煤氣凈化技術(shù)

　　本書是《煤清潔轉(zhuǎn)化新技術(shù)叢書》之一，是作者根據(jù)研究經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合國內(nèi)外煤氣凈化技術(shù)的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)編著而成的。詳細(xì)地介紹了煤氣凈化理論基礎(chǔ)、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(yīng)用等內(nèi)容，重點(diǎn)突出了煤氣凈化工藝和煤氣高溫凈化技術(shù)的原理、現(xiàn)狀、應(yīng)用及發(fā)展趨勢。內(nèi)容全面，突出先進(jìn)性和實(shí)用性。本書可供能源、能力、機(jī)械、環(huán)保等行業(yè)的科研、教學(xué)、設(shè)計(jì)等技術(shù)人員使用。本書前言我國是一個(gè)能源大國，但又是一個(gè)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(jié)構(gòu)中75以上是煤。預(yù)計(jì)到21世紀(jì)中葉，甚至到21世紀(jì)末，我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)將不會改變。煤的高效、清潔利用，是我國經(jīng)濟(jì)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(yīng)以及可持續(xù)發(fā)展的重要科技基礎(chǔ)。為了滿足未來經(jīng)濟(jì)、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(xué)的發(fā)展觀，依靠科技進(jìn)步，走出一條兼顧高效、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)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(yù)見范圍內(nèi)最有效的技術(shù)途徑，已成為能源領(lǐng)域科技界和企業(yè)界的共識。以煤氣化為基礎(chǔ)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(chǔ)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(jì)地開發(fā)和利用煤炭的熱點(diǎn)技術(shù)和重要發(fā)展方向。煤炭的氣化和液化技術(shù)、煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)等都已得到工業(yè)應(yīng)用。國內(nèi)，在國家計(jì)劃的支持下，通過自主研發(fā)和引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，煤氣凈化也取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。煤氣凈化是以煤氣化為基礎(chǔ)的能源及化工系統(tǒng)中不可或缺的核心技術(shù)，是進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)化效率、降低污染物排放的關(guān)鍵所在。煤氣凈化技術(shù)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(shù)已廣泛應(yīng)用于煤化工和煤氣化發(fā)電系統(tǒng)中。隨著煤氣化技術(shù)的發(fā)展，煤氣凈化技術(shù)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(shù)已進(jìn)入了商業(yè)化，這對煤氣凈化技術(shù)提出了不同的要求，促使常規(guī)煤凈化技術(shù)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(yùn)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(jìn)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(shù)應(yīng)運(yùn)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(jià)，已成為國際能源領(lǐng)域研究開發(fā)的熱點(diǎn)。然而，高溫煤氣凈化技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，仍有許多技術(shù)難題有待解決。以煤氣化為基礎(chǔ)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(yù)留了減排二氧化碳和通向氫能經(jīng)濟(jì)的技術(shù)窗口，同時(shí)也對煤氣凈化技術(shù)提出了更高的要求。本書的作者作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，完成了“八五”攻關(guān)項(xiàng)目“整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）示范項(xiàng)目技術(shù)可行性研究”、“九五”攻關(guān)專題“高溫煤氣除塵工藝和設(shè)備的研究開發(fā)”和“高溫煤氣脫硫工藝和設(shè)備的研究開發(fā)”、國家重點(diǎn)基礎(chǔ)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(shù)進(jìn)行了比較研究，結(jié)合世界上已投運(yùn)IGCC示范電站凈化系統(tǒng)的選擇及運(yùn)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(shí)，作者還進(jìn)行了高溫煤氣除塵、脫硫、脫氯、脫堿金屬的理論和試驗(yàn)研究，完善了高溫煤氣凈化的基礎(chǔ)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(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)外煤氣凈化技術(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編著而成的。為了推動以煤氣化為基礎(chǔ)的能源、電力和化工系統(tǒng)的應(yīng)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(shè)備，特編著本書，以供讀者參考。本書內(nèi)容全面，突出先進(jìn)性和實(shí)用性，可供能源、電力、化工、機(jī)械、環(huán)保等行業(yè)的科研、教學(xué)、設(shè)計(jì)等技術(shù)人員使用。本書共分10章，第1章介紹煤氣凈化的基礎(chǔ)理論，第2章到第5章介紹煤氣脫硫技術(shù)，第6章介紹煤氣除塵技術(shù)，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(yīng)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(shí)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(xiàn)資料和圖表。許世森教授負(fù)責(zé)了全書的統(tǒng)稿。由于水平和學(xué)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(xué)者的寶貴經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果，對他們的卓越工作，在此致以深切敬意。

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