)際情況，根據(jù)實(shí)際需要自動調(diào)節(jié)防塵效果，以降低防塵系統(tǒng)的整體能耗，節(jié)約電能和勞動資源，實(shí)現(xiàn)裝卸現(xiàn)場自動化、智能化防塵。自動采樣系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌锪线M(jìn)行安全采用，可大大裝卸、采樣工作難度，避免安全事故的發(fā)生。

3.3壓縮機(jī)加裝卸法的應(yīng)用

壓縮機(jī)裝卸法是目前較為常見的裝卸法，這種裝卸法安全、實(shí)用，能夠有效降低能耗和污染。在具體應(yīng)用中先要排空儲罐與槽車間的管道，安裝壓縮機(jī)，用壓縮機(jī)將需灌注的儲罐中的物料抽出，然后進(jìn)行加壓送到排空的槽車中，使槽車中的物料壓力升高，降低儲罐中的壓力，使儲罐與槽車間產(chǎn)生壓力差，利用壓力將物料灌注到需要的儲罐中。該工藝作業(yè)速度快，生產(chǎn)能力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多槽車同時作業(yè)。但實(shí)際應(yīng)用中必須做好壓力控制，避免空氣的滲入，以免發(fā)生爆炸，具體作業(yè)參數(shù)的設(shè)計(jì)要根據(jù)生產(chǎn)情況而定。

3.4泵裝卸法的應(yīng)用

泵裝卸法在應(yīng)用中必須要做好泵的選擇，泵的選擇直接影響到后續(xù)作業(yè)中的泵能耗與作業(yè)效率。泵選擇要根據(jù)作業(yè)量和煤化工產(chǎn)品特點(diǎn)，選擇低能能耗環(huán)保型的泵，要保障泵的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、適用性。在選定合適的泵后，將泵安裝到槽車與儲罐間的管道上，然后利用泵進(jìn)行排空和灌注，排空與灌注中必須要做好現(xiàn)場記錄和監(jiān)控，確?，F(xiàn)場安全，降低事故率。但這種裝車方法不能去除罐車內(nèi)的蒸汽，可能會對運(yùn)輸造成影響，為了避免蒸汽的出現(xiàn)，要解決好泵入端的凈壓頭問題。這種方法在裝車時應(yīng)用優(yōu)勢明顯，但在卸車中具有一定局限性，所以具體應(yīng)用中要結(jié)合裝卸車實(shí)際情況，確定好作業(yè)參數(shù)要求，避免安全事故的發(fā)生。

4結(jié)語

新時代背景下，人類社會對能源的需求量越來越大，能源短缺已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，石油資源的匱乏使煤化工得到了空前發(fā)展。目前煤化工產(chǎn)品已被應(yīng)用到各個領(lǐng)域當(dāng)中，但煤化工產(chǎn)品屬于危險品，在運(yùn)輸及裝卸車過程中都具有一定危險性，若發(fā)生泄漏或事故，不僅會引起安全事故，更會污染環(huán)境，因此必須要做好裝車工藝設(shè)計(jì)，確保裝卸車過程的環(huán)保性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

Abstract: with the deepening of the market economy, the rapid development of infrastructure construction, mechanical and electric engineering construction is also in the rapid development, mechanical equipment installation debugging raised attention. This paper introduces the concept of equipment installation, the common mechanical equipment installation problems existing in the causes of the characteristics and how to harm the definitive corrective and installation procedures were discussed. For a mechanical equipment can be successfully put into production, and can give full play to its performance and extend the service life of equipment and improve production quality of the product, to a large extent depends on the quality of the mechanical equipment installation.

Keywords: : machinery and equipment, installation, machinery, coking, equipment

中圖分類號： Q944 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

引言