5.2.1煤气化过程的工艺原理 煤气化的基本反应 △H8s8=-123kJ/mol (5-12) C+02=CO2 △H9g=-406kJ/mol (5-13) C+H20CO+H2 △H88=131kJ/mol (5-14) C+2H2OCOz+2H2 △H8s8=90.3kJ/mol (5-15) C+CO22CO △H88=172.6kJ/mol (5-16) C+2H2 CH4 △H88=-74.9kJ/mol (5-17) 气化生成的混合气称为水煤气，以上反应均为可逆反应， 总过程为强吸热。 压力的影响：低压有利于生成CO和H2,高压有利于生成CH4
5.2.1 煤气化过程的工艺原理 ➢ 煤气化的基本反应 气化生成的混合气称为水煤气，以上反应均为可逆反应， 总过程为强吸热。 （5-12） （5-13） （5-14） （5-15） （5-16） （5-17） 压力的影响：低压有利于生成CO和H2，高压有利于生成CH4
煤气化反应的热力学分析 表51反应式(514)~式517)的平衡常数 lgK 反应式编号 平衡常数式 600℃ 800℃ 1000℃ 1200℃ 1400℃ 514 K1=CO)(H2)/p(H20》 二424 -133 045 165 2.50 515 K2=(C02)p2(H2)/p2(H20) -5.05 -2.96 -1.66 -0.76 -0.11 516 K8=p2(C0)/(C02） -2.49 0.79 2.12 3.10 3.84 5-17 K4=(CH4)/p2(H) -332 -430 注：表中各分压单位为atm(1atm=0.101325MPa)。 温度的影响：强吸热，提高温度，有利于煤气化，不利于CH生成
➢ 煤气化反应的热力学分析 温度的影响：强吸热，提高温度，有利于煤气化，不利于CH4生成
气化剂 以空气为气化剂 C+02=C02 -393.777KJ/mol C+1/202=C02 -110.595KJ/mol C+C02=2C0 +172.284KJ/mol C0+1/202=C02 -283.183KJ/mol 总压0.IPa时空气为气化剂的煤气的平衡组成 温度℃ C02 CO N2 =C0/(C0+C02) 650 10.81 16.9 72.3 61.0 800 1.6 31.9 66.5 95.2 900 0.4 34.1 65.5 98.8 1000 0.2 34.4 65.4 99.4 TtC0tC02l;T>900℃，C02含量很少，主要是C0 高温有利
➢ 气化剂 C+O2=CO2 -393.777KJ/mol C+1/2O2=CO2 -110.595KJ/mol C+CO2=2CO +172.284KJ/mol CO+1/2O2=CO2 -283.183KJ/mol 以空气为气化剂 温度℃ CO2 CO N2 α=CO/(CO+CO2 ) 650 10.8 16.9 72.3 61.0 800 1.6 31.9 66.5 95.2 900 0.4 34.1 65.5 98.8 1000 0.2 34.4 65.4 99.4 总压0.1MPa时空气为气化剂的煤气的平衡组成 T CO CO2 ; T>900℃，CO2含量很少，主要是CO 高温有利
以水蒸气为气化剂 C+H20=C0+H2 +131.390KJ/mol C0+H,0=C02+H2 -41.194KJ/mol C+2H,=CH -74.898KJ/mol 平衡组成的计算： (1)3个平衡常数关系式 (2)压力 P=PH2+Pco+Pco2+PCH4+PH20 (3)水中的H/O平衡 PH2+2PCH4=PCo+2PCo2
以水蒸气为气化剂 C+H2O=CO+H2 +131.390KJ/mol CO+H2O=CO2+H2 -41.194KJ/mol C+2H2=CH4 -74.898KJ/mol 平衡组成的计算： （1）3个平衡常数关系式 （2）压力 P=PH2+PCO+PCO2+PCH4+PH2O （3）水中的H/O平衡 PH2+2PCH4=PCO+2PCO2
250 50- 40 H.O H 要 30 H20 C02 定 20 c.0 10 CH 0.600700 80090000T 10o12bo1300 00·700 80090010001001200 1300 温度，℃ 沮度.℃ 0.1MPa下碳一蒸汽反应的平衡组成 2.0MPa下碳一蒸汽反应的平衡组成 T>900℃，含有等量的H2和C0,其它组分含量接近于零。T, H20、C02、CH4含量逐渐增加。高温，H2和C0含量高。 相同T,P↑，H20、CO2、CH4含量增加，H2和C0含量减小。 低压、高温有利于反应的进行
0.1MPa下碳－蒸汽反应的平衡组成 2.0MPa下碳－蒸汽反应的平衡组成 T>900℃，含有等量的H2和CO，其它组分含量接近于零。T↓， H2O、CO2、CH4含量逐渐增加。高温，H2和CO含量高。 相同T，P↑，H2O、CO2、CH4含量增加，H2和CO含量减小。 低压、高温有利于反应的进行