微波辅助气流床煤气化工艺研究

为寻求一种对煤种及汽氧比无任何特殊要求的煤气化工艺,采用微波为辅助热源,以吸波剂为传热介质,以低温低压饱和水蒸气为单一气化剂对无烟煤、烟煤、褐煤进行气流床煤气化。结果表明,在正交试验的最佳工艺条件下,以流量为2.2 L/s、158.7℃饱和水蒸气为气化剂,800 W微波功率下,75 g无烟煤与MnO_2基吸波剂以质量配比3∶1混匀后在直径10 mm反应器中的稳定气流床气化温度为1 966℃,完全气化时间为10.7 s,单位质量煤气化微波能耗仅为114.2 kJ/kg,所制水煤气中CO和H_2的含量为94.1%。当稳定气化温度为1 742℃时,所制水煤气中CO_2体积分数仅为0.8%,本工艺的高温环境对变换反应进行了有效抑制。无烟煤、烟煤、褐煤所制水煤气组成随煤与吸波剂配比变化曲线均按CO、CO_2、N__2、H_2、O_2、CH_4的顺序顺时针旋转,小管径反应器具有更快的气化速度及更低的能耗。