论文部分内容阅读
利用化学平衡和最小吉布斯自由能原理对新疆煤和河南煤为原料时的乙炔浓度和结焦程度进行计算和分析，并对二者加以比较。同时计算和分析了等离子体煤制乙炔的反应组分，杂质元素(Al、Cu、Fe)对煤制乙炔工艺产品气的组成及含量的影响。
改变氢碳比和气压的取值范围并加以计算和分析，分别得出最大乙炔浓度的反应条件(固定气压值，H/C=2～3时乙炔浓度最大；固定H/C值时压力增加，乙炔浓度增大，但认为取p=2atm比较妥当)、最小固相碳转化率的反应条件(温度增加，结焦降低；压力降低，结焦降低)，以及能结合二者(即最大乙炔浓度和最小固相碳转化率)的反应条件：选择H/C=2，反应器压力维持在1.5～3.0atm，温度维持在3650～3750K，这样，就可以得到较高的乙炔浓度(上限接近15％)和较低程度的结焦(理论上可达0)。
从投煤量和氢气输入量角度计算分析，成功的对实验(低温段3300K左右)加以解释，并指出实验温度应达到3600K，提高发生器反应器热效率，可以降低煤粉和氢气用量而得到较高乙炔浓度和较少结焦。对实验使用的两种煤进行计算和比较，得出结论与实验时(低温段3300K)河南煤结焦严重的事实非常符合。对其他微量元素(主要考虑高温的反应器内器壁挥发出的金属元素，如铝、铁、铜等)对反应组分的影响加以计算和分析。