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| 編輯推薦： |
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本书作为系列丛书中的一个分册，以煤气化生产技术为支点，以基本原理、技术工艺和产品应用为主线，介绍了煤气化技术的基本理论、处理过程（变换及净化）及工业应用三方面主要内容。
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| 內容簡介： |
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本书作为系列丛书中的一个分册，以煤气化生产技术为支点，以基本原理、技术工艺和产品应用为主线，介绍了煤气化技术的基本理论、处理过程（变换及净化）及工业应用三方面主要内容。全书共七章。首章绪论介绍了煤气化技术的应用特点、历史背景、研究进展以及未来趋势，探讨了煤气化在能源结构转型中的重要作用。第二章深入分析了煤气化反应的化学机制，讨论了影响煤气化效率和产品质量的关键因素。第三到五章分别从前处理、煤气化和后续煤气化净化三大角度阐述了煤气化处理全流程的技术工艺，同时也介绍了不同类型的煤气化反应器设计以及它们各自的优缺点。第六章和第七章从应用角度出发，为读者简要介绍了煤气化技术在发电产业和化工行业的应用情况和发展前景。每个章节都将理论与实践相结合，力图为读者提供深入理解煤气化技术的科技专著。章节中还包含了大量图表和数据，以期帮助读者更好地把握技术细节和工业应用。
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| 關於作者： |
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郑树，华北电力大学，副教授。主要从事气体辐射光谱特性、燃烧检测、火焰动力学理论、燃料基础燃烧特性等领域的应用基础研究。近五年，作为项目负责人主持了国家自然科学基金面上项目2项、军科委XX6工程项目2项、国家重点研发计划项目子课题1项，参与了国家重大科研仪器研制项目和国防科技1X3计划项目。发表SCI论文31篇，其中ESI高被引论文2篇，他引500余次，授权发明专利5项，获2020年中国发明协会发明创新奖一等奖，入选2022年江苏省333高层次人才。
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| 目錄：
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第1章绪论1
1.1煤气化技术的应用1
1.1.1煤化工及其特点1
1.1.2煤气化应用展望2
1.2煤气化技术的发展3
1.2.1煤气化发展概述3
1.2.2煤气化发展趋势6
1.3煤气化研究方法8
1.3.1煤气化实验研究8
1.3.2反应动力学研究10
1.3.3其他研究方法14
参考文献17
第2章煤气化基本原理20
2.1煤气化基础20
2.1.1煤气化目的20
2.1.2煤气化技术分类21
2.2煤气化原理25
2.2.1煤气化过程及主要气化反应25
2.2.2平衡计算及组分预测29
2.2.3煤气化过程三维综合预测30
2.3煤特性对气化的影响38
2.3.1煤种38
2.3.2水分41
2.3.3灰分42
2.3.4挥发分42
2.3.5粒度43
2.3.6灰熔融特性47
2.4气化过程污染物释放及赋存规律48
2.4.1煤中汞的形态变化48
2.4.2煤中硫的形态变化49
2.5煤气化过程主要评价指标50
2.5.1碳转化率50
2.5.2冷煤气效率51
2.5.3气化强度51
2.5.4单炉生产能力52
2.5.5热效率53
2.6小结53
参考文献54
第3章空气分离技术55
3.1概述55
3.1.1空气的组成55
3.1.2空气的物理化学性质56
3.1.3空气分离技术的应用和发展56
3.2深冷分离工艺技术63
3.2.1技术概述63
3.2.2工艺流程65
3.2.3空气净化66
3.2.4空气液化69
3.2.5空气分离70
3.3深冷分离主要设备及操作71
3.3.1双级精馏塔72
3.3.2可逆式换热器73
3.3.3开车步骤74
3.3.4正常操作74
3.3.5设备维护77
3.3.6故障处理78
3.4变压吸附的工艺技术及主要设备80
3.4.1基本原理80
3.4.2工艺流程83
3.4.3主要设备84
3.4.4应用现状85
3.5小结88
参考文献88
第4章煤气化技术91
4.1概述91
4.1.1气化影响因素91
4.1.2工艺流程96
4.1.3主要设备98
4.2典型工业煤气化炉102
4.2.1常用炉型及比较102
4.2.2设备选择原则104
4.2.3典型气化炉生成操作105
4.3固定床气化工艺108
4.3.1固定床气化过程工艺特点108
4.3.2常压固定床气化工艺108
4.3.3加压固定床气化工艺110
4.4流化床气化工艺111
4.4.1流化床气化过程工艺特点111
4.4.2常温流化床气化工艺113
4.4.3加压流化床气化工艺117
4.5气流床气化工艺121
4.5.1气流床气化过程工艺特点121
4.5.2水煤浆加料气化工艺121
4.5.3干粉煤气化工艺127
4.6熔融床气化工艺133
4.6.1熔融床气化过程工艺特点133
4.6.2鲁麦尔熔渣气化炉134
4.6.3熔盐气化炉134
4.6.4熔铁气化炉136
4.7小结138
参考文献139
第5章煤气净化技术141
5.1概述141
5.1.1煤气中的杂质及危害142
5.1.2煤气化净化工艺流程144
5.1.3新型煤气化净化技术145
5.2除尘148
5.2.1除尘原理及方法149
5.2.2工艺流程156
5.2.3除尘主要设备及其特点157
5.3一氧化碳的变换158
5.3.1基本原理159
5.3.2催化剂160
5.3.3工艺条件162
5.3.4工艺流程163
5.4二氧化碳的脱除168
5.4.1脱除方法分类168
5.4.2物理吸收法169
5.4.3化学吸收法173
5.4.4膜分离法175
5.5硫的脱除176
5.5.1脱硫方法分类176
5.5.2干法脱硫177
5.5.3湿法脱硫179
5.5.4H2S和CO2的共脱除183
5.6汞的脱除187
5.6.1煤化工中的脱汞技术187
5.6.2吸附剂脱汞技术188
5.6.3氧化法脱汞技术193
5.7小结195
参考文献196
第6章煤气化发电技术200
6.1概述200
6.1.1洁净煤技术发展方向200
6.1.2洁净煤技术发展态势201
6.1.3我国洁净煤技术的发展思路与目标204
6.2IGCC206
6.2.1IGCC系统组成206
6.2.2IGCC工艺流程207
6.2.3IGCC关键技术工艺及特点209
6.2.4IGCC行业现状212
6.3IGFC216
6.3.1IGFC系统组成及工艺流程216
6.3.2IGFC发电单元217
6.3.3IGFC特点231
6.3.4IGFC行业现状232
6.4小结239
参考文献240
第7章煤化工产品生产243
7.1概述243
7.1.1碳-化工产品的发展历程243
7.1.2煤气化产品生产种类及路线245
7.2合成氨生产251
7.2.1氨的性质与用途251
7.2.2合成氨的工艺条件251
7.2.3合成氨的工艺流程253
7.3甲醇生产258
7.3.1甲醇的性质和用途258
7.3.2合成甲醇的工艺条件259
7.3.3合成甲醇的工艺流程261
7.3.4合成甲醇的主要设备及操作264
7.3.5粗甲醇精制266
7.4二甲醚生产268
7.4.1二甲醚的性质与用途268
7.4.2合成二甲醚的工艺条件269
7.4.3合成二甲醚的工艺流程271
7.4.4合成二甲醚的主要设备及操作273
7.5醋酸生产277
7.5.1醋酸的性质与用途277
7.5.2合成醋酸的工艺条件278
7.5.3合成醋酸的工艺流程279
7.5.4合成醋酸的主要设备及操作281
7.6甲醛生产283
7.6.1甲醛的性质与用途283
7.6.2合成甲醛的工艺条件284
7.6.3合成甲醛的工艺流程286
7.6.4合成甲醛的主要设备及操作287
7.7小结289
参考文献290
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| 內容試閱：
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在全球能源需求日益增长的背景下，传统的能源开采和利用方式面临着重大挑战。煤炭作为一种储量丰富的化石燃料，曾在工业革命和现代社会的发展中发挥关键作用。但是，煤炭燃烧产生的污染和温室气体排放问题也日益凸显，迫切需要解决。
实现 CO2及污染物近零排放的煤气化发电技术有望使煤电行业发生根本性变革，其发展前景广阔。新型煤气化和净化技术的开发，旨在提高煤炭的利用效率，并减少污染物的排放。这不仅是实现煤炭清洁高效利用的第一步，也是推动能源科技进步的关键。为从根本上突破燃煤发电效率提高和CO2及污染物近零排放的瓶颈问题，解决煤电CO2捕集带来的效率下降和成本增加的难题，本项目组提出了在整体煤气化联合循环发电（IGCC）的基础上发展煤气化燃料电池发电技术（IGFC）。该技术可实现煤基发电由单纯热力循环发电向电化学和热力循环复合发电的技术跨越，可大幅提高煤电利用效率。在高效发电的同时完成燃料电池内部 CO2的富集，大幅降低了CO2的捕集成本。国家重点研发计划在2017年度对“CO2近零排放的煤气化发电技术”项目进行了立项，依托该项目本丛书将从煤气化净化技术及应用、高温燃料电池发电及尾气催化燃烧技术、系统集成设计以及试验示范系统建设四方面，全面梳理汇总项目取得的先进成果，为后续相关重点项目的攻关做技术储备和参考，助力我国双碳目标的顺利达成。
本书以煤气化生产技术为支点，以基本原理、技术工艺和产品应用为主线，介绍了煤气化技术的基本理论、处理过程（变换及净化）及工业应用三方面主要内容。全书共7章。首章绪论介绍了煤气化技术的应用特点、历史背景、研究进展以及未来发展趋势，探讨了煤气化在能源结构转型中的重要作用。第2章深入分析了煤气化反应的化学机制，讨论了影响煤气化效率和产品质量的关键因素。第3～5章分别从前处理、煤气化和后续煤气净化三大角度阐述了煤气化处理全流程的技术工艺，同时也介绍了不同类型的煤气化反应器设计以及它们各自的优缺点。第6章和第7章从应用角度出发，为读者简要介绍了煤气化技术在发电产业和化工行业的应用情况和发展前景。每个章节都将理论与实践相结合，力求为读者提供一本能够深入理解煤气化技术的科技专著。章节中还包含了大量的图表和数据，以期帮助读者更好地把握技术细节和工业应用。希望能够为读者提供一个全面了解这一技术领域的平台，无论是学术研究者、行业工程师，还是对能源和环境问题感兴趣的普通读者，都能从中获益。
在本书编写过程中，参考了相关的专著和资料，谨在此向其作者表示感谢；也感谢参与本书资料搜集与整理的课题组学生刘浩、杨宇、何育臻、王岩、那洛瑒、贾骐好、吕子辰、张剑、田梓君、刘阿凤、袁泽瑞、俞孝文、李璞晗、张鑫悦，他们搜集整理的详实资料丰富了本书的内容；同时还要感谢为本书提供大量技术资料的企业和老师以及在出版过程中给予热情支持和大力帮助的单位和同志。
囿于篇幅和编者水平，对于这门工业生产过程，在内容的深度和广度上不可避免存在一定的局限性。本书不足之处，恳请读者批评指正。
著者
2024年1月
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