1、目錄一、緒論 . 11.1 合成氨概述 11.2 煤氣化技術發展 1二、生產方法的選擇及論證 . 22.1 生產方法的介紹 22.2 生產方案的選擇及論證 3三、常壓固定床間歇氣化法 . 33.1 固定床氣化法的特點 33.2 半水煤氣制氣原理 33.3 發生爐內燃料分布情況 43.4 間歇式制半水煤氣工藝流程 . 5四、工藝計算 . 54.1 工藝計算方法及已知條件確定 . 54.2 理想氣化過程原料煤消耗量 . 64.3 煤氣發生爐的物料及熱量衡算 . 74.4 吹風階段的物料及熱量衡算 84.4.1 物料衡算 84.4.2 熱量衡算 104.5 制氣階段的物料及熱量衡算 114.5.1

2、物料衡算 . 114.5.2 熱量衡算 . 14五、設計的體會和收獲 . 16六、參考文獻 . 17、緒論1.1 合成氨概述氨是一種重要的化工原料，特別是生產化肥的原料，它是由氫和氮合成。合成氨工業是氮肥工業的基礎。為了生產氨，一般均以各種燃料為原料。首先，制成含H2和CO等組分的煤氣，然后，采用各種凈化方法，除去氣體中的灰塵、HS、有機硫化物、CO CO等有害雜質，以獲得符合氨合成要求的潔凈的 1：3 的氮氫混合氣，最后，氮氫混合氣經 過壓縮至15Mpa以上，借助催化劑合成氨。我國能源結構中，煤炭資源占很大比重。煤的氣化是煤轉化技術中最主要的方面， 并已獲得廣泛的應用。煤氣化提供潔凈的可以管

3、道輸送的氣體燃料。當前城鎮及大中型 企業要求實現煤氣化的迫切性越來越大，至今以合成氣為原料的合成含氮、含氧化物、 烴類及燃料的 C 化學技術已經獲得相當成功，并且這方面的開發活動至今仍方興未衰。 目前還在建設采用各種煤氣化技術的工業化裝置。煤氣化在各方面的應用都依賴于煤氣 化技術的發展，這主要因為煤氣化環節往往在總投資及生產成本中占相當大的比重。我國合成氨工業原料路線是煤汽油并舉， 以煤為主。合成產量 60%以上是以煤為原料， 全國現有 1000多家大中小型以煤為原料的合成氨廠。隨著油價的不斷上漲，今后將停止 以油為原料的新設備建設，并要求進行以煤代油的技術改造。1.2 煤氣化技術發展煤炭氣化

4、，是以煤或焦碳為原料，用氧氣（空氣、富氧或純氧）水蒸汽或氫氣等作 為氣化劑（或稱氣化介質），在高溫條件下通過化學反應將煤或焦碳中的可燃部分轉化為 氣體燃料的過程。煤炭氣化包括煤的熱解、氣化和燃燒 3 部分。煤炭氣化時所得的可燃 氣體稱氣化煤氣。 當前國內外煤完全氣化技術發展的趨勢，概括地可以歸納出如下幾點：（1）氣化向大型化方向發展，因為大型化可以提高單位設備的生產能力：（2）使用氧氣為氣化劑，提高煤氣化爐的操作溫度：（3）提高煤氣化操作壓力， 幾乎各種類型的新開發的氣化爐都采用加壓氣化的工藝；（4）擴大氣化煤種的范圍，隨著采煤機械化和水力采煤技術的發展，原煤中的碎煤產率越來越多，為了適應這種

5、趨勢，一些新開發的新氣化方法都用碎煤或粉煤氣化；（5）開發利用無污染的氣化方法，許多開發的氣化方法，都考慮了在工藝過程中消除或減少有害物質的產生總之，由于各國自然資源和社會條件的不同，具體的能源政策也各不相同，但可以預料在 21 世紀煤炭仍將成為世界的主要能源之一。對于我國來說，隨著國民經濟的不斷 發展及人民生活水平的不斷提高，應積極進行煤氣化的研究，掌握和運用國內外的先進 煤氣化及其應用技術，對加快我國實現四個現代化有著重要的意義。二、生產方法的選擇及論證2.1 生產方法的介紹煤氣化方法按不同的分類有多種，分敘如下：按制取煤氣的熱值分類為 (1)制取低熱值煤氣方法，煤氣熱值低于 8347kJ

6、/m3；(2) 制取中熱值煤氣方法，煤氣熱值 16747334948347kJ/m3 (3)制取高熱值煤氣方法，煤 氣熱值高于 334948347kJ/m3。按供熱方式分類，氣化過程的供熱方式有( 1)部分氣化方法；( 2)間接供熱；( 3) 由平行進行的反應器直接供熱； ( 4)熱載體 供熱。按反應器的形式分類，氣化方法有( 1 )移動床(固定床) ；( 2)流化床；( 3)氣流 床；( 4)熔融床。本設計按反應器的分類方法來分別簡要介紹各種方法：固定床氣化法：煤的固定床氣化是以塊煤為原料。煤由氣化爐頂部間歇加入，氣化 劑由爐底送入，氣化劑與煤逆流接觸，氣化過程進行得很完全，灰渣中殘碳少，產

7、物氣 體的顯熱中的相當部分供給煤氣化前的干燥和干餾，煤氣出口溫度低，而且灰渣的顯熱 又預熱了入爐的氣化劑，因此氣化劑效率高。這是一種理想的完全氣化方式。它分固定 床常壓氣化和固定床加壓氣化。流化床氣化：流化床氣化又稱沸騰床氣化，它是以小顆粒煤為原料，將氣化劑(蒸 汽和富氧或氧氣)送入爐內，是煤顆粒的爐內呈沸騰狀態進行氣化反應。它是一種介于 逆流操作和順流操作這兩種情況之間的操作。氣流床氣化：所謂加氫氣化就是，在煤氣化過程中直接用氫或富含H2的氣體作為氣化劑，生成富含CH的煤氣化方法，其總反應方程式可表示為：煤+ HbCH+焦熔浴床氣化： 50 年代熔浴床煤氣氣化方法開始得到開發。熔浴床有熔渣床

8、、熔鹽床和熔鐵床3類。2.2生產方案的選擇及論證與固定床氣化相比其它氣化方法的優點是：（1）氣化能力大；（2）氣化用煤廣；（3） 生產靈活性強，開停車容易；（4）碳轉化率高；（5）環境污染小。但是如果采用其它氣 化方法的話，不但其主體設備及相關必要設備的投資就將大大的增加，而且能耗也將大 大的增大。這對我國氨需求量大、技術又相對有些落后而且資金短缺這一基本國情是不 太相符的。所以，雖然固定床氣化法其工藝較其它氣化工藝有其不足之處且工藝較為落 后。但其氣化工藝較之其它工藝更為成熟。根據我國基本國情，本設計采用常壓固定床 間歇氣化法。三、常壓固定床間歇氣化法3.1固定床氣化法的特點固定床氣化法其煤

9、氣發生爐的排渣和加料不是連續的，而是間斷的排渣和加料，其 致密的煤層在氣化過程中是靜止不動的，隨著氣化反應的進行，以溫度化分的各區域將 逐漸上移，必須經過間歇排渣和加炭后各區域才恢復到原來的位置。3.2半水煤氣制氣原理固體燃料的氣化過程實際上主要是碳與氧的反應和碳與蒸汽的反應，這兩個反應稱 為固體燃料的氣化反應。表1以空氣為氣化劑主要反應方程序號反應方程式1C+ Q (3.762) =CO (+3.762)2C+ 0=2( 3.762) =2C0( +3.762)3C+ CO (3.76N2)=2C0( +3.76N=2)42C+ 3.76N2+ Q+ 3.76N2=CO+ 7.522表2以水

10、蒸汽為氣化劑主要反應方程式序號反應方程式1C+ 140（汽）=C+ H22C+ 2H2O （汽）=C0+ 2H23CO 2H2O （汽）=C0+ Hb42H2+ Q=2H0 （汽）5C+ H=CH6CO 3H=CH+ H207CO + 4H=CH+ 2H2O （汽）在氣化爐燃燒層中，炭與空氣幾水蒸汽的混合物相互作用時的產物稱為半水煤氣，其化學反應按下列方程式進行：2C+ Q+ 3.76N2=2C（O+ 3.762C+ H20 （汽）=CO+ HH這種煤氣的組成由上列兩反應的熱平衡條件決定。由于半水煤氣是生產合成氨的原 料氣，因此，要求入爐蒸汽與空氣（習慣上稱為氮空氣）比例恰當以滿足半水煤氣中（

11、CO + H2） : 2=3要求，但是在實際生產中要求半水煤氣（C3 H2） : 2三3.2。3.3發生爐內燃料分布情況在煤氣發生爐中固體燃料氣化過程，燃料與氣化呈相反方向 和順時針方向運動，當氣化劑經過燃料層時，進行燃料的氣化反 應，同時伴隨物理變化，燃料層大致可分為如圖所示的5個區層（1）干燥層 新加入的燃料由于下層高溫燃料和爐壁的輻 射熱以及下面的高溫氣流的導熱，使燃料中的水分蒸發，形成干 燥層，干燥層的厚度與加入燃料的量有關。（2）干餾層 干燥層下面溫度較高，燃料中的水分蒸發至 差不多后，在高溫條件下，燃料便發生分解，放出揮發分，燃料本身圖1燃料層分區示意圖也逐漸碳化，干餾層厚度小于干

12、燥層（3）還原層 氣化劑從下面進入碳層氧化區中已含有各種氣體成，而在還原層里， 主要進行co的還原分反應。（4）氧化層 在這里層中，從下面來的空氣與彈反應，生成碳的氧化物，因為氧化 速度較快，故其厚度比還原層薄如用水蒸汽作氣化劑時，在該層中還進行碳與水蒸汽的 氧化反應。一般將還原層和氧化層通稱之為氣化區。（4）灰渣層 氧化層下面就是灰渣層，沒有化學反應發生，起作用是能分布熱空氣 和保護爐。必須指出，各層之間并沒有嚴格的界限，即沒有明顯的分層，各層高度隨燃料的種 類性質和氣化條件不同而異。3.4 間歇式制半水煤氣工藝流程 固體燃料由加料機從爐頂間歇加入爐內，吹風時，空氣鼓風機自下而上通過燃料層，

13、 吹風氣經燃燒室及廢熱量后由煙囪放空。燃燒室中加入二次空氣，將吹風氣中的可燃氣 體燃燒，使室內的格子蓄熱磚溫度升高。燃燒室蓋子具有安全閥作用，當系統發生爆炸 時可泄壓，以減輕設備的破壞。蒸汽上吹制氣時，煤氣經燃燒室及廢熱鍋爐回收余熱后， 再經洗氣箱及洗滌塔進入氣柜。下吹制氣時，蒸汽從燃燒室頂部進入，經預熱后自上而 下流經燃料層。由于煤氣溫度較低，可直接由洗氣箱經洗滌塔進入氣柜。二次上吹時， 氣體流向與上吹相同。空氣吹凈時，氣體經燃燒室、廢熱鍋爐、洗氣箱和洗滌塔進入氣 柜，此時燃燒室不必加入二次空氣，在上、下吹制氣時，如配入加氮空氣，則其送入時 間應稍遲于水蒸汽的送入， 并在蒸汽停送之前切斷，

14、以避免空氣與煤氣相遇而發生爆炸。 燃料氣化后，灰渣經旋轉爐蓖由刮刀刮入灰箱，定期排出爐外。四、工藝計算4.1 工藝計算方法及已知條件確定1. 實際數據計算法 實際計算法是以實測煤氣組成為依據的計算法，采用此法計算時，首先將氣化煤進 行試燒，以得到準確的煤氣組成分析數據。2. 已知條件的確定(1)入爐煤組成，重量%表3入爐煤組成，重量%CHONSAW合計78.131.320.430.770.5113.245.6100燃燒熱值為28476kJ/ kg(2)吹風氣組成，體積%表4吹風氣組成， 體積%COQCOCH合計I4S16.550.356.563.340.7672.451000.85g/Nm3(

15、3)半水煤氣真正組成，體積%表5半水煤氣組成， 體積%COQCOCH合計I4S7.50.2032.10440.5416.661001.45g/Nm3(4)各物料進出爐的溫度空氣25C ;相對濕度80%空氣含水汽量0.0213kg (水汽)/kg (干汽)；吹風氣，上行煤氣流600E ;下吹煤氣200C；灰渣200C；上行蒸汽120C ;飽和蒸汽的焓2730kJ/kg ;下吹蒸汽550C；過熱蒸汽的焓3595kJ/kg ;4.2理想氣化過程原料煤消耗量生產ImoINH消耗的理論氮、氫量可按下式計算。1/2N2 + 3/2H2=NH(1) 生產ImoINH需0.5molN2,由于氮來源于空氣相應帶

16、入 0.5 - 0.78=0.641mol空 氣，因而帶入氧量為0.641 x 0.21=0.1346mol。按式C+ Q=CO求得消耗碳量為0.1346mol。(2) 生產1molNH需1.5molH2,按式C+ 2HO=C2+ 2H2求得碳的消耗量為0.75mol。按以上計算過程反應的總式為0.8846C+1.5H2O+0.641 (0.78N2+0.21Q+0.01A)= NI4+0.8846 CQ+0.0046A 式熱量未平衡，如使其平衡，則生產1molNH尚需增加0.0372 molC。式生產1molNH需0.8846molC，故生產每噸氨的理論耗碳量為1000/17 X 0.884

17、6 X 12=624KgC/tNH（如考慮熱平衡尚須增加耗碳 26Kg/tNHa，即650Kg/tNHa）由此，還可從一定半水煤氣成分 （CO32.1% CO7.5%）中含碳量和理論耗碳量求出此 成分下每噸氨理論耗半水煤氣量為624/127 X22.4 X 1/（0.321+0.075）=2941m 3 （標）/tNHs可查得半水煤氣制造過程中碳的利用率最大為75%因而每噸氨的最小耗碳量為G 最小=624/0.75=832 KgC/tNH 3折合含碳 78.13%的煤為 832/0.7813=1064.89Kg 煤/tNH34420萬噸 NH所需煤量為：1064.89 X 20X 10=212

18、97.8 X 10 kg實際氣化過程中由于存在各種熱損失，故氨的實際耗煤量G實=0理/ n實，n實為實際生產過程的氣化效率，一般在 60%- 70沱間。所以44G實=21297.8 X 10/0.65=32765.84 X 10 kg4.3煤氣發生爐的物料及熱量衡算1.帶出物數量及其組分帶出物數量：占加入燃料的2%帶出物組分及各組分重量表6帶出物數量及其組分 兒糸組成，重量%各組分重量（以X 10 kg計）C82.5.655.32 X 0.8250=540.64H1.66655.32 X 0.0166=10.88O0.47655.32 X 0.0047=3.08N0.80655.32X 0.0

19、08=5.24S0.57655.3 2X 0.0057=3.74灰分14.00655.32X 0.14=91.74合計100655.32帶出物熱值30030kJ/ kg摘自 鐘蘊英、關夢嬪、崔開仁、王惠中編.煤化學.2. 灰渣組成及其各組分重量表7灰渣組成。重量%CS灰分合計14.600.385.2100灰渣重量（按灰分平衡計算）44(32765.84 X 0.1324-91.74 )x 10 十0.852=4984.1 X 10 kg灰渣各組分重量(以x 10kg計)C 4984.1 X 0.146= 722.7S 4984.1 X 0.003=14.95灰分 4984.1 X 0.852=

20、4246.45合計：4984.1 X 10 kg3.燃料氣化后轉入煤氣中的元素量(以X 104kg計)C25599.95(540.64 + 722.7)=24336.61H432.51+ ( 1834.89 X2218 )10.88=625.51O140.89+ ( 1834.89 X 16/18 )-3.08=1768.82N252.35.24=247.06S167.11(3.74 + 14.95) =148.42合計：427126.42 X 10 kg計算誤差=32765.84 ( 27126.42 + 4984.1 + 655.32 ) /100 X 100%=0%4.4吹風階段的物料及

21、熱量衡算4.4.1物料衡算1. 每Nrh吹風氣中含有的元素量(以kg計)C 12 X( 0.1655 + 0.0656 + 0.0076) /22.4=0.128H 2 X( 0.0334 + 0.0076 X 2) /22.4 + 0.00085 X 2/34=0.00438O 32 X( 0.0035 + 0.1655 + 0.0656 X 0.5) /22.4=0.288N 28/22.4 X 0.7245=0.906S 0.00085 X 32/34=0.00084432. 由碳平衡計算吹風氣量： 24336.61X104/0.128=190130X104Nm33. 由氮平衡計算空氣用

22、量：443（190130X 0.906247.06）X 104/（0.79X 28/22.4 ） =174188X 104 Nm344 空氣帶入水汽量： 174188X 104X 1.293X 0.0213=4797.29X 104 （1.293 為空氣密度）4. 氫平衡（以X 104kg計）進項：a. 燃料帶入氫量： 625.51b. 空氣中水蒸汽帶入氫量：4797.29 X 2/18= 533.034合計： 1158.54X104kg出項：a. 吹風氣中含氫量： 190130X0.00438=832.77b. 吹風氣中水汽含氫量：158.54832.77=325.774合計： 1158.5

23、4X104kg吹風氣中水汽含量： 325.77 X 18/2=2931 .93每標準m吹風氣中水汽含量：2931.93/190130=0.015445 .氧平衡（以X 10 kg計）進項：a. 燃料帶入氧量： 1768.82b. 空氣中含氧量： 174188X 0.21 X32/22.4= 52256.4c. 空氣中水汽含氧量： 4797.29X 16/18=4264.264合計： 58289.48X104kg出項：a. 吹風氣中氧量： 190130X 0.288=54757.44b. 吹風氣中水汽含氧量： 2931.93X16/18=2606.164合計： 57363.6X104kg誤差：（

24、58289.48 57363.6） /58289.48 X 100%=159%46 .硫平衡（以X 10 kg計）進項：a.燃料帶入硫量：148.42出項：a. 吹風氣中含硫量： 190130X0.0008=152.1誤差：（152.1 148.2） /148.2 X100%=2.5%4.4.2 熱量衡算41. 進項（以X 10 kJ計）a. 燃料熱值： 32765.84X 28476=933040060b. 燃料顯熱：32765.84 X 25X 1.05= 860103 （1.05 為燃料的比熱）c. 干空氣顯熱： 174188X25X1.30=5661110（1.30 為空氣的比熱）d.

25、 空氣中水汽的焓： 4797.29X2562.84=122946874合計： 951855960X 104kJ42. 出項（以X 10 kJ計）a. 吹風氣熱值：190130X 1180.78= 2245017011 m3 吹風氣熱值為：12810X 0.0334 + 12684X 0.0656 + 39984X 0.0076=1180.78b. 干吹風氣顯熱： 190130X1.408X600=2677031m3： 0.1655X2.0660.0035X1.4200.0656X1.3600.0334X1.3020.0076X2.255+ 0.7245 X 1.352=1.408 kJ/ m

26、3Cc. 吹風氣中水汽的焓：2931.93 X 3696=10836413 （3696為600C時過熱蒸汽的焓）d. 帶出物熱值： 30030X 655.32=19679260e. 帶出物顯熱：655.3 2X 1.05 X 600=412852 （1.05為燃料的比熱）f. 灰渣中可燃物熱值： 34020X 722.710500X 14.95=24743229（34020，10500分別為碳和硫的發熱值）g. 灰渣顯熱： 4984.1 X0.94X200=937011（0.94 為灰渣的比熱）h. 熱損失（取燃料發熱量的 8%） :933040060X0.08=746432054ah 合計：

27、1575121X 10 kJ3. 積蓄在煤層中的熱量：951855960 356021374=5958345864. 吹風效率：595834586/933040060X 10063.86%5. 熱量平衡表：表8熱量平衡表4進項（以X 10 kJ計）4出項（以X 10 kJ計）燃料熱值 933040060吹風氣熱值 224501701燃料顯熱 860103干吹風氣顯熱 267703干空氣顯熱 5661110吹風氣中水汽的焓10836413空氣中水汽的焓 12294687帶出物熱值 19679260帶出物顯熱 412852灰渣中可燃物熱值24743229灰渣顯熱 93701熱損失 74643205

28、積蓄在煤層中的熱量 595834586合計 951855960合計 9518559604.5制氣階段的物料及熱量衡算4.5.1物料衡算1. 每Nm半水煤氣中含有的元素量(以kg計)C=12/22.4 X( 0.075 + 0.321 + 0.0054) =0.215H=2/22.4 X( 0.43 + 2X 0.005)+ 2/34 X 0.00145=0.03900=32/22.4 X( 0.002 + 0.075 + 0.321 X 0.5) =0.340N=28/22.4 X 0.1666=0.2083S=32/34 X 0.00145=0.001362. 由碳平衡計算半水煤氣產量：24

29、336.61/0.215=113194Nm33. 由氮平衡計算氮空氣用量：(113194X 0.2083 247.06) / (0.79 X 28/22.4 ) =23627Nni氮空氣中含水汽量：23627X 1.293 X 0.0213=650.714. 氫平衡（1） 已知和假設數據 上行半水煤氣產量為 X Nm上行半水煤氣中含水蒸汽量為0.25kg/N m上、下吹蒸汽用量相等各為 W kg 下行半水煤氣產量為（ 113194 X） Nm3 下行半水煤氣中含水蒸汽量為 0.42kg/ Nm為方便計算，假設上、下吹氣體成分相同，上、下吹氮空氣作為均勻加入計（2）上行制氣階段氫平衡（以x 10

30、4kg計）進項：a. 燃料帶入氫量： 625.51 x X/113194=0.00553b. 水蒸汽帶入氫量： Wx 2/18=W/9c. 氮空氣中水蒸汽含氫量： 650.71 x2/18xX/113194=0.00064X合計： W/9 0.00617X出項：a. 半水煤氣中氫量： 0.0390Xb. 半水煤氣中水汽含氫量： （0.25x 2/18） X=0.0278X合計： 0.067X平衡：W/9+ 0.00617X=0.067XW=0.54747X 下行制氣階段氫平衡（以x 104kg計）進項：a. 燃料帶入氫量 625.51 0.00553Xb. 蒸汽帶入氫量 Wx 2/18=W/9

31、c. 氮空氣中水汽含氫量： 650.71 x2/180.00064X=72.30.00064X合計： W/9+2.13-0.0062X出項：a. 半水煤氣中氫量（ 113194X）x 0.0390=13.424414.57 0.0390Xb. 半水煤氣中水汽含氫量(0.42 X 2/18 )X( 113194 X) =5285.39 0.047X 合計 9696.960.086X平衡：W/9+ 697.81 0.00617X=9696.96 0.086XW=80992.350.71847X 4(4) 解方程和得： X=63978X 104kg4W=3502X6 104kg由此得：43上行半水煤

32、氣產量： 63978X 104Nm3上行半水煤氣產量占總產量的百分數： 63978/113194X 100%=56.5%444下行半水煤氣產量： 113194X 104 63978X 104=49216X 104kg 下行半水煤氣產量占總產量的百分數： 49216/113194X 100%=43.5%44上行半水煤氣中水蒸汽量： 0.25X 63978X104=15994.5X104kg44下行半水煤氣中水蒸汽量： 0.42X 49216X104=20670.72X104kg444上+下： 15994.5X10420670.72X104=36665.22X104kg44蒸汽總耗量： 35026

33、X 104X 2=70052X 104kg 上吹蒸汽分解率：(3502615994.5) /35026 X 100%=54.34% 下吹蒸汽分解率：(3502620670.72) /35026 X 100%=40.98% 平均蒸汽分解率： 70052(15994.520670.72) /70052X100%=47.66%45.氧平衡(以X 10 kg計)進項：a. 燃料中帶入氧量： 1768.82b. 蒸汽帶入氧量： 70052X 16/18=62268.44c. 氮空氣中氧含量： 23627X 0.21 X 32/22.4= 7088.1d. 氮空氣中水汽含氧量： 650.1 X16/18=

34、578.414合計： 69934.95X104kg出項：a. 半水煤氣中氧量：113194X 0.34=38485.96b. 半水煤氣中水汽含氧量：（15994.5 + 20670.72 ）x 16/18=32591.314合計:71077.27 x104kg誤差：（71077.2769934.95） /69934.95 x100%=1.6%46 .硫平衡（以x 10 kg計）進項：a. 燃料帶入硫量： 148.42出項：a. 半水煤氣中含硫量： 113194x0.00136=153.944.5.2 熱量衡算41. 進項（以x 10 kJ計）a. 燃料熱值： 32765.84x 28476=9

35、33040060b. 燃料顯熱：32765.84 x 25X 1.05= 860103 （1.05 為燃料的比熱）c. 蒸汽的焓： 35026x273035026x 3595=221539450 （2730 、 3595 分別為上行蒸汽和 下行蒸汽的焓）d. 干氮空氣顯熱： 23627x25x1.30=767878（1.30 為空氣的比熱）e. 氮空氣中水汽的焓： 650.71 x 2564=1 668420 （ 2564為水蒸汽的焓）4合計： 1157875911x 104kJ42. 出項（以X 10 kJ計）a. 半水煤氣熱值： 113194x9795.77=11088223891ml半水

36、煤氣熱值為：12810X 0.43 + 12684X 0.321 + 39984X 0.0054=9795.77b. 干半水煤氣的顯熱： 63978x1.223x60049216x1.346x200=60196003 上行半水煤氣比熱： 0.075X2.06 0.002X1.42 0.321X1.36 0.43X1.31 30.0054X 2.26 + 0.1666 X 1.3 5=1.223kJ/ m C下行半水煤氣比熱： 0.075X1.81 0.002X1.34 0.321X1.31 0.43X1.30 0.0054 X 1.76 + 0.1666 X 1.31=1.346kJ/ m 3

37、Cc. 半水煤氣中水汽的焓：15994.5 X 3696+ 20670.72 X 2890=118854053（ 3696、2890 分別為600 C和200 C蒸汽的焓）d. 帶出物熱值：30030X 655.32=19679260e. 帶出物顯熱：655.3 2X 1.05 X 600=412852 （1.05為燃料的比熱）f. 灰渣中可燃物熱值：34020X 722.7 + 10500X 14.95=24743229 （34020, 10500 分別為碳和硫的發熱值）g. 灰渣顯熱：4984.1 X 0.94 X 200=937011 （0.94 為灰渣的比熱）h. 熱損失（取燃料發熱量

38、的 8% :933040060 X 0.08= 746432054ah 合計：1408288002X 10 kJ3. 需從煤層中吸取的熱量 1408288002- 115787591仁2504120914. 制氣效率：1157875911/ （933040060+ 250412091+ 221539450）X 100%=82.4%5. 熱量平衡表表9熱量平衡表4進項（以X 10 kJ計）4出項（以X 10 kJ計）燃料熱值 933040060半水煤氣熱值 1108822389燃料顯熱 860103干半水煤氣顯熱 60196003蒸汽的焓 221539450半水煤氣中水汽的焓 118854053干氮空氣顯熱 767878帶出物熱值 19679260氮空氣中水汽的焓1668420帶出物顯熱 412852從煤層中吸取熱量 250412091灰渣中可燃物熱值 24743229灰渣顯熱 937011熱損失 74643205合計 1408288002合計 1408288002五、設計的體會和收獲本設計結合實踐生產，完成年產二十萬噸合成氨造氣工段的初步設計，從合成氨廠 的生產能力出發