本書是“煤炭清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)叢書”的分冊之一，集理論探討與工程實(shí)踐于一體，系統(tǒng)介紹了煤氣化技術(shù)的最新進(jìn)展和工程應(yīng)用。本書通過過程分析提出了煤氣化技術(shù)一百余年來發(fā)展的共性問題：原料穩(wěn)定高效輸送、煤炭高效快速氣化、粗合成氣能量回收與除塵。之后以大型氣流床氣化技術(shù)為主線，結(jié)合作者團(tuán)隊三十余年的研究成果，系統(tǒng)闡述了煤氣化技術(shù)的物理化學(xué)基礎(chǔ)、爐內(nèi)射流與湍流多相流動、湍流混合及其對復(fù)雜氣化反應(yīng)的影響、水煤漿制備與輸送、粉煤的流動特性及其密相氣力輸送、氣化爐內(nèi)熔渣流動與沉積、氣流床氣化過程放大與集成、煤與氣態(tài)烴的共氣化、氣化爐及氣化系統(tǒng)模擬優(yōu)化、大型煤氣化技術(shù)的工程應(yīng)用等內(nèi)容。書中詳細(xì)分析了不同煤氣化技術(shù)的特點(diǎn)和共性，探討了煤氣化技術(shù)的發(fā)展方向。
本書在緊密結(jié)合國內(nèi)外煤氣化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，充分融合了國內(nèi)近年來在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究突破與工程應(yīng)用進(jìn)展，理論與實(shí)踐并重，可供煤化工領(lǐng)域的研究、設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)人員，尤其是從事煤氣化技術(shù)開發(fā)、設(shè)備設(shè)計和工程設(shè)計的技術(shù)人員參考。

王輔臣，華東理工大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授，我國煤化工界有重要國際影響的學(xué)術(shù)帶頭人，國內(nèi)首套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)大型煤氣化技術(shù)的主要發(fā)明人之一。長期從事煤等含碳原料氣化的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)，取得了工程化和產(chǎn)業(yè)化的重要成果，打破國外技術(shù)壟斷。2次擔(dān)任國家973 計劃項(xiàng)目首席科學(xué)家、先后入選國家 級人才、教育部創(chuàng)新團(tuán)隊“大規(guī)模煤氣化及煤基合成反應(yīng)器”負(fù)責(zé)人、科技部重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊“大型煤氣化技術(shù)研究開發(fā)”負(fù)責(zé)人、新世紀(jì)百千萬人才工程國家 級人選、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計劃入選者、上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人?，F(xiàn)任含碳廢棄物資源化零碳利用教育部工程研究中心主任、大型煤氣化及煤基新材料國家工程研究中心副主任，兼任上海市化學(xué)化工學(xué)會理事及能源化工專業(yè)委員會主任、中國化工學(xué)會煤化工專業(yè)委員會副主任、中國煤炭加工利用協(xié)會煤化工專業(yè)委員會副主任。曾獲國家科技進(jìn)步二等獎2項(xiàng)（排名1、8），省部級科技進(jìn)步一等獎8項(xiàng)（3項(xiàng)排名1）。

煤炭是我國的基礎(chǔ)能源和戰(zhàn)略原料，煤炭的清潔高效利用是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的客觀要求，也是保障國家能源安全的現(xiàn)實(shí)需要。煤氣化是煤炭清潔高效利用的核心技術(shù)，廣泛應(yīng)用于煤基大宗化學(xué)品合成（合成氨、甲醇、乙二醇、醋酸、乙烯、丙烯等）、煤制液體燃料（汽油、柴油等）、煤制天然氣（SNG）、IGCC發(fā)電、煤基多聯(lián)產(chǎn)、直接還原煉鐵、制氫等過程，是這些領(lǐng)域的龍頭技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)。
改革開放以來，特別是進(jìn)入21世紀(jì)后，我國在煤氣化技術(shù)的基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、工程示范、工業(yè)應(yīng)用等方面均取得了長足進(jìn)步。編者所在的研究團(tuán)隊由已故的于遵宏先生創(chuàng)立，在國家和相關(guān)部門支持下，一直從事氣流床煤氣化及相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和工程化研究，與兗礦集團(tuán)公司合作，2005年開發(fā)成功了國內(nèi)首個具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了我國大型煤氣化技術(shù)零的突破。國內(nèi)開發(fā)的多種煤氣化技術(shù)也成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用，我國煤氣化技術(shù)完成了從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越，支撐了現(xiàn)代煤化工行業(yè)的快速發(fā)展。截至2023年底，我國煤制合成氨產(chǎn)能約為5472萬噸/年，煤制甲醇產(chǎn)能接近8303萬噸/年，煤制油產(chǎn)能823萬噸/年，煤制烯烴產(chǎn)能1872萬噸/年，乙二醇產(chǎn)能1143萬噸/年，煤制天然氣產(chǎn)能51億立方米/年，加上煤氣化制中低熱值燃?xì)庑袠I(yè)，全年通過氣化轉(zhuǎn)化的原料煤約為3億噸，占我國煤炭消費(fèi)總量的6%左右，以煤氣化技術(shù)為核心的現(xiàn)代煤化工技術(shù)對促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)科學(xué)發(fā)展，保障國家能源安全發(fā)揮了重要作用。
自主知識產(chǎn)權(quán)大型煤氣化技術(shù)在我國的成功開發(fā)和廣泛應(yīng)用，是幾代煤化工人接續(xù)努力的結(jié)果，其間既有艱難探索中的失敗，也有不懈努力后的成功，在這一過程中，很多研究單位和個人都做出了重要貢獻(xiàn)。作為近30年來我國煤氣化技術(shù)研究開發(fā)和工程應(yīng)用的參與者、親歷者，本書的主要編寫者見證了進(jìn)入21世紀(jì)后，我國煤氣化技術(shù)在幾代人努力的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了從無到有、從弱到強(qiáng)的快速發(fā)展。2009年編者團(tuán)隊編寫了《煤炭氣化技術(shù)》一書，并由化學(xué)工業(yè)出版社出版，該書出版后，受到了各個層面讀者的歡迎。
智山慧海傳真火，愿隨前薪作后薪。2008年于遵宏先生去世后，編者所在團(tuán)隊，繼續(xù)在煤氣化技術(shù)領(lǐng)域深耕不輟，解決了多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)大型化過程面臨的科學(xué)和技術(shù)難題，推動了技術(shù)的不斷優(yōu)化與發(fā)展。多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大型化跨越。2009年6月，單爐日投煤量2000噸級的多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置在江蘇靈谷化工有限公司建成投運(yùn)，配套生產(chǎn)合成氨和尿素，是當(dāng)時國內(nèi)單爐處理能力最大的水煤漿氣化裝置；2016年6月，單爐日投煤量3000噸級的多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置在內(nèi)蒙古榮信化工有限公司建成投運(yùn)，配套生產(chǎn)甲醇，是當(dāng)時世界單爐處理規(guī)模最大的煤氣化裝置；2019年10月，單爐日投煤量4000噸級的多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置在內(nèi)蒙古榮信化工有限公司建成投運(yùn)，配套生產(chǎn)甲醇和乙二醇，是迄今為止世界上單爐處理規(guī)模最大的煤氣化裝置。2020年12月，首套多噴嘴對置式廢鍋激冷耦合水煤漿氣化爐在兗州煤業(yè)榆林能化有限公司投入運(yùn)行，單爐日處理煤2000噸，提升了大型煤氣化裝置的系統(tǒng)能效；2024年5月單爐日處理煤3000噸/天的多噴嘴對置式粉煤氣化裝置投入運(yùn)行。截至2023年底，在建和運(yùn)行的多噴嘴對置式水煤漿氣化爐209臺，國內(nèi)市場占有率第一。團(tuán)隊與中國石化集團(tuán)公司合作開發(fā)的SE粉煤氣化技術(shù)和SE水煤漿氣化技術(shù)也實(shí)先后現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2004年1月，配套制氫的千噸級SE粉煤氣化技術(shù)（單噴嘴冷壁式粉煤加壓氣化技術(shù)）工業(yè)示范裝置在中國石化揚(yáng)子石油化工有限公司建成投運(yùn)；2019年6月，配套170萬噸甲醇轉(zhuǎn)化烯烴的七套日投煤1500噸級SE粉煤氣化裝置在中安聯(lián)合煤化有限責(zé)任公司建成投運(yùn)；2020年9月，單爐日投煤量2000噸級SE粉煤氣化裝置在中科（廣東）煉化有限公司建成投運(yùn)。2019年1月，配套制氫的千噸級SE水煤漿氣化技術(shù)工業(yè)示范裝置在中國石化鎮(zhèn)海煉化公司建成投運(yùn)；2021年11月，鎮(zhèn)海煉化二期建設(shè)的單爐日投煤2500噸級SE水煤漿氣化裝置投運(yùn)；2023年11月，單爐日處理煤1500噸級SE水煤漿水冷壁氣化裝置建成投運(yùn)。
與此同時，國內(nèi)其他煤氣化技術(shù)的工業(yè)化也取得了長足進(jìn)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國現(xiàn)有林林總總的煤氣化專利商或聲稱擁有煤氣化技術(shù)的公司30余家，煤氣化技術(shù)進(jìn)入了百花齊放的時代。2010年以來，一些新的研究文獻(xiàn)也不斷發(fā)表，為了反映國內(nèi)外煤氣化技術(shù)領(lǐng)域最新的研究成果，在化學(xué)工業(yè)出版社的大力支持下，對《煤炭氣化技術(shù)》一書進(jìn)行了補(bǔ)充修訂，新書名為《煤炭氣化技術(shù)：理論與工程》。新書保留了原書的框架結(jié)構(gòu)，但對第5章和第6章重新進(jìn)行了梳理，將原書第6章中有關(guān)水煤漿輸送的內(nèi)容編入第5章，對第6章內(nèi)容進(jìn)行了擴(kuò)充，新增了第11章，主要反映了最近十多年來國內(nèi)煤氣化技術(shù)在工程應(yīng)用方面的最新應(yīng)用進(jìn)展，并在各章中也補(bǔ)充了國內(nèi)外披露的最新研究內(nèi)容。
華東理工大學(xué)潔凈煤技術(shù)研究所的同仁們對全書的編寫提出了寶貴的意見，給予了全力支持。本書的內(nèi)容主要取材于團(tuán)隊的科研成果和國內(nèi)外其他學(xué)者發(fā)表的文獻(xiàn)，其特點(diǎn)是既反映了煤氣化技術(shù)領(lǐng)域國內(nèi)外的最新進(jìn)展，更包含了編者所在團(tuán)隊30余年在煤氣化領(lǐng)域?qū)W術(shù)研究的積累，許多重要內(nèi)容為同類專著中首次披露。
全書共分11章，在分析不同煤氣化技術(shù)特點(diǎn)和共性的基礎(chǔ)上，以大型煤氣化技術(shù)涉及的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)為主線。
第1章對煤氣化過程進(jìn)行了分析，比較了不同煤氣化技術(shù)的共性及特殊性，探討了煤氣化技術(shù)的發(fā)展方向。
第2章講述煤的結(jié)構(gòu)及其對氣化過程的影響、煤氣化過程的動力學(xué)、煤氣化過程的熱力學(xué)平衡計算。
第3章主要內(nèi)容包括“射流同軸受限射流撞擊流”的基本原理與計算方法，重點(diǎn)講述了爐內(nèi)射流與湍流多相流動的流體力學(xué)特征。
第4章探討湍流混合基本概念、原理及其對氣化過程的影響，包括湍流混合、霧化和彌散等。
第5章主要介紹水煤漿的制備技術(shù)、水煤漿特性和水煤漿輸送過程。
第6章主要介紹粉煤加壓輸送技術(shù)。
第7章主要介紹熔渣在氣流床氣化爐水冷壁上的沉積規(guī)律。
第8章以氣流床為基礎(chǔ)，討論煤氣化過程的放大與集成。
第9章涉及多原料氣化，主要討論煤與氣態(tài)烴的共氣化。
第10章主要介紹煤氣化過程與系統(tǒng)模擬。
第11章則主要介紹國內(nèi)煤氣化技術(shù)在工程應(yīng)用方面的主要進(jìn)展。
本書第1章，第2章第1、4、5節(jié)，第3章第5節(jié)，第4章第1、2、5節(jié)，第5章第1～4、7節(jié)，第6章第1節(jié)，第8章1、3節(jié)，第9章，第11章由王輔臣編寫；第2章第2節(jié)由周志杰、沈中杰編寫；第2章第3節(jié)由衛(wèi)俊濤編寫；第3章1～4節(jié)由李偉鋒編寫；第4章第3、4節(jié)由劉海峰、趙輝編寫；第5章第5、6節(jié)、第8章第6節(jié)由于廣鎖編寫；第6章第2、3節(jié)由龔欣、郭曉鐳和陸海峰編寫；第7章由梁欽鋒、白進(jìn)編寫；第8章第2節(jié)由郭慶華、龔巖編寫，第4節(jié)由王亦飛編寫，第5節(jié)由陳雪莉編寫；第10章第1、2、4、5節(jié)由代正華編寫，第3節(jié)由許建良編寫。全書由王輔臣統(tǒng)稿。王興軍幫助編者對書稿進(jìn)行了校對，許建良、郭慶華、龔巖、趙輝、陸海峰、劉霞、趙麗麗、丁路、沈中杰、高云飛、唐龍飛整理了部分資料。
潔凈煤技術(shù)研究所歷屆研究生論文中的部分研究工作，作為團(tuán)隊的研究成果被收集入本書。本書編寫期間，許多研究生做了大量收集文獻(xiàn)、整理數(shù)據(jù)、繪制圖表的工作，一并向他們表示謝意。
本書許多內(nèi)容是編者所在團(tuán)隊30余年學(xué)術(shù)研究的結(jié)晶，這些研究得到了國家973計劃、863計劃、國家攻關(guān)（支撐）計劃、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊、教育部“長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊發(fā)展計劃”、教育部重大項(xiàng)目、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才資助計劃、中國石化重點(diǎn)項(xiàng)目、上海市科委重大項(xiàng)目、上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人資助計劃、上海市科技啟明星計劃、上海市曙光計劃等科技和人才計劃持續(xù)不斷的支持。也一直得到了中國石化集團(tuán)公司、兗礦集團(tuán)有限公司（現(xiàn)山東能源集團(tuán)有限公司）等大型企業(yè)的支持。正是這些支持，才使編者及其團(tuán)隊的研究思路、研究目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，在本書付梓之際，對上述單位給予的各種支持表示衷心的感謝。
國內(nèi)許多專家、學(xué)者對本書編者所在團(tuán)隊的研究工作一直給予指導(dǎo)和支持，他們無私的幫助，促進(jìn)了多噴嘴煤氣化技術(shù)的順利開花結(jié)果，也促進(jìn)了編者所在團(tuán)隊的繼續(xù)成長和發(fā)展。在此，對他們表示衷心的感謝。
本書寫作過程中，中國石化南京化學(xué)工業(yè)有限公司檔案館、上?；ぱ芯吭河邢薰緳n案室、西北化工研究院檔案室、煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司煤化工分院檔案室、兗礦魯南化工有限公司宣傳部提供了部分珍貴的檔案資料，中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所房倚天研究員、中國科學(xué)院工程熱物理研究所呂清剛研究員、清華大學(xué)張建勝教授、浙江大學(xué)楊啟煒教授、天津大學(xué)曾亮博士、中國華能集團(tuán)有限公司許世森研究員、航天長征化學(xué)工程股份有限公司姜叢斌總經(jīng)理、新奧集團(tuán)公司汪國慶博士等提供了部分第一手的研究資料，豐富了本書的內(nèi)容。在此，也對他們表示衷心的感謝。
煤氣化技術(shù)還在不斷發(fā)展，新的研究成果也在不斷涌現(xiàn)，限于編者水平，難免掛一漏萬，不當(dāng)之處敬請讀者批評指正。

編者于上海
2024年6月

1煤氣化過程分析001
1.1煤氣化工藝過程分析001
1.1.1推論分析與合成001
1.1.2功能分析002
1.1.3形態(tài)分析005
1.1.4煤氣化過程的共性006
1.1.5氣化與燃燒的比較009
1.2固定（移動）床氣化工藝009
1.2.1固定（移動）床氣化工藝發(fā)展歷史010
1.2.2主要的固定床氣化工藝010
1.2.3固定（移動）床氣化工藝特點(diǎn)011
1.3流化床氣化工藝013
1.3.1流化床氣化工藝發(fā)展歷史013
1.3.2主要的流化床氣化工藝014
1.3.3流化床氣化工藝特點(diǎn)017
1.4氣流床氣化工藝018
1.4.1氣流床氣化工藝發(fā)展歷史018
1.4.2國內(nèi)外主流的氣流床氣化技術(shù)020
1.4.3氣流床氣化過程層次機(jī)理模型025
1.4.4氣流床氣化工藝特點(diǎn)026
1.5其他煤氣化技術(shù)進(jìn)展026
1.5.1地下氣化027
1.5.2催化氣化027
1.5.3加氫氣化技術(shù)028
1.5.4超臨界氣化029
1.5.5等離子體氣化029
1.5.6化學(xué)鏈氣化030
1.6氣化工藝的評價指標(biāo)031
1.6.1碳轉(zhuǎn)化率031
1.6.2冷煤氣效率031
1.6.3合成氣產(chǎn)出率031
1.7典型煤氣化工藝的比較與選擇033
1.7.1煤種適應(yīng)性034
1.7.2合成氣的處理034
1.7.3原料消耗035
1.7.4生產(chǎn)強(qiáng)度035
1.7.5煤氣化技術(shù)選擇的基本原則036
1.8煤氣化技術(shù)展望036
參考文獻(xiàn)038

2煤氣化過程的物理化學(xué)基礎(chǔ)045
2.1煤的結(jié)構(gòu)特性及其對氣化過程的影響045
2.1.1煤的結(jié)構(gòu)特性045
2.1.2煤的結(jié)構(gòu)特性對氣化過程的影響051
2.2煤氣化過程動力學(xué)052
2.2.1煤的熱解052
2.2.2煤氣化過程中的燃燒反應(yīng)057
2.2.3煤焦的氣化反應(yīng)060
2.2.4氣流床條件下煤氣化反應(yīng)特性068
2.3煤和生物質(zhì)共氣化071
2.3.1共熱解特性及協(xié)同作用072
2.3.2共熱解過程對共氣化反應(yīng)的影響072
2.3.3混合焦共氣化反應(yīng)特性及協(xié)同作用074
2.3.4煤和生物質(zhì)共氣化協(xié)同機(jī)理074
2.4煤氣化過程的熱力學(xué)平衡模型076
2.4.1煤氣化過程的獨(dú)立反應(yīng)的確定077
2.4.2氣化過程的熱力學(xué)平衡080
2.4.3熱力學(xué)平衡模型的基本方程083
2.5氣化過程的平衡計算與討論086
2.5.1平衡計算結(jié)果與實(shí)際值的比較087
2.5.2平衡條件下工藝條件對水煤漿氣化過程的影響087
2.5.3平衡條件下工藝條件對干煤粉氣化過程的影響093
2.5.4氣化過程中工藝條件的選擇097
參考文獻(xiàn)097

3爐內(nèi)射流與湍流多相流動103
3.1自由射流103
3.1.1卷吸機(jī)理104
3.1.2自由射流的發(fā)展105
3.1.3湍流自由射流計算105
3.2復(fù)雜射流109
3.2.1同軸射流109
3.2.2受限射流110
3.2.3撞擊流112
3.3多相湍流116
3.3.1多相流的基本概念116
3.3.2多相湍流動力學(xué)特征117
3.3.3多相湍流的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展120
3.4氣化爐內(nèi)多相湍流射流研究121
3.4.1爐內(nèi)湍流流動數(shù)值模擬方法121
3.4.2單噴嘴受限多相射流的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬126
3.4.3多噴嘴對置式氣化爐流場實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬129
3.4.4Shell氣化爐流場132
3.5流化床氣化爐內(nèi)的流體流動137
3.5.1流化床的基本概念137
3.5.2流化床簡化模型138
3.5.3流化床反應(yīng)器設(shè)計的重要參數(shù)139
3.5.4流化床中的傳質(zhì)傳熱141
3.5.5典型流化床氣化爐流動過程模擬142
參考文獻(xiàn)147

4湍流混合及其對復(fù)雜氣化反應(yīng)的影響150
4.1湍流與混合150
4.1.1混合機(jī)理150
4.1.2混合特性151
4.1.3湍流、混合與化學(xué)反應(yīng)154
4.2宏觀混合與微觀混合154
4.2.1宏觀混合與微觀混合的相互作用154
4.2.2停留時間分布155
4.2.3濃度分布169
4.3高黏度液體的霧化174
4.3.1液體霧化的概念174
4.3.2霧化過程的破裂模型182
4.3.3霧化性能的表征185
4.4湍流彌散188
4.4.1顆粒彌散基本方程188
4.4.2顆粒彌散過程研究與模擬189
4.4.3氣包粉型稠密氣固兩相同軸射流190
4.4.4粉包氣型稠密氣固兩相同軸射流194
4.4.5稠密顆粒撞擊流197
4.5混合對氣流床氣化過程的影響200
4.5.1氣化過程分析200
4.5.2流動模型與反應(yīng)特征201
4.5.3氣化爐內(nèi)微觀與宏觀混合時間201
4.5.4宏觀混合與燃料揮發(fā)的時間尺度估算202
4.5.5氣化爐內(nèi)微觀混合時間尺度的估算202
4.5.6氣化爐中各反應(yīng)區(qū)的特征204
4.5.7停留時間分布對氣化過程的影響205
參考文獻(xiàn)205

5水煤漿制備與輸送211
5.1概況211
5.1.1水煤漿的基本特性211
5.1.2水煤漿制備的技術(shù)基礎(chǔ)212
5.1.3水煤漿的應(yīng)用213
5.2水煤漿的成漿性及其影響因素213
5.2.1煤質(zhì)對成漿性的影響214
5.2.2煤的成漿濃度經(jīng)驗(yàn)公式217
5.2.3煤粉粒度分布對成漿性的影響218
5.2.4添加劑對成漿性的影響223
5.3水煤漿添加劑224
5.3.1分散劑及其作用機(jī)理224
5.3.2穩(wěn)定劑及其作用機(jī)理229
5.3.3其他輔助劑231
5.4水焦?jié){的特性232
5.4.1石油焦的成漿濃度232
5.4.2影響石油焦成漿特性的因素233
5.4.3水焦?jié){的穩(wěn)定性234
5.5高濃度有機(jī)廢液制水煤漿235
5.5.1廢水對水煤漿成漿性的影響235
5.5.2煤種對廢水制備水煤漿的影響237
5.5.3分散劑對廢水制備水煤漿的影響238
5.5.4復(fù)配分散劑對廢水制備水煤漿的影響239
5.6水煤漿制備工藝240
5.6.1制漿工藝的分類及基本過程240
5.6.2典型制漿工藝241
5.6.3制漿主要設(shè)備244
5.7煤漿的輸送248
5.7.1水煤漿的流變特性248
5.7.2水煤漿輸送過程253
參考文獻(xiàn)263

6粉煤的流動特性及其密相氣力輸送267
6.1粉煤的流動特性267
6.1.1流動性表征方法268
6.1.2流動性影響因素271
6.2粉煤密相氣力輸送276
6.2.1氣力輸送概述277
6.2.2氣力輸送的流型與相圖278
6.2.3粉煤氣力輸送的管道壓降287
6.2.4粉煤氣力輸送裝置的操作特性294
6.3粉煤加壓氣力輸送工程應(yīng)用302
參考文獻(xiàn)303

7氣化爐內(nèi)熔渣流動與沉積306
7.1灰渣的熔融特性及其影響因素306
7.1.1灰渣熔融性306
7.1.2灰渣成分對灰熔點(diǎn)的影響307
7.1.3灰熔點(diǎn)的預(yù)測309
7.1.4氣氛對灰熔融特性的影響310
7.1.5冷卻降溫過程中熔渣結(jié)晶過程312
7.2灰渣黏溫特性及其影響因素313
7.2.1灰渣黏度的主要特性313
7.2.2幾種陽離子對灰渣黏溫特性影響314
7.2.3氣氛對黏溫特性的影響316
7.2.4黏度模型317
7.2.5熔渣的臨界黏度溫度（Tcv）319
7.3煤灰在爐內(nèi)的沉積和結(jié)渣過程320
7.3.1表面結(jié)渣過程320
7.3.2影響熔渣沉積的各種因素321
7.3.3熔渣的類型321
7.3.4灰渣的沉積與傳熱模型322
7.4氣流床氣化爐內(nèi)熔渣沉積特點(diǎn)324
7.4.1渣層結(jié)構(gòu)及內(nèi)部溫度分布324
7.4.2熔渣流動厚度變化模型325
7.4.3氣流床氣化爐內(nèi)熔渣分布模型325
7.5用模擬介質(zhì)對氣流床內(nèi)沉積過程的研究326
7.6中試裝置試驗(yàn)研究327
參考文獻(xiàn)328

8氣流床氣化過程放大與集成333
8.1氣流床煤氣化過程的基本特征333
8.1.1氣化過程的基本特征333
8.1.2氣化火焰334
8.1.3氣流床氣化爐放大基本準(zhǔn)則339
8.2水煤漿氣化過程342
8.2.1水煤漿噴嘴342
8.2.2氣化爐內(nèi)的流動與反應(yīng)特征343
8.3粉煤氣化過程347
8.3.1粉煤氣化燒嘴347
8.3.2GSP氣化爐流場特征348
8.3.3Shell氣化爐流場特征349
8.3.4Shell粉煤氣化爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)特征350
8.4高溫合成氣熱量回收350
8.4.1廢熱鍋爐351
8.4.2合成氣激冷353
8.5合成氣初步凈化364
8.5.1合成氣初步凈化的基本工藝364
8.5.2新型旋風(fēng)分離器流體特性與分離效率365
8.5.3板式洗滌塔的洗滌特性369
8.6多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的系統(tǒng)集成372
8.6.1備煤制漿與泵送373
8.6.2氣流床氣化爐及煤氣冷卻洗滌373
8.6.3合成氣初步凈化373
8.6.4黑水熱量回收與水處理373
參考文獻(xiàn)374

9煤與氣態(tài)烴的共同氣化378
9.1煤與氣態(tài)烴共氣化的基本原理378
9.1.1甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)378
9.1.2煤與甲烷共氣化的機(jī)理379
9.2固定床與流化床中煤與天然氣的共氣化382
9.2.1固定床中煤與天然氣的共氣化382
9.2.2流化床中煤與天然氣的共氣化384
9.3氣流床中煤與天然氣的共氣化385
9.3.1天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化工藝385
9.3.2天然氣催化部分氧化工藝386
9.3.3天然氣非催化部分氧化工藝388
9.3.4氣流床中煤與天然氣的共氣化394
9.4煤與焦?fàn)t氣的共氣化396
9.4.1焦?fàn)t氣的轉(zhuǎn)化方法396
9.4.2非催化與催化部分氧化工藝比較403
9.4.3氣流床中焦?fàn)t氣與煤的共氣化404
9.5煤與氣態(tài)烴共氣化應(yīng)用建議405
參考文獻(xiàn)406

10氣化爐及氣化系統(tǒng)模擬408
10.1固定床(移動床)氣化爐模擬408
10.1.1固定床氣化爐內(nèi)流動及反應(yīng)過程描述408
10.1.2固定床氣化爐的數(shù)學(xué)模型411
10.1.3Lurgi氣化爐的一維模擬413
10.2流化床氣化爐模擬417
10.2.1流化床內(nèi)流動反應(yīng)過程基本描述417
10.2.2流化床內(nèi)氣固兩相流動模擬理論418
10.2.3流化床煤氣化過程模型419
10.2.4流化床煤氣化過程數(shù)值模擬421
10.3氣流床氣化爐模擬424
10.3.1氣流床氣化爐數(shù)學(xué)模型424
10.3.2基于混合模型的水煤漿氣化爐模擬429
10.3.3氣流床煤氣化爐數(shù)值模擬432
10.3.4基于降階模型的氣流床氣化爐模擬452
10.3.5基于熔渣界面反應(yīng)的氣流床氣化爐模擬457
10.4氣流床氣化系統(tǒng)過程模擬463
10.4.1過程系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模擬技術(shù)463
10.4.2氣流床煤氣化系統(tǒng)描述465
10.4.3氣流床煤氣化系統(tǒng)模型466
10.4.4多噴嘴對置水煤漿氣化工藝模擬468
10.4.5氣流床煤氣化制備氫氣的能耗分析470
10.4.6以氣流床粉煤氣化為基礎(chǔ)的直接還原煉鐵過程模擬475
10.5氣流床氣化爐動態(tài)模擬479
10.5.1基本模型479
10.5.2多噴嘴對置水煤漿氣化爐異常工況動態(tài)模擬479
10.5.3多噴嘴對置水煤漿帶壓連投過程動態(tài)模擬482
參考文獻(xiàn)487

11煤氣化技術(shù)的工程化及其應(yīng)用493
11.1水煤漿加壓氣化技術(shù)493
11.1.1水煤漿加壓氣化技術(shù)特點(diǎn)493
11.1.2引進(jìn)水煤漿氣化技術(shù)在國內(nèi)的工程應(yīng)用494
11.1.3國內(nèi)自主水煤漿氣化技術(shù)的開發(fā)及工程應(yīng)用498
11.2粉煤加壓氣化技術(shù)506
11.2.1粉煤加壓氣化技術(shù)特點(diǎn)506
11.2.2引進(jìn)粉煤加壓氣化技術(shù)在國內(nèi)的工程應(yīng)用507
11.2.3國內(nèi)自主粉煤氣化技術(shù)的開發(fā)及工程應(yīng)用510
11.3固定床氣化技術(shù)517
11.3.1固定床氣化技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展517
11.3.2Lurgi加壓固定床氣化技術(shù)工程應(yīng)用519
11.3.3BGL固定床熔渣氣化技術(shù)工程應(yīng)用521
11.4流化床氣化技術(shù)523
11.4.1灰熔聚流化床氣化技術(shù)523
11.4.2循環(huán)流化床氣化技術(shù)527
11.5煤氣化技術(shù)工程應(yīng)用的啟示531
參考文獻(xiàn)532