水煤浆气化反应的原理 单喷嘴水煤浆加压气化炉是一个两相并流气化的炉型，氧气和煤浆通过三流式工艺烧嘴混合后喷入气化炉内，中心管走氧约占总氧量15—20%、内环隙走水煤浆、外环隙走氧气约占80—85%，在气化炉内水煤浆和氧气发生部分氧化反应产生粗水煤气，为了达到较高的转化率，采用部分氧化释放能量，维持气化炉在煤的灰熔点温度以上反应以满足液态排渣的需要，这个反应温度根据煤种不同一般在 1320 -1350℃。气化炉的操作压力在 4.0-8.5MPa。气化炉内的反应的速度进行得非常迅速,水煤浆细颗粒在炉内停留时间仅 5—6秒钟,反应生成的合成气中甲烷含量较少,一般仅为 0.1％以下,碳的转化率较高。由于反应温度较高,不生成焦油、酚及高级烃等易凝聚的副产物，所以对环境的污染较小。 多元料浆加压煤气化炉属于气流式反应器，也称自热式反应器，在加压没有催化剂的条件下，水煤浆和氧气发生部分氧化反应，生成以 CO和H2为有效成份的粗合成气：总体反应如下： 原料+氧化剂+温度缓和剂—→主要产品（CO、H2、CO2、H2O）+次要成分（H2S、N2、CH4，含量小于 2%）+微量组份（NH3、COS、HCN、细灰或渣，含量小于 200ppm）。 整个部分氧化反应是一复杂的多种化学反应过程，反应大致可分三步进行： 第一步、裂解及挥发份的燃烧：当料浆和氧气喷入煤气化炉后，迅速的被加热到高温，水煤浆中的水分急速变为水蒸气，煤粉发生干馏及热裂解，释放出焦油，酚，甲醇，树脂，甲烷等挥发份，粉煤变为煤焦，由于这一区域氧气浓度高，在高温下挥发份迅速完全燃烧，同时放出大量热量，因此，粗煤气中不含有焦油，酚，高级烃等有机物。 第二步、燃烧及气化：煤焦在与氧气发生反应生成一氧化碳和二氧化碳放出大量热量的同时，又与水蒸气和二氧化碳发生反应生成氢气和一氧化碳，在气相中，氢气和一氧化碳又与残余的氧气发生燃烧反应，同时放出大量的热能。 第三步、气化反应。在反应物中几乎不含有氧气的情况下，煤、甲烷与水蒸气、二氧化碳发生气化反应，生成氢气和一氧化碳。其总体的反应式可写为： CnHm +(n/2)O2—→nCO+(m/2)H2+Q 各步分反应为： （1）非均相水煤气反应 C+2H2O—→2H2+CO2+Q （2）变换反应 CO+H2O—→CO2+H2－Q （3）甲烷化反应 CO+3H2—→CH4+H2O－Q （4）加氢气化反应 C+2H2—→CH4－Q （5）部分氧化反应 C+1/2O2—→CO+Q （6）氧化反应 C+O2—→CO2－Q （7）CO2还原反应 C+CO2—→2CO－Q （8）热裂解反应 CmHn—→...
