0 前言
燃料氣化后所生成的半水煤氣的組分,與合成氨所需要的組分有很大的差異。按一定比例混合的氫氮混合氣,可以制得與合成氣組分更為接近的氣體。理想的半水煤氣應(yīng)該符合如下的要求:
(1)(CO+H2)體積分?jǐn)?shù)為68%~70%;
(2)無(wú)塵埃和油霧;
(3)氫氮混合氣中其它組分含量最低;
(4)對(duì)變換催化劑有毒害的雜質(zhì)(氧及硫化物等)的含量最少;
(5)溫度較低。
燃料氣化后所生成的氣體中還含有CO2,CH4,H2O,H2S,O2及少量氬氣和塵埃。這些氣體中也可能有炭黑的顆粒和氮氧化合物及有機(jī)硫化物。要達(dá)到理想的合成氣的要求,必須要進(jìn)行精制。
半水煤氣中的成分中各種氣體的組分含量和溫度高低、含塵量多少等,對(duì)變換、脫硫、合成等工序的正常運(yùn)行和消耗,有著不同程度的影響。各種氣化爐所生產(chǎn)的半水煤氣成分質(zhì)量好壞,除了氣化方法的差別之外,還與氣化爐的溫度和燃料品種有關(guān)。因此,氣化爐制造出合格的、理想的半水煤氣是降低合成氨綜合能耗的有效措施。
1 半水煤氣的除塵
原料氣的精制是從除塵開(kāi)始,因?yàn)樵蠚庵械幕覊m將會(huì)影響后工序的工藝過(guò)程中所用的煤氣鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的運(yùn)行周期,含塵量過(guò)高,灰塵附著在葉輪上的時(shí)間就快,葉輪上的灰塵增加到一定的時(shí)候,就會(huì)減少打氣量,電機(jī)負(fù)荷增加,運(yùn)行周期縮短,增加設(shè)備維修費(fèi)用。另外,高含塵煤氣進(jìn)入變換爐后,灰塵覆蓋在催化劑表面,使催化劑效率下降。
從煤氣爐出來(lái)的半水煤氣,首先要經(jīng)過(guò)高效旋風(fēng)除塵器,將大顆粒的灰塵除掉,然后進(jìn)入聯(lián)合廢鍋,煤氣經(jīng)過(guò)廢鍋時(shí),也會(huì)有部分灰塵在廢鍋內(nèi)部除掉。如果采用阻力較大的廢鍋,灰塵就會(huì)積得多。但是,從廢鍋使用周期來(lái)考慮,不希望有太多的灰塵在廢鍋內(nèi)積存,否則不但會(huì)影響廢鍋的傳熱效率,降低蒸汽產(chǎn)率,而且會(huì)因廢鍋灰塵過(guò)多,增加阻力(熱管廢鍋翅片最易積灰),降低煤氣爐的氣化強(qiáng)度,因?yàn)閺U鍋主要作用是回收煤氣的顯熱,而不是除塵。因此,在設(shè)計(jì)廢鍋時(shí)要求氣體流通面積要大于廢鍋進(jìn)氣管的面積,這樣才有利于降低阻力。廢鍋?zhàn)枇Φ,煤氣?jīng)過(guò)廢....