,因此后处理系统的设备尺寸较小煤气热值较高可达205~406MJm3。此法由于温差大,颗粒小传热极快,因此具有很大的处理能力。所得液体产品较多、加工高挥发分煤时,产率可达30%。LR法工艺流
程(图2)是首先将初步预热的小块原料煤,同来自分离器的热半焦在混合器内混合,发生热分解作用。然后落入缓冲器内,停留一定时间,完成热分解。从缓冲器出来的半焦进入提升管底部,由热空气提送,同时在提升管中烧去其中的残碳,使温度升高,然后进入分离器内进行气固分离。半焦再返回混合器,如此循环。从混合器逸出的挥发物,经除尘、冷凝和冷却、回收油类得到热值较高的煤气。煤干馏过程主要经历如下变化:当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分蒸发出;温度升高到200℃以上时,煤中结合水释出;高达350℃以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象);至400~500℃大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物;在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。第一阶段(室温~300℃),从室温到300℃为炼焦初始阶段,煤在这一阶段一般没什么变化,主要从煤中析出蓄存的气体和非化学结合水。脱水主要发生在120℃前,脱气(CH4、CO2和N2)大致在200℃前后完成。第二阶段(300~600℃),这一阶段以解聚和分解反应为主,煤黏结成半焦,并发生一系列变化。煤在300℃左右开始软化,强烈分解,析出煤气和焦油,煤在450℃前后焦油量最大,在450~600℃气体析出量最多。煤气成分除热解水,一氧化碳和二氧化碳外,主要是气态烃,故热值较高。
f第三阶段(600~1000℃),这是半焦变成焦炭的阶段,以缩聚反应为主。焦油量极少,温度的升高,促进了半焦脱气体挥发分,700℃后煤气成分主要是氢气。焦炭挥发分小于2%,芳香晶核增大,排列规则化,结构致密,坚硬并有银灰色金属光泽。从半焦到焦炭,一方面析出大量煤气,挥发分降低,另一方面焦炭本身的重量损失,密度增加,裂纹及裂缝产生,形成碎块。焦炭的块度和强度与收缩情况有直接关系。
煤热解技术开发研究始于19世纪,当时主要用于制取灯油和蜡。二次世界大战期间,德国建立了大型低温干馏工厂,用褐煤为原料生产低温煤焦油,再高压加氢制取汽油和柴油。后来,石油工业的发展而停滞,到上世纪70年代,由于能源r