煤焦水蒸氣與CO2共氣化技術(shù)研究進(jìn)展及應(yīng)用展望
作者/來源：白永輝1，朱文堅(jiān)2，左永飛3，李 凡1（1.太原理工大學(xué)煤科學(xué)與技術(shù)省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，山西 太原 030024；2.新疆慶華能源集團(tuán)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(diǎn)擊率：2105
摘 要：簡述了煤焦水蒸氣與CO2共氣化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用現(xiàn)狀，綜述了國內(nèi)外該技術(shù)的最新理論研究進(jìn)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(duì)該技術(shù)可能的應(yīng)用前景及領(lǐng)域進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：煤焦，水蒸氣，CO2，共氣化，研究進(jìn)展
文章編號(hào)：1005-9598（2013）-01-0013-03 中圖分類號(hào)：TQ546 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
氣化爐內(nèi)的氣化反應(yīng)與燃燒反應(yīng)相比，反應(yīng)速度慢，往往被認(rèn)為是速率決定步驟[1]，因此對(duì)氣化反應(yīng)性及動(dòng)力學(xué)研究得到的參數(shù)是氣化爐設(shè)計(jì)的重要參考指標(biāo)。同時(shí)，作為氣化爐內(nèi)發(fā)生的最重要的兩個(gè)反應(yīng)，煤焦水蒸氣氣化與煤焦CO2氣化共存且皆為吸熱反應(yīng)，其中任何一個(gè)反應(yīng)的強(qiáng)化或弱化都會(huì)對(duì)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(duì)于更準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)煤焦與氣化劑作用行為及提供更接近工業(yè)條件下的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，具有重要的現(xiàn)實(shí)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?dú)饣瘎┯糜诟黝惷簹饣に囘^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(duì)于移動(dòng)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(shì)及應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
目前煤氣化工藝多以O(shè)2、水蒸氣為氣化劑；所謂煤焦水蒸氣與CO2共氣化技術(shù)是以O(shè)2、水蒸氣、CO2三者復(fù)合氣氛為氣化劑，通入氣化爐內(nèi)，與煤反應(yīng)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(shì)集中體現(xiàn)在：一是克服了現(xiàn)有CO2減排治標(biāo)不治本的弊端，即對(duì)CO2的處理只是暫時(shí)的封存，而煤焦水蒸氣和CO2共氣化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在利用碳源的過程中，減輕CO2帶來的溫室效應(yīng)；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(duì)于移動(dòng)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(fù)雜的生化、物理方法處理大量含酚廢水帶來的經(jīng)濟(jì)問題和環(huán)境問題。
因此，無論從經(jīng)濟(jì)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(yīng)用....
