CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HÓA KHÍ THAN ppt

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HĨA KHÍ THAN 1.1 Lịch sử phát triển ngành khí hóa than Cơng nghệ hố khí than cơng nghệ sản xuất khí đốt, oxy hố khối hữu than khơng hồn tồn Cơng nghệ hố khí than có lịch sử lâu đời trải qua thời kì phát triển suy giảm Khí đốt từ than thu lần vào năm 1792 Merdok nước Anh, lúc khí đốt xem sản phẩm kèm sản xuất "dầu trong" từ than Vào năm 50 kỷ XIX, có nhà máy sản xuất khí từ than thành phố lớn vừa nước châu Âu bắc Mỹ vào hoạt động để cung cấp khí đốt cho dân thành phố dùng cho mục đích sưởi ấm, sinh hoạt chiếu sáng Lúc này, thời kỳ "thế kỷ vàng" cơng nghệ hố khí than Đến đầu năm 1960, khai thác dầu mỏ cận đông tây Xibir với giá rẻ khí sản xuất từ than, làm cho ngành cơng nghiệp hố khí than gần bị loại bỏ, cịn lại vùng hoi nhà máy hố khí than Nam Phi vùng bị cấm mua dầu mỏ vùng trở thành vùng cơng nghiệp hố khí than giới tồn dầu mỏ Nhưng đến năm 1972, "khủng hoảng lượng giới bùng nổ", giá dầu mỏ tăng vọt từ -7 USD/thùng lên 24USD/ thùng Cuộc khủng hoảng lần mang đến cho giới học quan trọng tài nguyên lượng, hạn chế trữ lượng phân bố không đồng nguyên liệu cacbua hydro khả cạn kiệt chúng Trong trữ lượng khoáng sản rắn cháy loại than, đá phiến chứa dầu, cát bitum… lại phân bố đồng đều, trữ lượng phong phú với thời gian cạn kiệt chúng đánh giá tới nhiều trăm năm Chính khủng hoảng có tác dụng lớn, làm cho ý thức tiết kiệm lượng loài người nâng cao thêm Sau khủng hoảng đó, nước có nhiều than, than khơng có dầu mỏ bắt đầu phát triển cơng nghệ chế biến than từ đống than cũ lưu lại từ trước theo cơng nghệ hố khí than Trong thời kỳ 1970-1980, nhà khoa học dự đoán than trở lại thời kỳ thứ hai "thế kỷ vàng" khả cạn kiệt dầu mỏ khơng cịn xa Hóa khí than phát triển mạnh mẽ vào năm 1990 Công nghệ hố khí than giới phát triển cách nhanh chóng, xu hướng chung theo phương pháp hố khí than chu kỳ phương pháp đảm bảo tính an tồn cho sinh thái,do khí than làm sơ bộ, lượng chất khí có hại như: SO2, NOx… giảm bớt hạt bụi rắn 1.2 Hóa khí than Việt Nam 1.2.1 Tình hình nhiên liệu sử dụng Việt Nam Trước đây, loại nhiên liệu nhập ngoại (xăng, dầu…) có giá cịn thấp phần nhiều sử dụng loại nhiên liệu nhập ngoại Hiện nay, với việc tăng giá nhiên liệu dầu giới, sức ép chi phí nhiên liệu sở sản xuất tăng mạnh sở sản xuất có xu hướng thay nhiên liệu nhập ngoại nguồn nhiên liệu sẳn có nước nhiên liệu rẻ tiền Một nguồn nhiên liệu sẵn có than đá xem nguồn nhiên liệu mang tính chiến lược quốc gia Bảng cho nhìn tổng quan chi phí than đá so với loại nhiên liêụ khác Bảng 1.1: So sánh số nhiên liệu giá thành sản xuất nhiệt [13] * Tóm lại sử dụng cách hiệu loại nhiên liệu hố thạch nước giảm nhiều chi phí cho sở sản xuất 1.2.2 Ứng dụng cơng nghệ hóa khí than Việt Nam Như với trữ lượng than lớn, để sử dụng cách hiệu nguồn lượng hoá thạch cho vừa có lợi ích kinh thế, vừa có lợi ích mơi trường ứng dụng cơng nghệ khí hố than yếu tố cần thiết khẩn trương Hiện nay, rầt nhiều sở sản xuất nước hướng tới công nghệ chiến lược giảm thiểu chi phí lượng Tuy nhiên Việt Nam chưa có đơn vị nghiên cứu chế tạo thiết bị nên có số sở nhập thiết bị từ Trung quốc Mặc dù thiết bị nhập ngoại tương đối đắt tiền ( 1.5 tỷ VND với công suất nhiệt 2224000 kj/h, trọng lượng thiết bị 15tấn) chưa phù hợp với điều kiện Việt Nam 1.3 Các vấn đề môi trường liên quan đến than 1.3.1 Ảnh hưởng việc khai thác than Có hai dạng mỏ than vỉa than lộ thiên bề mặt (sâu < 30m) hầm mỏ than nằm sâu lòng đất Việc khai thác vỉa than mặt (surface - mining) có ưu điểm so với khai thác hầm mỏ (subsurface - underground mining) tốn hơn, an tồn cho người thợ mỏ nói chung, cho phép khai thác than triệt để Tuy nhiên, khai thác bề mặt lại gây vấn đề mơi trường "xóa sổ" hồn tồn thảm thực vật lớp đất mặt, làm gia tăng xói mịn đất làm nơi trú ngụ nhiều sinh vật Hơn nữa, nước thoát từ mỏ chứa axit khống độc, gây nhiễm nước, nhiễm đất… Việc khai thác than hầm mỏ sâu lòng đất lại nguy hiểm, xác suất rủi ro cao Ở Mỹ, suốt kỷ 20 có 90.000 người thợ mỏ chết tai nạn hầm mỏ, thường công nhân hầm mỏ có nguy cao bệnh ung thư nám phổi 1.3.1 Ảnh hưởng việc đốt than Hạn chế lớn việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch nói chung than nói riêng gây nhiễm khơng khí phát thải CO2, SO2, NOx Tính đơn vị nhiệt lượng phát đốt than thải nhiều chất nhiễm nhiên liệu hóa thạch khác (dầu, khí…) Chính vậy, việc đốt than gián tiếp góp phần vào q trình biến đổi khí hậu làm suy thối mơi trường tồn cầu mà bật tượng hiệu ứng nhà kính mưa axit * Hiệu ứng nhà kính: Chỉ riêng đốt than đá, năm thải vào khí 2,5 1013 CO2 Điều dẫn đến gia tăng nhiệt độ trái đất Người ta ước tính nồng độ CO2 khí tăng lên gấp đơi nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất tăng lên 3,6 0C Sự nóng lên tồn cầu làm tan băng hai cực, dâng mực nước biển, ngập lụt vùng ven biển Nó gây bão lụt số vùng hạn hán vùng khác Những biến đổi bất thường khí hậu chưa thể lường hết * Mưa axit: Than, than bitum, chứa: S, N Khi đốt, chúng thải vào khí lưu huỳnh oxit, nitơ oxit Các oxit tạo nên tác dụng với nước khí làm cho mưa rơi xuống 1.4 Một số quy trình khí hóa khí than áp dụng giới Gần 20 năm nay, nghiên cứu khí hóa than giới đạt thành tựu đáng ý đưa số quy trình khí hóa than có hiệu như: 1.4.1 Khí hóa than áp suất khí (ACG) Đây quy trình sử dụng đa số nhà máy khí hóa than cũ, cỡ nhỏ Trung Quốc từ năm 1950 Thiết bị khí hóa sử dụng than cục có kích thước 25 ÷ 27mm độ bền nhiệt tốt, antraxit hay cốc, để đảm bảo lượng hyđrocacbon thấp khí than Thiết bị hoạt động áp suất khí than khí hóa khơng khí nước tầng cố định Nhiệt sinh từ phản ứng tỏa nhiệt than khơng khí lưu giữ tầng phản ứng để cung cấp nhiệt cho phản ứng than nước, giai đoạn mấu chốt q trình khí hóa Khí hóa than đá áp suất khí q trình ổn định sử dụng khơng khí áp suất khí quyển, khơng cần cơng đoạn tách khí, trang thiết bị tương đối rẻ - rẻ khoảng 30% so với q trình khác (tính theo sản phẩm) Tuy nhiên, tiêu hao lượng cao, khoảng 57 kJ/tấn amoniac trình thải nhiều cacbon monoxit hyđro sunfua, nên cần công đoạn xử lý khí Quy trình khơng thích hợp với dây chuyền cơng suất lớn 1.4.2 Quy trình Koppers Totzek Đây quy trình sử dụng nhà máy Nam Phi, Ấn Độ Trung Quốc Trong thiết bị khí hóa, than nghiền thành hạt mịn cấp cho lò đốt Oxy dẫn vào trực tiếp từ phía trước thiết bị khí hóa với lượng nhỏ nước, hỗn hợp vào vùng phản ứng qua miệng lò đốt với tốc độ cao Nhiệt độ lửa đạt 200 0C Khí tổng hợp qua đỉnh thiết bị sinh khí nhiệt độ 150 ÷ 160 0C qua nồi đốt nóng nhiệt thải Phần lớn tro thải khỏi thiết bị phản ứng dạng lỏng hóa rắn thành hạt nhờ làm nguội nhanh nước 1.4.3 Quy trình Shell Quy trình khí hóa than theo công nghệ Shell chưa sử dụng nhà máy amoniăc nào, công nghệ khí hóa than đại điển hình Quy trình dùng Hà Lan tổ hợp khí hóa than phát điện 250 MW Trung Quốc xây dựng số nhà máy sản xuất phân đạm urê Hồ Nam, Hồ Bắc, An Huy , phần khí hóa than áp dụng cơng nghệ Shell với cơng suất khí hóa 1000 ÷ 2000 than/ngày vào hoạt động từ năm 2005 1.4.4 Quy trình Texaco Quy trình đạt thành công lớn Trung Quốc thay cho quy trình khí hóa than áp suất khí quyển, số trường hợp thay cho quy trình đốt napta Hãng Lurgi đưa số cơng nghệ khí hóa, thiết bị khí hóa với tầng cố định, đáy khô Lurgi sử dụng nhiều Q trình khí hóa thực nước oxy Than di chuyển xuống phía chậm, tro tháo qua đáy Nhiệt độ khí hóa tương đối thấp so với q trình khác Trong khí thu có tạp chất phenol hyđrocacbon Hàm lượng metan khí lên đến khoảng 10% Chính khí khơng đủ CHƯƠNG II: Q TRÌNH HĨA KHÍ THAN 2.1 Cơ sở lý thuyết q trình khí hóa than Khí hóa than q trình dùng oxy (hoặc khơng khí, khơng khí giàu oxy, oxy thuần, nước hydro, nói chung gọi chất khí hóa) phản ứng với than nhiệt độ cao chuyển nhiên liệu từ dạng rắn sang dạng nhiên liệu khí Nhiên liệu gọi chung khí than với thành phần cháy chủ yếu CO, H2, CH4 dùng làm nhiên liệu khí dân dụng, cơng nghiệp sử dụng làm nguyên liệu cho tổng hợp NH3, tổng hợp CH3OH 2.1.1 Q trình khí hóa nhiên liệu (tầng cố định) Nguyên lý làm việc q trình khí hóa nêu vắn tắt sau: Q trình khí hóa tiến hành thiết bị đặc biệt gọi lị sinh khí Đó lị đứng, phía có phận nạp than vào lị, phía có bể nước loại tro,xỉ Tác nhân khí hóa khơng khí nước đưa vào qua mũ gió phía dưới, nhiên liệu khí tạo thành sẻ theo đường ống phía Theo chiều từ xuống dưới, nhiên liệu sấy, chưng khơ, khử, ơxy hóa cuối tạo thành xỉ Trước đưa khí than dùng người ta thường phải làm sản phẩm khỏi lị khí hóa thường lẫn nhiều khí khác mang nhiều xỉ, bụi, mồ hóng 2.1.2 Các loại khí than Tùy theo tác nhân khí hóa mà người ta thu loại khí than khác khí than khơ, khí than ướt, khí than hỗn hợp ta nghiên cứu q trình tạo loại khí than 2.1.2.1 Khí than khơ Khí than khơ khí than nhận tác nhân khí hóa khơng khí Tại vùng khí hóa xảy phản ứng sau: C + O2 = CO2 + 399499 kj (1) 2C + O2 = 2CO + 232384 kj (2) C + CO2 = 2CO + 167023 kj (3) 2CO + O2 = 2CO2 + 566474 kj (4) Khí CO thành phần khí than khơ Nếu khả phản ứng than cốc cao phân hủy CO2 mạnh khí giàu CO, trường hợp nhiệt độ vùng khử hạ thấp xuống 1000oC Đặc trưng lớn trình sản xuất khí than khơ nhiệt độ khu vực cao, đặc biệt khu vực cháy nhiệt độ lên đến 1000 ÷ 1700 0C Trong điều kiện tro xỉ bị chảy lỏng, lớp lót lị bị ăn mịn mạnh xỉ lỏng nóng tác dụng mạnh với vật liệu chịu lửa Do vậy, vật liệu lót lị thường phải loại cao cấp, gạch chịu lửa manhêzit Tháo xỉ dạng lỏng Khí than khơ có nhiều nhược điểm, chủ yếu khả sinh nhiệt thấp, tổng hàm lượng CO, H2 thấp Tổn thất nhiệt trình sản xuất cao nhiệt độ sản phẩm khí khỏi lị cao (800 ÷ 900 0C), hiệu suất khí thấp Trong lị khí hóa, nhiệt độ khu vực cháy cao nên vật liệu lót lị chóng bị hư hỏng, phải sửa chữa thường xuyên phải sử dụng vật liệu đắt tiền Tuy có số ưu điểm Do nhiệt độ lò cao nên cho phép tháo xỉ lỏng dùng loại nhiên liệu nhiều tro, tro có nhiệt độ chảy mềm thấp, để khí hóa Có thể cho vào than vật liệu có khả làm giảm nhiệt độ chảy lỏng tro (như CaO) Do nhiệt độ lị cao nên có cường độ khí hóa cao vấn đề tách tro, xỉ khơng bị hạn chế phương pháp khác Do thành phần khí than khơ có hàm lượng CO H2 thấp, nên giá trị sử dụng giá trị kinh tế thấp Trong trường hợp khí có hàm lượng H2 thấp CO cao ứng dụng để tổng hợp hóa học 2.1.2.2 Khí than ướt dùng nước Khí than ướt sản phẩm nhận q trình khí hóa than tác nhân khí hóa nước Trong vùng ơxy hóa tiến hành phản ứng sau: C + H2O = CO + H2 - 125788 (kj) (5) C + 2H2O = CO2 + 2H2 - 84594 (kj) (6) CO + H2O = CO2 + H2 + 41235 (kj) (7) C + CO2 = 2CO - 167023 (kj) (8) Phản ứng phân hủy nước kèm theo thu nhiệt, nhiệt độ cao phản ứng phân hủy nước mảnh liệt chủ yếu theo phản ứng (5) Sự phân hủy phụ thuộc vào hoạt tính nhiên liệu Khí CO2 thu phản ứng (6) (7) tác dụng với than cốc nung đỏ vùng khử nằm phía vùng khí hóa để tạo thành khí CO Do phản ứng khí hóa nước phản ứng thu nhiệt mạnh nên nước đưa vào lò cần phải có nhiệt độ cao Khí than ướt chủ yếu để tổng hợp hóa học Vì ngun liệu có nhiều H2 nên khí than ướt dùng để tổng hợp NH3, làm nhiên liệu Để tiến hành tổng hợp NH3 phải loại bỏ CO theo phương pháp dùng nước hấp thu 20 atm Ngồi khí than ướt loại nhiên liệu khí cao cấp Nhược điểm phương pháp làm việc gián đoạn hiệu suất thấp (η = 50 ÷60%), nhiệt độ thành phần khí thay đổi theo thời gian, dễ gây hỗn hợp nổ lò đường ống Ở nước ta sản phẩm khí than ướt dùng để sản xuất phân bón Cơng ty Phân đạm Hóa chất Hà Bắc 2.1.2.3 Khí than ướt dùng nước oxy Đó phương pháp sản xuất mà gió hỗn hợp oxy nước Sở dĩ cơng nghiệp đến phương pháp sản xuất hai lý do: - Nhiệt cháy sản phẩm khí lẫn (chứa nhiều nitơ dùng khơng khí để khí hóa) khơng cao, 1200 ÷ 1400 kcal/m3 khơng đáp ứng số trường hợp cần nhiệt độ cao Nếu dùng khí lẫn để đốt sinh hoạt khơng đạt u cầu kinh tế phải vận chuyển lượng lớn nitơ theo đường ống Trong trường hợp dùng khí than ướt thể tích khí giảm nhiều - Nếu khí sản phẩm để tổng hợp hóa học mà khơng cần dùng nitơ khơng nên dùng khí lẫn việc loại bỏ nitơ khỏi hỗn hợp khí vấn đề khó khăn Các phản ứng chủ yếu xảy trình khí hóa với gió gồm nước oxy là: C + O2 = 2CO + 52285 kcal/k mol C C + H2O = CO + H2 + 31690 kcal/k mol C Lượng oxy cần 0,1 m3 O2 /kg C 0,38 kg O2/kg C 2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình khí hóa than 2.1.3.1 Ảnh hưởng áp suất Q trình khí hóa xảy áp suất định Thực tế để q trình hóa khí hoạt động áp suất tối thiểu phải 10bar đạt đến 100bar Ở áp suất cao cực độ, việc tổng hợp amoniăc ( 130 – 150bar ) hay trình hóa khí áp suất áp suất 70 – 100bar trở lên khơng thực tế cho u cầu thiết bị Ở áp suất q cao kích thước thiết bị lớn việc lựa chọn vật liệu làm lị hóa khí trở nên khó khăn dẫn đến chi phí kinh tế cao Vì việc lựa chọn áp suất cho q trình hóa khí tùy thuộc vào yêu cầu trình hay thiết bị mục đích sử dụng cuối cho chi phí đầu tư thấp Như tùy thuộc vào sản phẩm khí theo yêu cầu cần sử dụng mà ta chọn giá trị áp suất định tương ứng với kiểu công nghệ hóa khí than thích hợp 2.1.3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ Nhiệt độ q trình hóa khí nhìn chung lựa chọn sở trạng thái tro ( trạng thái điểm mềm tro điểm nóng chảy xỉ ) Đối với than điểm nóng chảy tro cao, thuận lợi để thêm chất khí hóa vào than để giảm nhiệt độ nóng chảy tro xuống Hóa khí nhiệt độ cao làm tăng lượng oxy tiêu thụ q trình giảm tồn diện hiệu suất q trình hóa khí Vì q trình hóa khí ta ln đảm bảo nhiệt độ lị khơng vượt q giá tri cho phép Các q trình hóa khí đại hoạt động áp suất 30bar nhiệt độ 1300 0C Ở điều kiện có tác dụng làm tăng giá trị sản xuất khí tổng hợp với thành phần mêtan giảm xuống Trong trường hợp nhiệt độ cao cần thiết, đồng thời để q trình hóa khí thuận lợi người ta sử dụng thêm chất xúc tác trình phản ứng 2.2 Các kiểu cơng nghệ khí hóa than * Khi sản xuất khí than, người ta phải cân nhắc hai yếu tố: a) Thể loại chất lượng than sử dụng làm nguyên liệu khí hóa b) Mục tiêu sử dụng sản phẩm khí thu Mỗi loại than sử dụng làm ngun liệu cho nhiều phương pháp khí hóa than khác Tùy thuộc kích cỡ than đưa vào lị khí hóa mà áp dụng ba kiểu cơng nghệ khí hóa phổ biến là: khí hóa than tầng cố định; khí hóa than tầng sơi khí hóa than dịng - Than cục to, đường kính 10 - 100mm: thích hợp kiểu cơng nghệ khí hóa than tầng cố định - Than cục nhỏ, đường kính - 10mm: thích hợp cơng nghệ khí hóa than tầng sơi - Than cám, đường kính - 2mm: thích hợp cơng nghệ khí hóa than dịng (khơ ướt) 2.2.1 Lị khí hóa kiểu tầng cố định Dưới giới thiệu loại lị khí hóa than tầng cố định, vỉ quay với tốc độ chậm khoảng 120 phút/vòng nhằm tháo xỉ khỏi lò Thân lò gồm hai phần : - Phần vỏ bọc sản xuất nước từ nguồn nhiệt làm lạnh lị - Phần lót gạch chịu lửa, than chất khí hóa ngược chiều Hình : Lị khí hóa than tầng cố định vỉ quay Tấm phân phối nhiên liệu; Mâm tháo xỉ; Mũ phân phối gió; Hệ truyền động quay mâm xỉ; Dao gạt hệ điều khiển dao; Cửa tháo xỉ; Vỏ bọc nước thân lò; Thùng phát sinh nước; Nồi bunke than; 10 Ống thổi gió (khơng khí + nước bổ sung oxy) Nhờ xếp vùng phản ứng lò, vùng vùng kia, nên nhiệt độ lò giảm dần từ lên trên, than xuống nóng Phương pháp khí hóa tầng cố định, phương pháp khí hóa thuận liên hợp, có ưu điểm sử dụng tất loại nhiên liệu ban đầu khác (về độ ẩm độ tro) mà không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng khí than Than từ vùng sấy qua vùng bán cốc nên ẩm chất bốc thoát hết, đến vùng khử vùng cháy than giữ nhiệt độ cần thiết cho phản ứng khử phản ứng cháy, chất lượng khí sản phẩm tốt Chính phương pháp cho phép khí hóa tất loại than, từ than non đến than già, kể loại đá dầu có hàm lượng tro cao (đến khoảng 50% tro) củi gỗ, (có độ ẩm đến 30%) Phương pháp khơng dùng loại than cám than bụi Phương pháp khí hóa tầng cố định cho phép sản xuất khí than có chứa nhiều hydrocacbon, khí sản phẩm có nhiệt cháy cao, có lợi dùng vào mục đích làm khí đốt Mất mát cacbon theo xỉ than phương pháp tương đối ít, theo chiều chuyển động than từ xuống nồng độ tác nhân khí O2, H2O tăng lên nồng độ cacbon pha rắn giảm dần Nhược điểm phương pháp mát nhiệt theo xỉ nhiều vùng tro xỉ tiếp xúc trực tiếp với vùng cháy, vùng có nhiệt độ cao, hiệu suất nhiệt trình khơngcao 2.2.2 Lị khí hóa than kiểu tầng sơi ( đường kính cục than từ - 10 mm ) Trong khai thác than mỏ, khối lượng than cám than bụi nhiều, tới 50% tổng số lượng than khai thác Vì việc áp dụng cơng nghệ thích hợp để sử dụng loại than có kích thước hạt nhỏ cần thiết Hình : Lị lớp sơi Winkler (áp suất thường) Bunke than; Bunke bụi; Thân lò; Tấm gạt xỉ; Ghi lị; Vít vơ tận tháo xỉ than; Hệ truyền động; Ống than; Bunke xỉ; 10 Hơi chính; 11 Hơi thứ Lị lớp sơi dùng than cám, kích thước hạt cỡ 10 mm Chất khí hóa nước pha oxy; 70% lượng chất khí hóa đưa vào từ đáy lị với vận tốc ÷ 10m/sec qua vỉ phân phối tạo lớp sôi 30% bổ sung đỉnh lớp sơi Chiều cao lớp sơi chừng 1000 ÷ 1200 mm Hình 2.12 giới thiệu cấu tạo loại lị có đường kính 5,5 m, dùng than nâu, suất tới 6.000 ÷ 10.000 Nm3/h Hình : Lị lớp sơi Winkler khơng có vỉ phân phối khí Chú thích: Hơi thứ; Hơi chính; Vít tháp xỉ; Vít cấp than; Bunke than Xem hình 2.11 ta thấy than từ bunke - có nitơ để chống cháy, qua vít vơ tận đưa vào lớp sơi Chất khí hóa từ đáy lị qua ghi tạo lớp sôi Cung cấp thứ vào đỉnh lớp sôi trợ giúp cho phản ứng khí hóa Thân lị cao tới 12 ÷ 15m, nhằm tạo điều kiện cháy hết than mịn với kích thước nhỏ kích thước bình qn, đồng thời tách phần bụi Xỉ tháo khỏi lớp sơi qua vít vơ tận đưa vào bunke Khí than khỏi đỉnh lò a Ưu điểm - Than liên tục chuyển vào lị khí hóa - Than đảo trộn lớp sơi nên q trình truyền nhiệt cao, điều làm cho phân bố nhiệt độ đồng theo chiều cao lò - Cấu tạo lò đơn giản, vốn đầu tư thấp - Khi thổi gió vào lị, hạt lớn tập trung đáy lị Các hạt nhỏ phía dễ dàng bay ngồi lị theo gió để làm giảm lượng bụi than bay theo gió ngồi người ta đưa than gió bậc khoảng lị để tăng cường q trình khí hóa Nhưng gió bậc thổi từ đáy lò lên chủ yếu - Khi khí hóa tầng sơi, nhiên liệu gió hướng từ đáy lị, than tiếp xúc với vùng có nhiệt độ cao Quá trình sấy, bán cốc xẩy vùng Lượng chất bốc sinh gặp oxy gió cháy hết thành CO2 H2O, phần nhỏ khác bị nhiệt phân Vì khí sản phẩm khỏi đỉnh lị khơng có sản phẩm lỏng, khơng có loại hyđrocacbon nên khí sạch, dùng cho tổng hợp hóa học có lợi - Vì khí hóa tầng sơi nên hạt than ln chuyển động lị khơng có ranh giới rõ rệt vùng phản ứng (như vùng cháy, vùng khử, vùng nhiệt phân khí hóa tầng cố định) nhiệt độ trung bình lị giảm xuống Vì đặc điểm nên nhiệt độ lị phương pháp khí hóa tầng sơi đạt từ 900 đến 1000 0C b Nhược điểm - Để nâng cao nhiệt độ lị, dùng thêm oxy nước vào gió, khơng thể nâng nhiệt độ phản ứng cao 1150 0C, nhiệt độ làm chảy xỉ Do nhiệt độ lị khơng nâng cao nên loại than già, than antraxit có tốc độ phản 2.2.3 Lị khí hóa than dịng lơi Khởi đầu cơng nghệ lị Đức: KT.Koppers – Totzek Ống dẫn khí than, nồi hơi; Bunke than; Bộ phận làm lạnh xỉ; Thùng chứa xỉ; Tháo xỉ Sau nhiều công ty cải tiến nhằm nâng cao cường độ lực sản xuất lị Ví dụ lị Shell - Coppers làm việc áp suất cao, lò TEXACO nâng suất lên 910 tấn/ngày Hình : Cấu tạo lị Shell - Coppers làm việc áp suất cao Thân lò đốt; Cụm vòi phun; Vòi phun oxy; Nước làm lạnh; Nước làm lạnh ra; Gạch chịu lửa; Buồng làm lạnh; Bộ phận chứa xỉ; Thùng trộn than tạo bùn than Hình : Dây chuyền cơng nghệ TEXACO Gầu than; Bunke; Thùng bụi than; Bình trộn; Bơm cao áp; Buồng đốt; Buồng làm lạnh; Xỉ; Nồi hơi; 10 Tháp rửa; 11 Gom bùn Ưu nhược điểm q trình khí hóa dịng lơi - Than cám, than bụi có giá thành rẻ so với than cục - Có thể sử dụng nhiều loại than, kể than có tính kết dính cao - Sản phẩm khí khơng chứa sản phẩm phụ (nhựa, dầu, phenol, axit béo ) nên không cần thiết phải làm tinh chế - Có thể thay than nhiên liệu hyđrocacbon lỏng hay khí Ta thấy phương pháp khí hóa theo dạng dịng có nhiều ưu điểm, khí dùng cho mục đích dân dụng cho tổng hợp hóa học Phương pháp dùng nhiều Mỹ Cấu tạo thiết bị cải tiến đáp ứng nhu cầu sản xuất khí tổng hợp cho cơng nghiệp sản xuất amoniac ure dùng cho nông nghiệp  ... khí hóa mà người ta thu loại khí than khác khí than khơ, khí than ướt, khí than hỗn hợp ta nghiên cứu q trình tạo loại khí than 2.1.2.1 Khí than khơ Khí than khơ khí than nhận tác nhân khí hóa. .. cơng nghệ khí hóa phổ biến là: khí hóa than tầng cố định; khí hóa than tầng sơi khí hóa than dịng - Than cục to, đường kính 10 - 100mm: thích hợp kiểu cơng nghệ khí hóa than tầng cố định - Than cục... số quy trình khí hóa khí than áp dụng giới Gần 20 năm nay, nghiên cứu khí hóa than giới đạt thành tựu đáng ý đưa số quy trình khí hóa than có hiệu như: 1.4.1 Khí hóa than áp suất khí (ACG) Đây