煤焦水蒸氣與CO2共氣化技術(shù)研究進展及應用展望
作者/來源：白永輝1，朱文堅2，左永飛3，李 凡1（1.太原理工大學煤科學與技術(shù)省部共建國家重點實驗室培育基地，山西 太原 030024；2.新疆慶華能源集團有限公司，新疆 伊寧 835100；3.賽鼎工程有限公司，山西 太原 030032） 日期： 2013-07-22 點擊率：2056
摘 要：簡述了煤焦水蒸氣與CO2共氣化技術(shù)的優(yōu)勢和應用現(xiàn)狀，綜述了國內(nèi)外該技術(shù)的最新理論研究進展，分析了其發(fā)展的技術(shù)瓶頸和亟待解決的原理性問題，并對該技術(shù)可能的應用前景及領(lǐng)域進行了展望。
關(guān)鍵詞：煤焦，水蒸氣，CO2，共氣化，研究進展
文章編號：1005-9598（2013）-01-0013-03 中圖分類號：TQ546 文獻標識碼：A
氣化爐內(nèi)的氣化反應與燃燒反應相比，反應速度慢，往往被認為是速率決定步驟[1]，因此對氣化反應性及動力學研究得到的參數(shù)是氣化爐設計的重要參考指標。同時，作為氣化爐內(nèi)發(fā)生的最重要的兩個反應，煤焦水蒸氣氣化與煤焦CO2氣化共存且皆為吸熱反應，其中任何一個反應的強化或弱化都會對爐內(nèi)熱量平衡及煤氣組分調(diào)變起到至關(guān)重要的影響，因此，研究水蒸氣及CO2共存氣氛下煤焦氣化技術(shù)，對于更準確地認識煤焦與氣化劑作用行為及提供更接近工業(yè)條件下的動力學參數(shù)，具有重要的現(xiàn)實意義。隨著共氣化技術(shù)理論研究的不斷成熟，由水蒸氣和CO2組成的多元氣化劑用于各類煤氣化工藝過程，將成為可能。CO2作為氣化劑的組成部分，不但是碳源的供給者，而且可以用于煤氣組分的調(diào)變，尤其對于移動床固態(tài)排渣氣化爐，CO2的引入還可以減少含酚廢水排放量。因此，煤焦水蒸氣與CO2共氣化技術(shù)有望成為節(jié)水、減排、無污染的新型低碳綠色煤轉(zhuǎn)化技術(shù)。
1 煤焦水蒸氣與CO2共氣化技術(shù)優(yōu)勢及應用現(xiàn)狀
1.1 技術(shù)優(yōu)勢
目前煤氣化工藝多以O2、水蒸氣為氣化劑；所謂煤焦水蒸氣與CO2共氣化技術(shù)是以O2、水蒸氣、CO2三者復合氣氛為氣化劑，通入氣化爐內(nèi)，與煤反應生成以CO和H2等為主的新型氣化技術(shù)。該技術(shù)的主要優(yōu)勢集中體現(xiàn)在：一是克服了現(xiàn)有CO2減排治標不治本的弊端，即對CO2的處理只是暫時的封存，而煤焦水蒸氣和CO2共氣化技術(shù)可實現(xiàn)在利用碳源的過程中，減輕CO2帶來的溫室效應；二是氣化劑中水蒸氣和CO2均起還原作用，在氣化劑總量不變的情況下，加入一定量的CO2，可減少水蒸氣的用量，提高水蒸氣分解率，尤其對于移動床固態(tài)排灰加壓氣化過程，可減少含酚廢水排放量，從而可避免現(xiàn)有的通過冗長復雜的生化、物理方法處理大量含酚廢水帶來的經(jīng)濟問題和環(huán)境問題。
因此，無論從經(jīng)濟角度還是環(huán)保角度出發(fā)，煤焦水蒸氣和CO2共氣化技術(shù)都將是煤潔凈利用的有效方式之一。
1.2 應用....
