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煤的气化是物理变化还是化学变化

煤的气化是物理变化还是化学变化

2024-03-01 15:3479浏览

煤炭气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压强下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程,因此,煤的气化属于化学变化。

煤的气化是物理变化还是化学变化

化学变化

煤的气化是指煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO等气体的过程。

煤的液化是指将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料(直接)或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品(间接)的过程。

总之,煤的气化和液化,它们都产生了新的物质,因此都是化学变化。

煤的气化条件

煤炭气化时,必须具备三个条件,即气化炉、气化剂、供给热量,三者缺一不可。

气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。煤的热解是指煤从固相变为气、固、液三相产物的过程。

煤的气化和燃烧反应则包括两种反应类型,即非均相气-固反应和均相的气相反应。不同的气化工艺对原料的性质要求不同,因此在选择煤气化工艺时,考虑气化用煤的特性及其影响极为重要。

煤液化的分类

煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类,如下:

(1)煤直接液化:煤在氢气和催化剂作用下,通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化。裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。因煤直接液化过程主要采用加氢手段,故又称煤的加氢液化法。

(2)煤间接液化:间接液化是以煤为原料,先气化制成合成气,然后,通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。

煤的干馏是什么变化

煤的干馏是化学变化,煤干馏。煤化工的重要过程之一。指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程,煤的干馏是属于化学变化。按加热终温的不同,可分为三种:900~1100℃为高温干馏,即焦化;700~900℃为中温干馏;500~600℃为低温干馏(见煤低温干馏)。

煤的作用及用途

1、燃烧:煤炭是人类重要的能源,无论哪种煤炭都能用作工业和民用燃料。

2、炼焦:将煤放入干馏炉,隔绝空气并加热,煤中的有机物会随着温度的升高而逐渐分解,挥发性物质将以气态或蒸气状态逸出,成为焦炉煤气和煤焦油,而非挥发性固体残留物是焦炭。焦炭主要用于高炉炼铁和铸造,也可用于生产氮肥和电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。

3、气化:气化是指转化为可作为工业或民用燃料和化学合成原料的煤气。 

4、低温干馏:低温焦油和低温焦炉煤气可通过在约550℃的温度下对煤或油页岩进行低温碳化而产生。低温焦油可用于生产先进的液体燃料和化学原料。

5、加氢液化:通过将煤、催化剂和重油混合,煤中的有机物将在高温高压下被破坏,并通过与氢气的反应转化为低分子液体和气体产物,汽油和柴油等液体燃料可以被进一步加工。用于加氢液化的原煤主要是褐煤、长焰煤和瓦斯煤。

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