Nhiên liệu là tên gọi của các chất cháy ở dạng rắng, lỏng khí có trong thiên nhiên hay nhân tạo được dùng làm nguồn cung cấp nhiệt hoặc làm nguyên liệu trong công nghiệp hoá chất.. Bao[r]
(1)TRƯỜNG Đ I H C H NG Đ CẠ Ọ Ồ Ứ
KHOA KHOA H C T NHIÊNỌ Ự
HĨA CƠNG NGHỆ
TH.S NGƠ XN LƯƠNG
(2)CHƯƠNG VIII.
(3)Nhiên liệu tên gọi chất cháy dạng rắng, lỏng khí có thiên nhiên hay nhân tạo dùng làm nguồn cung cấp nhiệt làm nguyên liệu cơng nghiệp hố chất Bao gồm
Nhiên liệu thiên nhiên: than, gổ, dầu mỏ, khí TN
Nhân tạo: than cốc, than gổ, xăng, dầu hố, khí than, khí cốc … chủ yếu điều chế từ nhiên liệu thiên nhiên
A KỶ THUẬT SẢN XUẤT KHÍ THAN I Ý NGHĨA KINH TẾ CỦA KHÍ THAN
Sản xuất than q trình chuyển hố than dạng rắn thành dạng khí Thành phần CO, H2 dùng làm chất đốt tổng hợp hữu
(4)Dùng khí than có nhiều ưu điểm than (nhiệt độ cháy cao dễ điều
chỉnh lửa, cháy không tro bụi dễ vận chuyển)
Khí than dùng lị luyện thép mác tanh, lò đúc nấu thuỷ tinh, dùng làm nhiên liệu cho động đốt
H2+ O2 H2O
T/H hữu : sản xuất rượu metylic, etylic, hiđrôcacbon, HCHO… CO + O2 CO2
Q trình hố khí than đời đầu kỷ XIX (nga)
(5)1 Nguyên tắc chung
oxi hố khơng hồn tồn C than nhờ chất oxi hoá chứa oxi: KK, H2O, CO2, O2… sản phẩm chủ yếu gồm H2, CO2, CH4, N2, H2S… nhiệt độ phản ứng 12000C Qúa trình biến đổi hố học từ C than khí gọi q trình hố
khí than
2 Các phản ứng q trình hố khí than
(6)III CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT
Cơ sở phân loại:
(7)a Phương pháp hố khí thuận: gió đưa vào từ đáy lị, xun qua lớp than, tạo thành khí lên trên, sản phẩn lấy phía lị
b Phương pháp hố khí nghịch: giá đưa vào từ đỉnh lò chiều với than, sản phẩm lấy đáy lị
c Phương pháp hố khí ngang: giá đưa vào ngang lò lò thẳng gốc với chuyển động than
d Phương pháp hoá khí liên hợp: gió đưa vào theo chiều ngược (trên – dưới) sản phẩm lấy thân lị
Dựa vào thành phần khí thổi vào lị có phương pháp
a Phương pháp than khơ:
Khí thổi vào lị KK sản phẩm chủ yếu CO (34,7%),
N2 (64,5%), Ar (0,8%), Ni
(8)Sản phẩm dùng cho lò cao cung cấp C, CO cho trình luyện gang nhiệt
độ lên tới 18000C
b Phương pháp khí than ướt (ẩm)
Khí thổi vào lò HH (H2O, KK) sản phẩm CO (27%), H2 (13,5%), N2 (52,6%),
CH4 (0,5%)
NH2/N2 > đạt tỷ lệ cho tổng hợp NH3
H = 80% thay KK = O2 tăng nhiệt độ > 12000C tăng sản phẩm CO, H2
CH4 tăng suất tỏ nhiệt khí đốt tăng hiệu suất q trình hố khí than
c Phương pháp khí nước
Phương pháp gián đoạn (t/c chu kỳ): giai đoạn Giai đoạn 1: thổi KK
(9)Giai đoạn định tới chất lượng sản phẩm phản ứng tạo khí nước địi hỏi Q lớn, bề mặt phản ứng lớn, tốc độ thổi khí lớn để CO2 không bị khử thành CO hạ thấp nhiệt độ lị Song chọn tốc độ thích hợp để đỡ tổn thất nhiệt
Giai đoạn 2: Thổ H2O C + H2O = CO + H2
C + H2O CO2 + 2H2
Nhiệt độ phản ứng giảm V giảm chất lượng khí giảm PP liên tục
(10)sản phẩm H2: 35-45%, CO : 20-21%, CO2 : 25-30%
N2: 0,8%, CH4 : 8-10%, VH2 : VCO2 = 2:1 phù hợp với sản xuất CH3OH,
suất toả nhiệt 10.3500KJ/m3
IV THIẾT BỊ HỐ KHÍ (SGK)
B KỸ THUẬT LUYỆN THAN CỐC
I Ý NGHĨA KINH TẾ CỦA Q TRÌNH CỐC HỐ
Sản phẩm gồm: rắn than cốc, nguyên liệu giàu C (96,5-97,5%)
Khí cốc: chủ yếu H2, CH4 cịn lại CO, CO2, NH3, N2, C2H4… C6H6 chưa ngưng tụ
Lỏng < nhựa than đá: Nhiều hiđro cac bon thơm fenol
Than cốc nguyên liệu cần thiết cho luyện kim (gang cần 0,7-0,8 cốc % Cmax Q nhiệt ớn) giá thành gang, than cốc chiếm 40% Cốc – sản xuất