高压对下列反应有利:
①压力对氧气消耗量的影响
加压气化过程随压力的增大,甲烷的生成反应增加,由该反应提供给气化过程的热量亦增加。这样由碳燃烧提供的热量相对减少.因而氧气的消耗亦减少。
②压力对蒸汽消耗量的影响
加压蒸汽的消耗量比常压蒸汽的消耗量高2.5~3倍,原因有几个方面。一是加压时随甲烷的生成量增加,所消耗的氢气量增加,而氢气主要来源于水蒸气的分解。从上面的化学反应可知,加压气化不利于水蒸气的分解,因而只有通过增加水蒸气的加入量提高水蒸气的绝对分解量,来满足甲烷生成反应对氢气的需求。
另一方面,在实际生产中,控制炉温是通过水蒸气的加入量来实现的,这也加剧丁蒸汽消耗。
③压力对气化炉生产能力的影响
经过计算,加压气化炉的生产能力比常压气化炉的生产能力高
倍,例如,气化压力在2.5MPa左右时.其气化强度比常压气化炉约高4~5倍。
加压下气体密度大,气化反应的速度加快有助于生产能力的提高。加压气化的气固接触时间长。一般加压气化料层高度较常压的大,因而加压气化具有较大的气固接触时间,这有利于碳的转化率的提高,使得生成的煤气质量较好。
④压力对煤气产率的影响压力
随着压力的提高,粗煤气的产率是下降的,净煤气的产率下降得更快。这是由于气化过程的主要反应中,如
,以及
等都是分子数增大的反应,提高气化压力,气化反应将向分子数减小的方向进行,即不利于氢气和一氧化碳的生成,因此煤气的产率是降低的。而加压使二氧化碳的含量增加,经过脱除二氧化碳后的净煤气的产率却下降。
I从以上的分析来看,总体讲,加压对煤的气化是有利的,尤其用来生产燃烧气(如城市煤气),因为它的甲烷含量高。但加压气化对设备的要求较高。