實(shí)驗(yàn)電爐造氣階段的化學(xué)反應(yīng)原理
常壓固定實(shí)驗(yàn)電爐,一般以塊狀無煙煤或煙煤和焦炭等為原料,用蒸汽或蒸汽與空氣的混合氣體作氣化劑,生產(chǎn)以一氧化碳和氫氣為主要可燃成分的氣化煤氣。
固體燃料的氣化反應(yīng),按爐內(nèi)生產(chǎn)過程進(jìn)行的特性分為五層,干燥層——在燃料層頂部,燃料與冷的煤接觸,燃料中的水分得以蒸發(fā);干餾層——在干燥層下面,由于溫度條件與干餾爐相似,燃料發(fā)生冷分解,放出揮發(fā)分及其它干餾產(chǎn)物變成焦炭,焦炭由干餾層轉(zhuǎn)入氣化層進(jìn)行冷化學(xué)反應(yīng);氣化層——爐內(nèi)氣化過程的主要區(qū)域,燃料中的炭和氣化劑在此區(qū)域發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng),鑒于反應(yīng)條件的不同,氣化層還可以分為氧化層和還原層。固定實(shí)驗(yàn)電爐制造燃?xì)猓紫仁沟每諝馔ㄟ^燃料層,碳與氧發(fā)生放冷反應(yīng)以提高溫度。隨后使蒸汽和空氣混合通過燃料層,碳與蒸汽和氧氣發(fā)生吸冷和放冷的混合反應(yīng)以生成煤氣。
從實(shí)驗(yàn)電爐造氣階段的化學(xué)反應(yīng)原理,希望形成有利于蒸汽分解和二氧化碳還原反應(yīng)的條件,所以可以認(rèn)為:提高氣化層的厚度和溫度是有利的,適當(dāng)?shù)亟档驼羝牧魉僖彩呛苡欣摹T谔寂c蒸汽的化學(xué)反應(yīng)中,增加氣化層厚度、降低氣流速度等措施,可使得反應(yīng)速度加快,又能使得一氧化碳的含量增加,提高蒸汽分解率。
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