煤氣化固定床工藝廢水生化處理工藝流程圖簡圖怎麼畫

Ⅰ 什麼物化-生化處理法

就是物理化學生物三種方法中的兩種以上聯合使用，像，吹脫，吸附，等

Ⅱ 煤炭氣化技術的煤氣化工藝

煤炭氣化技術按其化學工程特徵和反應器形式可分為多種類型。高效、低耗、無污染的煤氣化工藝是發展煤化工的重要前提。隨著技術的發展，氣化壓力由常壓向中高壓發展，溫度向高溫發展，原料向多樣化發展，固態排渣向液態排渣發展。
固定床氣化，也稱移動床氣化，以塊煤或焦煤為原料，氣化劑由爐底加入。氣化過程中，煤粒在氣化爐內逐漸並緩慢往下移動，因此又稱為移動床氣化。固定床氣化具有簡單、可靠的特點，並且具有較高的熱效率。常見的固定床氣化爐有間歇式氣化（UGI）和連續式氣化（魯奇Lurgi）。
流化床氣化，又稱沸騰床氣化，以小顆粒煤為氣化原料，顆粒在氣化劑的作用下保持連續不斷和無秩序的沸騰和懸浮狀態運動，迅速進行混合和熱交換。流化床氣化能迅速發展，主要原因在於其生產強度較固定床大，直接使用小顆粒碎煤為原料，適應採煤技術發展，對煤種煤質的適應性強。常見的流化床氣化爐有溫克勒（Winkler）、灰熔聚（U-Gas）、循環流化床（CFB）等。
氣流床氣化是一種並流式氣化，分為水煤漿、干煤粉兩種。Texaco和Shell是氣流床氣化的代表性技術。氣流床氣化具有短的停留時間、高的反應溫度、小的燃料粒徑、液態排渣等特點。常見的氣流床氣化爐有德士古（Texaco）、Destec、Shell、GSP等。
總的來說，從加壓、大容量、煤種兼容性大等方面看，氣流床煤氣化技術代表著氣化技術的發展方向。水煤漿和干煤粉進料狀態各有利弊，界限並不十分明確。國內技術界對各種氣化技術的優劣也有不同的看法。

Ⅲ 固定床加壓氣化是怎麼保證爐內壓力穩定的

移動床氣化又稱固定床氣化，屬於逆流操作。分為常壓與加壓兩種。常壓法比較簡單，但要求用塊煤，低灰熔點的煤難以使用。加壓法是常壓法的改進和提高，常用O2與水蒸氣為氣化劑，對煤種適應性大大提高。屬於這類爐型的氣化爐有UGI爐、魯奇(Lurgi)爐和液態排渣魯奇(BGL)爐等。
(1) UGI爐
固定床氣化爐常壓UGI爐以塊狀無煙煤或焦炭為原料，以空氣和水蒸氣為氣化劑，在常壓下生產合成原料氣或燃料氣。該技術是20世紀30年代開發成功的，設備容易製造、操作簡單、投資少。但是，在日益重視規模化、環境保護和能源利用率的今天，這種常壓煤氣化技術設備能力低、三廢量大以及必須使用無煙塊煤等缺點變得日益突出。
① UGI爐單爐生產能力小。即使是最大的3.6m爐，單爐的產氣量也只有12000m3/h(標)左右，使得氣化爐數量增多，布局十分困難。
② UGI爐生產現場操作環境惡劣。一層潮濕，二層悶熱，三層升騰的蒸汽讓人難以忍受。
③ 一個制氣循環分為吹風、上吹、下吹、二次上吹、空氣吹凈5個階段。氣化過程中大約有1/3的時間用於吹風和倒換閥門，有效制氣 時間少，氣化強度低。另外，需要經常維護氣化區的適當位置，加上閥門開啟頻繁，部件容易損壞，因而操作與管理比較繁瑣。4 m l7 [" ~: ~) V1 B* L1 O4 [7 K
④ 來自洗氣箱和洗氣塔的大量含氰廢水和吹風氣，對河流和空氣造成嚴重污染。
⑤ UGI爐對煤質的要求極為嚴格，原料必須是25~80mm的無煙塊煤，入爐煤必須經過篩選，篩選下來的粉煤和碎煤只能低價賣出或燒鍋爐。 b/ a5 ]3 x9 V1 o: U$ m
⑥ UGI爐碳轉化率低，渣中含碳量高達22%以上，造成煤的大量浪費。
⑦ UGI爐出爐煤氣中CO+H2隻有70%左右，而且爐出口溫度低，氣體含有相當量的煤焦油，給氣體凈化帶來困難。
UGI爐目前已屬於落後的技術，國外早已不再採用。我國的中小氮肥廠仍有3000多台UGI爐在運轉。
(2)Lurgi(魯奇)加壓氣化爐
魯奇碎煤加壓氣化技術是20世紀30年代由聯邦德國魯奇公司開發的，是目前世界上建廠數量最多的煤氣化技術。Lurgi加壓氣化爐壓力2.5~4.0MPa，氣化反應溫度800~900℃，固態排渣，以小塊煤(對入爐煤粒度要求是6mm以上，其中13mm以上佔87%，6~13mm佔13%)為原料、蒸汽-氧氣連續送風製取中熱值煤氣。
①魯奇碎煤氣化技術對煤種和煤質的要求較高，只能使用弱黏結煙煤和褐煤，灰熔點(氧化氣氛)大於1500℃。對強黏結性、熱穩定性差、灰熔點低以及粉狀煤則難以使用。% z5 M0 k/ C4 R+ z; Z8 E# r2 Y+ \" ]* ^
②生產能力大，自工業化以來，單爐生產能力持續增長。
③氣化爐結構復雜，爐內設有破黏和煤分布器、爐箅等轉動設備，製造和維修費用的。7 e; b2 S2 P( Z# ~ o7 G4 H
④進料用灰鎖上、下閥的使用壽命最長僅為5~6個月，而且長期依賴進口。+ q' ], E1 D& e( n
⑤出爐煤氣中含有焦油、酚等，煤氣凈化和污水處理工藝復雜、流程長、設備多，爐渣含碳5%左右。! |: ^$ N3 n( G$ z/ A
與UGI爐相比，Lurgi爐有效的解決了UGI爐單爐生產能力小的問題。同時由於在生產中是由了碎煤，也使煤的利用率得到相應提高。
(3)液態排渣魯奇(BGL)爐
1984年魯奇公司和英國煤氣公司聯合開發了BGL液態排渣魯奇爐，該爐操作壓力2.5~3.0MPa，氣化反應溫度1400~1600℃。爐結構比傳統)Lurgi爐簡單，取消了轉動爐箅。
與固態排渣法相比較，液態排渣加壓氣化法的主要特點是：! a" b3 j9 C7 c+ n8 g
①氣化強度高，上產能力大；
②水蒸氣耗量低，水蒸氣分解率高；3 r+ ~5 r* a2 j. i
③煤氣中可燃組分增加，熱值提高；, v3 o& R/ c R8 Z
④煤種適應性增強；
⑤碳轉化率、氣化效率和熱效率均有提高；9 w, @0 {; I* ~5 }3 Q
⑥對環境污染減少。8 C* b& c" x: Z }' H5 q# z, R
液態排渣法固定床加壓氣化具有一系列優點，因而受到廣泛重視。但是由於高溫、高壓的操作條件，對於爐襯材料、熔渣池的結構和材質以及熔渣排出的有效控制都有待於不斷改進。

Ⅳ 煤炭氣化技術的煤氣化工藝

煤炭氣化技術雖有很多種不同的分類方法，但一般常用按生產裝置化學工程特徵分類方法進行分類，或稱為按照反應器形式分類。氣化工藝在很大程度上影響煤化工產品的成本和效率，採用高效、低耗、無污染的煤氣化工藝(技術)是發展煤化工的重要前提，其中反應器便是工藝的核心，可以說氣化工藝的發展是隨著反應器的發展而發展的，為了提高煤氣化的氣化率和氣化爐氣化強度，改善環境，新一代煤氣化技術的開發總的方向，氣化壓力由常壓向中高壓（8.5 MPa）發展；氣化溫度向高溫（1500～1600℃）發展；氣化原料向多樣化發展；固態排渣向液態排渣發展。 固定床氣化也稱移動床氣化。固定床一般以塊煤或焦煤為原料。煤由氣化爐頂加入，氣化劑由爐底加入。流動氣體的上升力不致使固體顆粒的相對位置發生變化，即固體顆粒處於相對固定狀態，床層高度亦基本保持不變，因而稱為固定床氣化。另外，從宏觀角度看，由於煤從爐頂加入，含有殘炭的爐渣自爐底排出，氣化過程中，煤粒在氣化爐內逐漸並緩慢往下移動，因而又稱為移動床氣化。
固定床氣化的特性是簡單、可靠。同時由於氣化劑於煤逆流接觸，氣化過程進行得比較完全，且使熱量得到合理利用，因而具有較高的熱效率。
固定床氣化爐常見有間歇式氣化（UGI）和連續式氣化（魯奇Lurgi）2種。前者用於生產合成氣時一定要採用白煤（無煙煤）或焦碳為原料，以降低合成氣中CH4含量，國內有數千台這類氣化爐，弊端頗多；後者國內有20多台爐子，多用於生產城市煤氣；該技術所含煤氣初步凈化系統極為復雜，不是公認的首選技術。
（1）、固定床間歇式氣化爐（UGI）
以塊狀無煙煤或焦炭為原料，以空氣和水蒸氣為氣化劑，在常壓下生產合成原料氣或燃料氣。該技術是30年代開發成功的，投資少，容易操作，目前已屬落後的技術，其氣化率低、原料單一、能耗高，間歇制氣過程中，大量吹風氣排空，每噸合成氨吹風氣放空多達5 000 m3，放空氣體中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰；煤氣冷卻洗滌塔排出的污水含有焦油、酚類及氰化物，造成環境污染。我國中小化肥廠有900餘家，多數廠仍採用該技術生產合成原料氣。隨著能源政策和環境的要來越來越高，不久的將來，會逐步為新的煤氣化技術所取代。
（2）、魯奇氣化爐
30年代德國魯奇（Lurgi）公司開發成功固定床連續塊煤氣化技術，由於其原料適應性較好，單爐生產能力較大，在國內外得到廣泛應用。氣化爐壓力（2.5～4.0）MPa，氣化反應溫度（800～900）℃，固態排渣，氣化爐已定型（MK～1～MK－5），其中MK－5型爐，內徑4.8m，投煤量（75～84）噸/h，粉煤氣產量（10～14）萬m3/h。煤氣中除含CO和H2外，含CH4高達10%～12%，可作為城市煤氣、人工天然氣、合成氣使用。缺點是氣化爐結構復雜、爐內設有破粘和煤分布器、爐篦等轉動設備，製造和維修費用大；入爐煤必須是塊煤；原料來源受一定限制；出爐煤氣中含焦油、酚等，污水處理和煤氣凈化工藝復雜、流程長、設備多、爐渣含碳5%左右。針對上述問題，1984年魯奇公司和英國煤氣公司聯合開發了液體排渣氣化爐（BGL），特點是氣化溫度高，灰渣成熔融態排出，炭轉化率高，合成氣質量較好，煤氣化產生廢水量小並且處理難度小，單爐生產能力同比提高3～5倍，是一種有發展前途的氣化爐。 流化床氣化又稱為沸騰床氣化。其以小顆粒煤為氣化原料，這些細顆粒在自下而上的氣化劑的作用下，保持著連續不斷和無秩序的沸騰和懸浮狀態運動，迅速地進行著混合和熱交換，其結果導致整個床層溫度和組成的均一。流化床氣化能得以迅速發展的主要原因在於：（1）生產強度較固定床大。（2）直接使用小顆粒碎煤為原料，適應採煤技術發展，避開了塊煤供求矛盾。（3）對煤種煤質的適應性強，可利用如褐煤等高灰劣質煤作原料。
流化床氣化爐常見有溫克勒（Winkler）、灰熔聚（U-Gas）、循環流化床（CFB）、加壓流化床（PFB是PFBC的氣化部分）等。
（1）、循環流化床氣化爐CFB
魯奇公司開發的循環流化床氣化爐（CFB）可氣化各種煤，也可以用碎木、樹皮、城市可燃垃圾作為氣化原料，水蒸氣和氧氣作氣化劑，氣化比較完全，氣化強度大，是移動床的2倍，碳轉化率高（97%），爐底排灰中含碳2%～3%，氣化原料循環過程中返回氣化爐內的循環物料是新加入原料的40倍，爐內氣流速度在（5～7）m/s之間，有很高的傳熱傳質速度。氣化壓力0.15MPa。氣化溫度視原料情況進行控制，一般控制循環旋風除塵器的溫度在（800～1050）℃之間。魯奇公司的CFB氣化技術，在全世界已有60多個工廠採用，正在設計和建設的還有30多個工廠，在世界市場處於領先地位。
CFB氣化爐基本是常壓操作，若以煤為原料生產合成氣，每公斤煤消耗氣化劑水蒸氣1.2kg，氧氣0.4kg，可生產煤氣 （l.9～2.0）m3。煤氣成份CO+H2>75%，CH4含量2.5%左右， CO215%，低於德士古爐和魯奇MK型爐煤氣中CO2含量，有利於合成氨的生產。
（2）、灰熔聚流化床粉煤氣化技術
灰熔聚煤氣化技術以小於6mm粒徑的乾粉煤為原料，用空氣或富氧、水蒸氣作氣化劑，粉煤和氣化劑從氣化爐底部連續加入，在爐內（1050～1100）℃的高溫下進行快速氣化反應，被粗煤氣夾帶的未完全反應的殘碳和飛灰，經兩極旋風分離器回收，再返回爐內進行氣化，從而提高了碳轉化率，使灰中含磷量降低到10%以下，排灰系統簡單。粗煤氣中幾乎不含焦油、酚等有害物質，煤氣容易凈化，這種先進的煤氣化技術中國已自行開發成功。該技術可用於生產燃料氣、合成氣和聯合循環發電，特別用於中小氮肥廠替代間歇式固定床氣化爐，以煙煤替代無煙煤生產合成氨原料氣，可以使合成氨成本降低15%～20%，具有廣闊的發展前景。
U－Gas在上海焦化廠（120噸煤/天）1994年11月開車，長期運轉不正常，於2002年初停運；中科院山西煤化所開發的ICC灰熔聚氣化爐，於2001年在陝西城化股份公司進行了100噸/天制合成氣工業示範裝置試驗。CFB、PFB可以生產燃料氣，但國際上尚無生產合成氣先例；Winkler已有用於合成氣生產案例，但對粒度、煤種要求較為嚴格，甲烷含量較高（0.7%～2.5%），而且設備生產強度較低，已不代表發展方向。 氣流床氣化是一種並流式氣化。從原料形態分有水煤漿、干煤粉2類；從專利上分，Texaco、Shell最具代表性。前者是先將煤粉製成煤漿，用泵送入氣化爐，氣化溫度1350～1500℃；後者是氣化劑將煤粉夾帶入氣化爐，在1500～1900℃高溫下氣化，殘渣以熔渣形式排出。在氣化爐內，煤炭細粉粒經特殊噴嘴進入反應室，會在瞬間著火，直接發生火焰反應，同時處於不充分的氧化條件下，因此，其熱解、燃燒以吸熱的氣化反應，幾乎是同時發生的。隨氣流的運動，未反應的氣化劑、熱解揮發物及燃燒產物裹夾著煤焦粒子高速運動，運動過程中進行著煤焦顆粒的氣化反應。這種運動狀態，相當於流化技術領域里對固體顆粒的「氣流輸送」，習慣上稱為氣流床氣化。
氣流床氣化具有以下特點:(1)短的停留時間(通常1s)；(2)高的反應溫度(通常1300-1500℃)；(3)小的燃料粒徑(固體和液體，通常小於0.1mm)；(4)液態排渣。而且，氣流床氣化通常在加壓(通常20-50bar)和純氧下運行。
氣流床氣化主要有以下幾種分類方式：
(1)根據入爐原料的輸送性能可分為干法進料和濕法進料；
(2)根據氣化壓力可分為常壓氣化和加壓氣化；
(3)根據氣化劑可分為空氣氣化和氧氣氣化；
(4)根據熔渣特性可分為熔渣氣流床和非熔渣氣流床。
在熔渣氣流床氣化爐中，燃料灰分在氣化爐中熔化。熔融的灰分在相對較冷的壁面上凝聚並最終形成一層保護層，然後液態熔渣會沿著該保護層從氣化爐下部流出。熔渣的數量應保證連續的熔渣流動。通常，熔渣質量流應至少佔總燃料流的6%。為了在給定的溫度下形成具有合適粘度的液態熔渣，通常在燃料中添加一種被稱為助熔劑的物質。這種助熔劑通常是石灰石和其它一些富含鈣基的物質。在非熔渣氣流床氣化爐中，熔渣並不形成，這就意味著燃料必須含有很少量的礦物質和灰分，通常最大的灰分含量是1%。非熔渣氣流床氣化爐由於受原料的限制，因此工業上應用的較少。
氣流床對煤種（煙煤、褐煤）、粒度、含硫、含灰都具有較大的兼容性，國際上已有多家單系列、大容量、加壓廠在運作，其清潔、高效代表著當今技術發展潮流。
乾粉進料的主要有K-T（Koppres-Totzek）爐、Shell- Koppres爐、Prenflo爐、Shell爐、GSP爐、ABB-CE爐，濕法煤漿進料的主要有德士古（Texaco）氣化爐、Destec爐。
（1）、德士古（Texaco）氣化爐
美國Texaco(2002年初成為Chevron公司一部分，2004年5月被GE公司收購)開發的水煤漿氣化工藝是將煤加水磨成濃度為60～65%的水煤漿，用純氧作氣化劑，在高溫高壓下進行氣化反應，氣化壓力在3.0～8.5MPa之間，氣化溫度1400℃，液態排渣，煤氣成份CO+H2為80%左右，不含焦油、酚等有機物質，對環境無污染，碳轉化率96～99%，氣化強度大，爐子結構簡單，能耗低，運轉率高，而且煤適應范圍較寬。目前Texaco最大商業裝置是Tampa電站，屬於DOE的CCT-3，1989年立項，1996年7月投運，12月宣布進入驗證運行。該裝置為單爐，日處理煤2000～2400噸，氣化壓力為2.8MPa，氧純度為95%，煤漿濃度68%，冷煤氣效率～76%，凈功率250MW。
Texaco氣化爐由噴嘴、氣化室、激冷室(或廢熱鍋爐)組成。其中噴嘴為三通道，工藝氧走一、三通道，水煤漿走二通道，介於兩股氧射流之間。水煤漿氣化噴嘴經常面臨噴口磨損問題，主要是由於水煤漿在較高線速下(約30m/s)對金屬材質的沖刷腐蝕。噴嘴、氣化爐、激冷環等為Texaco水煤漿氣化的技術關鍵。
80年代末至今，中國共引進多套Texaco水煤漿氣化裝置，用於生產合成氣，我國在水煤漿氣化領域中積累了豐富的設計、安裝、開車以及新技術研究開發經驗與知識。
從已投產的水煤漿加壓氣化裝置的運行情況看，主要優點：水煤漿制備輸送、計量控制簡單、安全、可靠；設備國產化率高，投資省。由於工程設計和操作經驗的不完善，還沒有達到長周期、高負荷、穩定運行的最佳狀態，存在的問題還較多，主要缺點：噴嘴壽命短、激冷環壽命僅一年、褐煤的制漿濃度約59%～61%；煙煤的制漿濃度為65%；因汽化煤漿中的水要耗去煤的8%，比干煤粉為原料氧耗高12%～20%，所以效率比較低。
（2）、Destec（Global E-Gas）氣化爐
Destec氣化爐已建設2套商業裝置，都在美國：LGT1（氣化爐容量2200噸/天，2.8MPa，1987年投運）與Wabsh Rive（二台爐，一開一備，單爐容量2500噸/天，2.8MPa，1995年投運）爐型類似於K-T，分第一段（水平段）與第二段（垂直段），在第一段中，2個噴嘴成180度對置，藉助撞擊流以強化混合，克服了Texaco爐型的速度成鍾型（正態）分布的缺陷，最高反應溫度約1400℃。為提高冷煤氣效率，在第二階段中，採用總煤漿量的10%～20%進行冷激（該點與Shell、Prenflo的循環沒氣冷激不同），此處的反應溫度約1040℃，出口煤氣進火管鍋爐回收熱量。熔渣自氣化爐第一段中部流下，經水冷激固化，形成渣水漿排出。E-Gas氣化爐採用壓力螺旋式連續排渣系統。
Global E-Gas氣化技術缺點為：二次水煤漿停留時間短，碳轉化率較低；設有一個龐大的分離器，以分離一次煤氣中攜帶灰渣與二次煤漿的灰渣與殘炭。這種爐型適合於生產燃料氣而不適合於生產合成氣。
（3）、Shell氣化爐
最早實現工業化的乾粉加料氣化爐是K-T爐，其它都是在其基礎之上發展起來的，50年代初Shell開發渣油氣化成功，在此基礎上，經歷了3個階段：1976年試驗煤炭30餘種；1978年與德國Krupp-Koppers（krupp-Uhde公司的前身）合作，在Harburg建設日處理150t煤裝置；兩家分手後，1978年在美國Houston的Deer Park建設日處理250t高硫煙煤或日處理400t高灰分、高水分褐煤。共費時16年，至1988年Shell煤技術運用於荷蘭Buggenum IGCC電站。該裝置的設計工作為1.6年，1990年10月開工建造，1993年開車，1994年1月進入為時3年的驗證期，目前已處於商業運行階段。單爐日處理煤2000t。
Shell氣化爐殼體直徑約4.5m，4個噴嘴位於爐子下部同一水平面上，沿圓周均勻布置，藉助撞擊流以強化熱質傳遞過程，使爐內橫截面氣速相對趨於均勻。爐襯為水冷壁（Membrame Wall），總重500t。爐殼於水冷管排之間有約0.5m間隙，做安裝、檢修用。
煤氣攜帶煤灰總量的20%～30%沿氣化爐軸線向上運動，在接近爐頂處通入循環煤氣激冷，激冷煤氣量約占生成煤氣量的60%～70%，降溫至900℃，熔渣凝固，出氣化爐，沿斜管道向上進入管式余熱鍋爐。煤灰總量的70%～80%以熔態流入氣化爐底部，激冷凝固，自爐底排出。
粉煤由N2攜帶，密相輸送進入噴嘴。工藝氧（純度為95%）與蒸汽也由噴嘴進入，其壓力為3.3～3.5MPa。氣化溫度為1500～1700℃，氣化壓力為3.0MPa。冷煤氣效率為79%～81%；原料煤熱值的13%通過鍋爐轉化為蒸汽；6%由設備和出冷卻器的煤氣顯熱損失於大氣和冷卻水。
Shell煤氣化技術有如下優點：採用干煤粉進料，氧耗比水煤漿低15%；碳轉化率高，可達99%，煤耗比水煤漿低8%；調解負荷方便，關閉一對噴嘴，負荷則降低50%；爐襯為水冷壁，據稱其壽命為20年，噴嘴壽命為1年。主要缺點：設備投資大於水煤漿氣化技術；氣化爐及廢鍋爐結構過於復雜，加工難度加大。
我公司直接液化項目採用此技術生產氫氣。
（4）、GSP氣化爐
GSP（GAS Schwarze Pumpe）稱為「黑水泵氣化技術」，由前東德的德意志燃料研究所（簡稱DBI）於1956年開發成功。目前該技術屬於成立於2002年未來能源公司(FUTURE ENERGY GmbH)（Sustec Holding AG子公司）。GSP氣化爐是一種下噴式加壓氣流床液態排渣氣化爐，其煤炭加入方式類似於shell，爐子結構類似於德士古氣化爐。1983年12月在黑水泵聯合企業建成第一套工業裝置，單台氣化爐投煤量為720噸/天，1985年投入運行。GSP氣化爐目前應用很少，僅有5個廠應用，我國還未有一台正式使用，寧煤集團（我公司控股）將要引進此技術用於煤化工項目。
總之，從加壓、大容量、煤種兼容性大等方面看，氣流床煤氣化技術代表著氣化技術的發展方向，水煤漿和干煤粉進料狀態各有利弊，界限並不十分明確，國內技術界也眾說紛紜。

Ⅳ 選煤的工藝流程是怎樣的啊

選煤及選煤工藝流程
原煤在生成過程中混入了各種礦物雜質，在開采和運輸過程中不可避免地又混入頂板和底板的岩石及其他雜質（木材、金屬及水泥構件等）。隨著採煤機械化程度的提高和地質條件的變化，原煤質量將越來越差，表現在混入原煤的矸石增加、灰分提高、末煤及粉煤含量增加、水分增高。為了降低原煤中的雜質，同時把煤炭按質量、規格分成各種產品，就要對煤炭進行機械加工，以適應不同用戶對煤炭質量的要求，有效地、合理地利用煤炭資源，減少燃煤對大氣的污染，保證國民經濟的可持續發展。選煤廠是煤炭工業的重要部門。 一、選煤的主要目的
（1）除去原煤中的雜質，降低灰分和硫分，提高煤炭質量，適應用戶的需要；
（2）把煤炭分成不同質量、規格的產品，適應用戶需要，以便有效合理地利用煤炭，節約用煤10%～15%；
（3）煤炭經過洗選，矸石可以就地廢棄，可以減少無效運輸10%～20%，同時為綜合利用煤矸石創造條件；
（4）煤炭洗選可以除去大部分的灰分和50%～70%的黃鐵礦硫，減少燃煤對大氣的污染。它是潔凈煤技術的前提。
二、我國煤炭主要用戶對煤炭質量的要求
（1）電廠用煤
不同設備的火力發電廠所燃用的煤種和質量規格也不同。層狀鍋爐用塊煤，新建的電廠均採用粉煤進行噴吹，一般採用粒度小於25mm或13mm的末煤。也有一些燃用水煤漿。一般來說，只要揮發分大於6.5%的煤漿（無煙煤、煙煤、褐煤）都可以作為發電用煤。
大型燃用煙煤的電廠，對煤質的要求可分為兩大類：一類是要求用「中高揮發分煤」，其揮發分為28%～35%；另一類是採用「低揮發分的貧瘦煤：，其揮發分為12%～18%。要求低位發熱量在21MJ/kg（5000kcal/kg）以上，有的要求更高，23 MJ/kg（5500 kcal/kg）或25.3 MJ/kg（6000 kcal/kg）以上。
用褐煤的電廠通常要求低位發熱量在12 MJ/kg（2870 kcal/kg）以上。用無煙煤的電廠通常要求低位發熱量在21 MJ/kg（5000 kcal/kg）以上。
發電用煤對灰分的要求一般不超過25%，從環保的角度考慮應該採用選後的動力煤，以減少爐渣、煙塵和二氧化硫的排放。煙煤的全水分一般不應高於12%，褐煤的水分不應高於40%。硫分一般不應超過1%，超過1%的燃煤電廠，國家要求採用脫硫裝置，減少二氧化硫的排放。灰的熔化溫度不低於1150℃，最好高於1350℃.哈氏可磨性指標要求在50以上。
我國電廠用煤平均發熱量為21.0 MJ/kg，灰分為25%左右，硫分約為1.0%。 （2）冶金焦炭用煤
用於生產冶金焦炭的精煤灰分必須低於12.5%，硫分一般低於1.5%。冶金部門提供的資料表明，精煤灰分每降低1%，焦炭灰分可降低1.35%；而焦炭灰分降低1%,,煉鐵焦比可降低2%，高爐利用系數可提高3%，同時可以降低，石灰石的耗量，提高生鐵的質量。因此， 要求盡量降低精煤的灰分，以提高焦炭的質量，增加經濟效益。煉焦用精煤對硫份的要求十分嚴格，它使鋼鐵變脆，通常每提高硫分0.1%相當於灰分提高1%。水分對焦爐壽命有不良影響，而且延長結焦時間，消耗熱量。冬季在寒冷地區水分使精煤凍結，對運輸造成影響，所以水分要盡量降低。
（3）工業鍋爐用煤
工業鍋爐多為層床燃燒，有鏈條爐、往復爐及振動爐，煤粉燃燒爐較少。層床燃燒爐宜採用6～15mm的塊煤，其中小於3mm不得超過30%。煙煤的揮發分大於20%，全水分不超過10%，灰分不超過30%，全硫不超過1.0%。蒸發量大的鏈條爐要求煤的低位發熱量高，為21～23 MJ/kg（5000～5500 kcal/kg），蒸發量小的爐要求低位發熱量18.8MJ/kg（4500 kcal/kg）即可。
一般工業鍋爐可用無煙煤、煙煤、貧煤和褐煤。 （4）合成氨造氣用煤
合成氨造氣適用煤炭有煙煤和無煙煤兩大類，粒度在13～100mm之間，如中塊、大塊、混中塊及小塊。它對灰分、水分、硫分、發熱量、揮發分、機械強度、熱穩定性、化學活性、黏結性等均有要求。塊煤灰分應不高於24%，最好低於18%；硫分應不高於2.0%，最好低於1%；水分一般低於12%；灰熔融性不應低於1150℃；塊煤的機械強度和熱穩定性均應大於60%；低位發熱量應大於21 MJ/kg，膠質層最大厚度應小於12mm。
（5）蒸汽機車用煤
蒸汽機車因為爐膛小、煙囪短，爐箅子孔隙大，一般要求粒度13～50mm的氣煤、長焰煤或弱黏煤，灰分小於25%；硫分小於2.5%，揮發分16%左右，發熱量大於25.10MJ/kg，灰熔融溫度大於1200℃。
（6）高爐噴吹用煤
採用高爐噴吹可以節省焦炭用量，既保護稀缺的煉焦煤資源，又具有很好的經濟效益，1t高爐噴吹煤可以代替0.75～0.8t焦炭。其用量不斷增長，過去一直採用無煙粉煤，近年來也採用揮發分較低的貧瘦煤，甚至氣煤，一般採用無煙煤和煙煤的混合噴吹煤，其比例約為7：3或6：4.
一般要求灰分低於12%，且越低越好；硫分要求低於1%，最好在0.5%以下；全水分越低越好，一般應低於10%；磷的含量應低於0.02%；粒度應小於13mm（或25mm）的末煤，煤的可磨性要好，哈氏可磨性指數一般應大於45，固定碳要大於75%，煤灰中的SiO2/CaO的比值越小越好。
（7）液化用煤
煤的液化分為直接液化和間接液化。這兩種液化方法對煤炭質量的要求各不相同。 1.直接液化對煤質的基本要求
（1）煤中的灰分要低，一般小於5%。 （2）煤的可磨性要好。
（3）煤中的氫含量越高越好，氧的含量越低越好。 （4）煤中的硫分和氮等雜原子含量越低越好。 （5）煤岩的組成也是液化的一項主要指標。
煤的間接液化是將煤氣化，生成H2/CO的原料氣，再在一定壓力和溫度下加催化劑，合成液體油，因此對煤質的要求相對要低些。
2.間接液化對煤質的要求 （1）煤的灰分要低於15%。
（2）煤的可磨性要好，水分要低。
（3）對於水煤漿制氣的工藝，要求煤的成漿性能要好。
（4）煤的灰熔融性要求。固定床氣化要求煤的灰熔融性軟化溫度越高越好，一般不小於1250℃；流化床氣化要求小於1300℃。
（8）建材用煤
建材用煤主要用於水泥生產、制磚、生產玻璃和陶瓷。 水泥回轉窯一般要求揮發分稍高的煙煤，發熱量要求21 MJ/kg（（5000 kcal/kg）以上，硫分應不高於1.5%，粒度為-13mm為宜，哈氏可磨性指數越高越好。水泥立窯要求用無煙煤粒度13～100mm之間，灰分要求小於25%，低位發熱量在23.0 MJ/kg，固定碳大於60%，熱穩定性要好。
玻璃及陶瓷要求用低硫、低灰的塊煙煤。
（9）民用煤

一般採用無煙塊煤，或者用無煙末煤成型的煤球和蜂窩煤。從環保角度及安全考慮，其硫分應盡量低。 三、選煤方法
選煤方法種類很多，可概括分為兩大類：干法選煤和濕法選煤。選煤過程在空氣中進行的，叫做干法選煤。選煤過程在水、重液或懸浮液中進行的，叫做濕法選煤。
選煤方法還可以分為重力選煤、浮游選煤和特殊選煤等。
重力選煤主要是依據煤和矸石的密度差別而實現煤和矸石分選的方法。煤的密度通常在1.2～1.8g/cm3之間，而矸石的密度在1.8g/cm3以上，在選煤機內藉助重力把不同密度的煤和矸石分開。重力選煤又可分為跳汰選、重介質選、溜槽選、斜槽選和搖床選等。
浮游選煤簡稱浮選，主要是依據煤和矸石表面潤濕性的差別，分選細粒（小於0.5mm）煤的選煤方法。
特殊選煤主要是利用煤與矸石的導電率、磁導率、摩擦因素、射線穿透能力等的不同，把煤和矸石分開。包括靜電選、磁選、摩擦選、放射性同位選和X射線選等。
此外，還有手選，即人工揀矸，它是根據塊煤與矸石在顏色、光澤及外形上的差別由人工揀除。對煤與矸石硬度差別較大的塊煤，可以採用滾筒碎選機進行選擇性破碎，以實現煤與矸石的分離。
我國選煤廠中採用最廣泛的選煤方法是跳汰選，其次是重介質選和浮選，其他方法均用得較少。
選煤的主要產品是精煤，副產品有中煤、混煤、煤泥等。選後的矸石和尾煤為廢棄物，由於它含有一些夾矸煤等可燃物，也可作為制磚、燒水泥的原料，進行綜合利用。
選煤廠是對煤進行分選，生產不同質量、規格產品的加工廠。按精煤使用的目的不同，選煤廠可分為煉焦煤選煤廠和動力煤選煤廠。煉焦煤選煤廠的工藝過程比較復雜，生產的精煤灰分低、質量高，主要供給焦化廠生產焦炭。動力煤選煤廠的工藝過程一般比較簡單，生產的精煤主要作為動力燃料，大部分動力煤選煤廠只選塊煤，末煤和粉煤不入選。 四、選煤廠的類型
選煤廠是對煤進行分選，生產不同質量、規格產品的加工廠。按照選煤廠的位置及其與煤礦的關系，選煤廠可分為5種類型：
（1） 礦井選煤廠
礦井選煤廠是廠址位於煤礦工業場地內，只選該礦所產毛煤或原煤的選煤廠。這里所說的毛煤是指煤礦生產出來未經任何加工處理的煤；原煤則是從毛煤中選出規定粒度的矸石（包括黃鐵礦等雜物）以後的煤。
（2） 群礦選煤廠
群礦選煤廠是廠址位於某一煤礦的工業場地內，可同時選該礦及附近煤礦所產毛（原）煤的選煤廠。
（3） 礦區選煤廠
礦區選煤廠是指在煤礦礦區范圍內，廠址設在單獨的工業場地上，入選外來煤的選煤廠。
（4） 中心選煤廠
中心選煤廠是指廠址設在礦區范圍外獨立的工業場地上，入選外來煤的選煤廠。
（5） 用戶選煤廠
用戶選煤廠是指廠址設在用戶（如焦化廠等）工業場地上的選煤廠。 我國現有選煤廠大部分是礦井選煤廠。
現代化的選煤廠的生產過程是一個由許多作業所組成的連續機械加工過程。

Ⅵ 固定床製取半水煤氣，原理、工藝、

工廠生產方法有：
1、電解水制氫．
水電解制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法之一。水為原料制氫過程是氫與氧燃燒生成水的逆過程，因此只要提供一定形式一定能量，則可使水分解。提供電能使水分解製得氫氣的效率一般在75-85％，其工藝過程簡單，無污染，但消耗電量大，因此其應用受到一定的限制。利用電網峰谷差電解水制氫，作為一種貯能手段也具有特點。我國水力資源豐富，利用水電發電，電解水制氫有其發展前景。太陽能取之不盡，其中利用光電制氫的方法即稱為太陽能氫能系統，國外已進行實驗性研究。隨著太陽電池轉換能量效率的提高，成本的降低及使用壽命的延長，其用於制氫的前景不可估量。同時，太陽能、風能及海洋能等也可通過電製得氫氣並用氫作為中間載能體來調節，貯存轉化能量，使得對用戶的能量供應更為靈活方便。供電系統在低谷時富餘電能也可用於電解水制氫，達到儲能的目的。我國各種規模的水電解制氫裝置數以百計，但均為小型電解制氫設備，其目的均為制提氫氣作料而非作為能源。隨著氫能應用的逐步擴大，水電解制氫方法必將得到發展。
2、礦物燃料制氫
以煤、石油及天然氣為原料製取氫氣是當今製取氫氣是主要的方法。該方法在我國都具有成熟的工藝，並建有工業生產裝置。
（1）煤為原料製取氫氣
在我國能源結構中，在今後相當長一段時間內，煤炭還將是主要能源。如何提高煤的利用效率及減少對環境的污染是需不斷研究的課題，將煤炭轉化為氫是其途徑之一。
以煤為原料製取含氫氣體的方法主要有兩種：一是煤的焦化（或稱高溫干餾），二是煤的氣化。焦化是指煤在隔絕空氣條件下，在90－1000℃製取焦碳副產品為焦爐煤氣。焦爐煤氣組成中含氫氣55-60％（體積）甲烷23-27％、一氧化碳6-8％等。每噸煤可得煤氣300－350m3，可作為城市煤氣，亦是製取氫氣的原料。煤的氣化是指煤在高溫常壓或加壓下，與氣化劑反應轉化成氣體產物。氣化劑為水蒸汽或氧所（空氣），氣體產物中含有氫有等組份，其含量隨不同氣化方法而異。我國有大批中小型合成氫廠，均以煤為原料，氣化後製得含氫煤氣作為合成氨的原料。這是一種具有我國特點的取得氫源方法。採用OGI固定床式氣化爐，可間歇操作生產製得水煤氣。該裝置投資小，操作容易，其氣體產物組成主要是氫及一氧化碳，其中氫氣可達60％以上，經轉化後可製得純氫。採用煤氣化制氫方法，其設備費占投資主要部分。煤地下氣化方法近數十年已為人們所重視。地下氣化技術具有煤 資源利用率高及減少或避免地表環境破壞等優點。中國礦業大學餘力等開發並完善了"長通道、大斷 面、兩階段地下煤氣化"生產水煤氣的新工藝，煤氣中氫氣含量達50％以上，在唐山劉庄已進行工業性試運轉，可日產水煤氣5萬m3，如再經轉化及變壓吸附法提純可製得廉價氫氣，該法在我國具有一定開發前景．我國對煤制氫技術的掌握已有良好的基礎，特別是大批中小型合成氨廠的制氫裝置遍布各地，為今後提供氫源創造了條件。我國自行開發的地下煤氣化制水煤氣獲得廉價氫氣的工藝已取得 階段成果，具有開發前景，值得重視。
（2）以天然氣或輕質油為原料製取氫氣
該法是在催化劑存在下與水蒸汽反應轉化製得氫氣。主要發生下述反應：
CH4＋H2O→CO＋H2
CO＋H2O→COZ＋HZ
CnH2h＋2＋Nh2O→nCO＋（Zh＋l）HZ
反應在800-820℃下進行。從上述反應可知，也有部分氫氣來自水蒸汽。用該法製得的氣體組成中，氫氣含量可達74％（體積），其生產成本主要取決於原料價格，我國輕質油價格高，制氣成本貴，採用受到限制。大多數大型合成氨合成甲醇工廠均採用天然氣為原料，催化水蒸汽轉化制氫的工藝。我國在該領域進行了大量有成效的研究工作，並建有大批工業生產裝置。我國曾開發採用間歇式天然氣蒸汽轉化制氫工藝，製取小型合成氨廠的原料，這種方法不必用采高溫合金轉化爐，裝置投資成本低。以石油及天然氣為原料制氫的工藝已十分成熟，但因受原料的限制目前主要用於製取化工原料。
（3）以重油為原料部分氧化法製取氫氣
重油原料包括有常壓、減壓渣油及石油深度加工後的燃料油，重油與水蒸汽及氧氣反應製得含氫
氣體產物。部分重油燃燒提供轉化吸熱反應所需熱量及一定的反應溫度。該法生產的氫氣產物成本
中，原料費約佔三分之一，而重油價格較低，故為人們重視。我國建有大型重油部分氧化法制氫裝置，用於製取合成氫的原料。