氣化煤

氣化煤是指煤在特定的設備內，在一定溫度及壓力下使煤中有機質與氣化劑（如蒸汽/空氣或氧氣等）發生一系列化學反應，將固體煤轉化為含有CO、H2、CH4等可燃氣體和CO2、N2等非可燃氣體的過程。

煤炭氣化時，必須具備三個條件，即氣化爐、氣化劑、供給熱量，三者缺一不可。

基本介紹

• 中文名：氣化煤
• 外文名：Gasification coal
• 原料：CO、H2、CH4
• 成品：CO2、N2
• 條件：氣化爐、氣化劑、供給熱量
• 學科：煤礦工程

關於氣化煤

【定義】

氣化煤是指煤在特定的設備內，在一定溫度及壓力下使煤中有機質與氣化劑（如蒸汽/空氣或氧氣等）發生一系列化學反應，將固體煤轉化為含有CO、H2、CH4等可燃氣體和CO2、N2等非可燃氣體的過程。 【條件】

煤炭氣化時，必須具備三個條件，即氣化爐、氣化劑、供給熱量，三者缺一不可。

【過程】

氣化過程發生的反應包括煤的熱解、氣化和燃燒反應。煤的熱解是指煤從固相變為氣、固、液三相產物的過程。煤的氣化和燃燒反應則包括兩種反應類型，即非均相氣－固反應和均相的氣相反應。

【性質】

不同的氣化工藝對原料的性質要求不同，因此在選擇氣化煤工藝時，考慮氣化用煤的特性及其影響極為重要。氣化用煤的性質主要包括煤的反應性、粘結性、結渣性、熱穩定性、機械強度、粒度組成以及水分、灰分和硫分含量等。

氣化採煤

煤炭地下氣化就是將處於地下的煤炭進行有控制的燃燒．通過對煤的熱作用及化學作用而產生可燃氣體的過程。該過程集建井、採煤、地面氣化三大工藝為一體．變傳統的物理採煤為化學採煤，因而具有安全性好、投資少、效益高、污染少等優點．深受世界各國的重視．被譽為第二代採煤方法。早在1979年聯合國“世界煤炭遠景會議”上就明確指出，發展煤炭地下氣化是世界煤炭開採的研究方向之一，是從根本上解決傳統開採方法存在的一系列技術和環境問題的重要途徑。

20世紀90年代出現了一種新的採煤技術——氣化採煤。法國的一個地下氣化研究小組利用氮—沙技術進行氣化採煤，在加萊附近的上德勒煤礦試驗成功，切開了2米厚的煤層，煤層深達885米。他們在採煤時，先注入高壓水，接著注入含有沙的硝化泡沫。硝化泡沫中含沙是為了使切割口不被封鎖。

煤炭氣化

煤炭氣化是把經過適當處理的煤，送入反應器，在一定溫度和壓力下，通過氣化劑（空氣、氧氣或蒸氣）用一定的方式（固定床、流化床、氣流床與熔融床）轉化成氣體。煤炭氣化主要產生CO和H2，在燃燒前可脫除硫組成。隨著IGCC及煤化多聯產一體化技術的發展，煤的氣化技術將更加受到重視。

煤炭地下氣化的原理

首先從地表沿煤層開掘兩條傾斜的巷道1和2，然後在煤層中靠下部用一條水平巷道將兩條傾斜巷道連線起來，被巷道所包圍的整個煤體，就是將要氣化的區域，稱之為氣化盤區，或稱地下發生爐。

最初，在水平巷道中用可燃物質將煤引燃，並在該巷形成燃燒工作面。這時從鼓風巷道1吹入空氣，在燃燒工作面與煤產生一系列的化學反應後，生成的煤氣從另一條傾斜的巷道即排氣巷道2排出地面。隨著煤層的燃燒，燃燒工作面逐漸向上移動，而工作面下方的採空區被燒剩的煤灰和頂板垮落的岩石所充填，但塌落的頂板岩石通常不會完全堵死通道而仍會保存一個不大的空間供氣流通過，只需利用鼓風機的風壓就可使氣流順利地通過通道。

圖1

適用條件及發展方向

多孔而鬆軟的褐煤及厚度較大的煙煤較容易氣化，薄煤層、含水分多的煤層和無煙煤較難氣化。穩定而連續的煤層，頂底板的透氣性小於煤層的透氣性以及傾角超過35。的中厚煤層對氣化更加有利。利用氣化技術去回收報廢礦井煤柱、邊角煤是國內外氣化的一個發展方向，為報廢礦井轉產提供機會，不僅經濟效益可觀，而且社會效益顯著。

當前，煤炭地下氣化得到了較迅速發展，世界各國對煤炭地下氣化技術均相當重視，投入大量的物力和人力來發展和完善這一新型採煤工藝。