摘 要 根據氣化反應動力學的原理,概述了提高氣化強度的主要方法,并通過仿真模擬計算,深刻地揭示了氣化爐內流場、溫度場和濃度場的特征,對研究燒嘴和氣化室結構,合理組織流場,確定最佳壓力、溫度、流量等工藝參數,提供了理論依據。
關鍵詞 氣化爐內流場 溫度場 濃度場
我國航天科技集團和瑞星集團股份有限公司合作,采用 HT-L 粉煤加壓氣化技術,在瑞星集團建成了年產 30 萬 t 合成氨大型粉煤加壓氣化裝置。采用了干煤粉惰性氣體輸送及加壓(4.2MPa)、高溫(1 400~1 700℃)氣化工藝,氣化合成氣量高達 18 萬 Nm3/h,碳轉 化率 99%,有效氣體的體積分數 90%,冷煤氣效率 90%,達到世界先進水平。
1 氣化反應動力學
氣化反應動力學主要研究氣化反應的速度和反應機理。當總反應速度受化學反應速度控制時,稱為化學動力學控制;反之,當總反應速度受物理擴散速度控制時,稱為擴散控制。化學反應速率受反應物的濃度、溫度、壓力、反應活化能等因素影響;擴散主要指反應氣體在氣相中的擴散和在顆粒內部的擴散,擴散速度受流動混合過程以及顆粒孔隙和灰層阻力的影響。氣化反應中,碳與氧氣反應生成 CO2和 CO,是....