1.重點介紹了我國儲量豐富的低階煤在流化床氣化過程中的應用。2.介紹了低階煤流化床煤氣化技術的反應器模型，並對飛灰加工途徑進行了分析。3.除完整理論介紹外，還包含了流化床在低階煤氣化過程中的工業運行數據及分析，具有顯著的工程應用特點。4.討論了工業裝置在設計、操作、運行中的問題。5.對低階煤流化床工業化工藝過程實現“安、穩、長、滿、優”的運轉有重要意義。

●第一章低階煤的資源特點與常見加工利用方式1
第一節我國低階煤資源特點1
一、我國低階煤賦存分布1
二、我國低階煤的煤質特點2
三、開發低階煤利用技術的重要意義2
第二節低階煤常見加工利用方式3
一、用作燃料3
二、干燥提質3
三、熱解(干餾)提質4
四、低階煤氣化5
五、褐煤成型5
六、直接液化5
七、溶劑抽提6
八、無灰煤技術6
九、熱溶催化轉化工藝6
十、制備吸附劑7
十一、制備水煤漿7
第三節低階煤大規模開發利用的影響因素7
一、利好的國家政策7
二、稀缺的水資源9
三、“挑肥揀瘦”的煤氣化技術10
四、難破解的能耗高難題11
五、昂貴的投資、土地12
參考文獻13

第二章低階煤高效利用的流化床煤氣化技術16
第一節煤氣化技術的分類與特點16
第二節低階煤用作氣化原料的優勢18
第三節流化床煤氣化技術的優選性19
一、廣泛的煤種適應性19
二、較高的能耗效率21
三、巨大的應用市場22
第四節流化床煤氣化技術工業化歷程24
一、中科院灰熔聚氣化技術24
二、U-GAS氣化技術27
參考文獻28

第三章流化床最小流化速度30
第一節流態化及流化床30
第二節最小流化速度定義及測定32
一、最小流化速度定義32
二、最小流化速度的測定33
第三節單組分最小流化速度33
一、對單顆粒受力分析33
二、對床層受力分析34
三、兩類計算方法的比較35
第四節雙組分最小流化速度的計算39
一、平均物性法39
二、關聯法40
三、兩種方法的比較40
四、兩種方法的應用情況41
第五節雙組分最小流化速度新計算方法42
一、不規則顆粒的流化特性42
二、雙組分最小流化速度預測式的推導43
三、新公式預測的準確性46
參考文獻49

第四章流化床中顆粒混合特性51
第一節混合特性定義51
第二節兩組分混合特性52
一、兩組分混合特性的影響因素52
二、兩組分混合特性的定量描述53
三、兩組分混合特性的機理與模型55
第三節三組分混合特性的描述57
一、描述三組分混合特性的參數57
二、三組分混合特性參數的實際應用58
第四節影響三組分混合特性的因素59
一、各組分含量對混合的影響59
二、各組分粒徑對混合的影響60
三、操作氣速對混合的影響62
參考文獻63

第五章低階煤流化床氣化影響因素及氣化動力學65
第一節低階煤流化床氣化的影響因素65
一、反應氣氛65
二、氣化溫度67
三、氣化壓力68
四、揮發分-半焦相互作用69
五、其他影響因素70
第二節低階煤氣化動力學模型71
一、均相模型71
二、未反應收縮核模型72
三、混合模型73
四、隨機孔模型74
五、氣化機理模型75
六、分布活化能模型77
七、冪函數模型78
八、半經驗模型78
九、小結78
參考文獻79

第六章低階煤流化床氣化反應器及模型85
第一節低階煤氣化常用反應器類型85
一、夾帶流反應器85
二、流化床反應器88
三、流化床-固定床反應器94
四、常壓/加壓熱重98
五、絲網反應器101
六、其他反應器104
七、小結105
第二節低階煤氣化過程反應器建模常用方法108
一、煤灰熔融結渣性預測模型及其對氣化溫度的影響109
二、氣固相流動特點111
三、反應區域模型112
四、快速熱解模型113
五、氣固反應模型113
六、氣相反應模型116
七、熱量傳遞模型與能量衡算117
參考文獻117

第七章低階煤流化床氣化過程穩定性分析126
第一節低階煤流化床氣化爐溫爐壓波動研究126
一、工業氣化原料和工藝126
二、氣化結果與分析127
三、小結134
第二節氣化劑量對流化床工業氣化過程爐溫爐壓影響135
一、水蒸氣量對爐溫的影響135
二、氧氣量對爐溫的影響137
三、水蒸氣量和氧氣量對爐壓的影響138
四、結論140
第三節流化床工業氣化試驗工藝計算過程分析140
一、工藝計算界區140
二、物料衡算141
三、熱量衡算142
四、工藝過程技術經濟指標計算143
五、小結144
參考文獻144

第八章低階煤流化床氣化飛灰加工途徑分析146
第一節飛灰來源及加工方式探討146
第二節飛灰的圓盤造粒、對輥造粒147
一、造粒原料及工藝147
二、圓盤與對輥造粒工藝的適宜操作條件148
三、造粒產品性能分析150
四、兩種造粒工藝比較和經濟性分析153
五、小結155
第三節飛灰的液壓造粒155
一、造粒原料與工藝155
二、液壓造粒工藝的適宜操作條件156
三、造粒產品性能分析158
四、經濟性分析161
五、小結163
參考文獻163

第九章低階煤灰熔融特性及其對流化床氣化的影響165
第一節低階煤灰的組成以及各種礦物的熱行為165
第二節影響低階煤灰熔融性的因素168
一、化學組成對煤灰熔融性的影響168
二、礦物組成對煤灰熔融性的影響169
三、氣氛對煤灰熔融性的影響170
四、灰中焦含量對煤灰熔融性的影響171
第三節煤灰熔融性的預測方法171
一、參數法171
二、線性回歸法171
相圖法172
四、SiO2-Al2O3型礦物法174
第四節混灰熔融性的預測176
一、不同灰相圖上的位置177
二、混灰熔相圖預測值的比較178
三、不同氣氛下混灰熔點實驗相圖預測的比較181
四、利用灰成分預測混灰熔點182
五、小結184
第五節低階煤灰熔融性對流化床氣化的影響185
參考文獻188

第十章低階煤流化床氣化甲醇馳放氣及非滲透氣的高效利用193
第一節馳放氣特點及組成193
第二節馳放氣利用方案194
一、直接分離路線194
二、馳放氣發電196
第三節馳放氣提氫後非滲透氣的高效利用199
一、非滲透氣的組成199
二、三種利用方案的工藝可行性探討200
三、三種方案能耗、運行成本、效益比較203
參考文獻204

本書主要討論低階煤流化床氣化過程中涉及的理論知識與工業運行中較常遇到的工程問題。首先介紹了我國低階煤的類型、賦存、煤質特點、常見加工利用方式以及影響其大規模開發利用的主要因素；詳細介紹了多組分最小流化速度計算和混合分離特性，溫度、壓力等對低階煤氣化的影響，詳細總結了常用的氣化動力學模型及其特點。重點介紹了流化床反應器的特點及其在低階煤高效利用中的重要性，全面總結了適用於低階煤氣化的其他反應器及其特點，同時介紹了低階煤氣化反應器建模的常用模塊模型。此外，借助在我國工業化的低階煤流化床氣化爐上，全方位實時采集的氣化爐開車和平穩運行的160個小時的運行數據，分析了氣化爐運行的穩定性、很好操作條件、物料和熱量的平衡及工藝技術指標等。並對工業化低階煤流化床氣化爐的飛灰問題、工業化低階煤流化床氣化爐的熔融結渣問題進行了分析。最後，針對工業化低階煤流化床氣化合成氣制甲醇時的馳放氣及非滲透氣利用問題，探討等

程相龍,郭晉菊 著