煤氣凈化技術

　　本書是《煤清潔轉(zhuǎn)化新技術叢書》之一，是作者根據(jù)研究經(jīng)驗并結合國內(nèi)外煤氣凈化技術的試驗經(jīng)驗編著而成的。詳細地介紹了煤氣凈化理論基礎、煤氣脫硫、煤氣干法脫硫、煤氣高溫脫硫、硫回收工藝、煤氣除塵、一氧化碳變換、二氧化碳的脫除、煤氣中其他雜質(zhì)的脫除、煤氣凈化工藝在IGCC中的應用等內(nèi)容，重點突出了煤氣凈化工藝和煤氣高溫凈化技術的原理、現(xiàn)狀、應用及發(fā)展趨勢。內(nèi)容全面，突出先進性和實用性。本書可供能源、能力、機械、環(huán)保等行業(yè)的科研、教學、設計等技術人員使用。本書前言我國是一個能源大國，但又是一個人均能源資源占有量較少的貧國。我國的人均能源資源占有量為全世界人均水平的1/2，為美國人均水平的1/10。而且，一次能源結構中75以上是煤。預計到21世紀中葉，甚至到21世紀末，我國以煤為主的能源結構將不會改變。煤的高效、清潔利用，是我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇，是保證我國能源穩(wěn)定可靠供應以及可持續(xù)發(fā)展的重要科技基礎。為了滿足未來經(jīng)濟、社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展對能源的需求，煤炭的潔凈利用必須以科學的發(fā)展觀，依靠科技進步，走出一條兼顧高效、環(huán)保和經(jīng)濟的煤炭利用的新型工業(yè)化道路，發(fā)展基于煤氣化的煤基能源及化工系統(tǒng)是在可預見范圍內(nèi)最有效的技術途徑，已成為能源領域科技界和企業(yè)界的共識。以煤氣化為基礎的能源及化工系統(tǒng)不僅能較好地解決煤轉(zhuǎn)化過程中提高效率和降低污染物排放的問題，而且，能生產(chǎn)液體燃料和氫等能源產(chǎn)品，對緩解交通能源緊張問題有重要的意義。以煤氣化為基礎的能源及化工系統(tǒng)正在成為世界范圍內(nèi)高效、清潔、經(jīng)濟地開發(fā)和利用煤炭的熱點技術和重要發(fā)展方向。煤炭的氣化和液化技術、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術等都已得到工業(yè)應用。國內(nèi)，在國家計劃的支持下，通過自主研發(fā)和引進國外先進技術，煤氣凈化也取得了相當?shù)倪M展。煤氣凈化是以煤氣化為基礎的能源及化工系統(tǒng)中不可或缺的核心技術，是進一步提高轉(zhuǎn)化效率、降低污染物排放的關鍵所在。煤氣凈化技術主要包括除塵、脫硫和硫回收、脫除二氧化碳、脫除重金屬及鹵化物等，常規(guī)的煤氣凈化技術已廣泛應用于煤化工和煤氣化發(fā)電系統(tǒng)中。隨著煤氣化技術的發(fā)展，煤氣凈化技術在規(guī)模和凈化精度方面均有了長足的發(fā)展。近十年來，煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術已進入了商業(yè)化，這對煤氣凈化技術提出了不同的要求，促使常規(guī)煤凈化技術向高溫煤氣凈化發(fā)展。由于常規(guī)煤氣凈化工藝通常是在常溫狀態(tài)下運行，從氣化爐產(chǎn)生的高溫煤氣必須經(jīng)過冷卻降溫才能進入煤氣凈化工藝，這使發(fā)電系統(tǒng)損失了大量的有效能。為了提高轉(zhuǎn)化效率，高溫煤氣凈化技術應運而生。高溫煤氣凈化工藝能夠提高效率并簡化系統(tǒng)、降低造價，已成為國際能源領域研究開發(fā)的熱點。然而，高溫煤氣凈化技術尚未實現(xiàn)商業(yè)化，仍有許多技術難題有待解決。以煤氣化為基礎的能源和化工系統(tǒng)的發(fā)展，為人們描繪了能源梯級利用的、環(huán)境污染最小化、成本最低而效率最大化的前景，并預留了減排二氧化碳和通向氫能經(jīng)濟的技術窗口，同時也對煤氣凈化技術提出了更高的要求。本書的作者作為項目負責人，完成了“八五”攻關項目“整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）示范項目技術可行性研究”、“九五”攻關專題“高溫煤氣除塵工藝和設備的研究開發(fā)”和“高溫煤氣脫硫工藝和設備的研究開發(fā)”、國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃（973）課題“煤氣高溫凈化”。作者對化工行業(yè)的煤氣凈化技術進行了比較研究，結合世界上已投運IGCC示范電站凈化系統(tǒng)的選擇及運行情況，提出了我國第一座IGCC示范電站凈化系統(tǒng)的選擇意見。同時，作者還進行了高溫煤氣除塵、脫硫、脫氯、脫堿金屬的理論和試驗研究，完善了高溫煤氣凈化的基礎理論，并開發(fā)出了幾種高溫凈化工藝和脫除劑。本書是在上述研究的基礎上，結合國內(nèi)外煤氣凈化技術的實踐經(jīng)驗編著而成的。為了推動以煤氣化為基礎的能源、電力和化工系統(tǒng)的應用和發(fā)展，能使更多的煤化工和能源工作者熟悉煤氣凈化基本理論和工藝設備，特編著本書，以供讀者參考。本書內(nèi)容全面，突出先進性和實用性，可供能源、電力、化工、機械、環(huán)保等行業(yè)的科研、教學、設計等技術人員使用。本書共分10章，第1章介紹煤氣凈化的基礎理論，第2章到第5章介紹煤氣脫硫技術，第6章介紹煤氣除塵技術，第7章、第8章介紹一氧化碳變換和二氧化碳脫除，第9章介紹鹵化物、砷和堿金屬的脫除，第10章介紹煤氣凈化工藝在IGCC中的應用。本書第1章、第7章、第8章、第10章由許世森教授執(zhí)筆，第2章到第5章由李春虎教授執(zhí)筆，第6章、第9章由郜時旺博士執(zhí)筆。陶繼業(yè)、蔡銘、劉練波等同志為本書提供了許多文獻資料和圖表。許世森教授負責了全書的統(tǒng)稿。由于水平和學識所限，書中疏漏及不足之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。本書部分章節(jié)引用了國內(nèi)外一些專家學者的寶貴經(jīng)驗和研究結果，對他們的卓越工作，在此致以深切敬意。

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