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利用宁夏地方煤种生产合成氨造气型煤的思路和方法
随着能源需求不断增长，煤炭等化石能源的使用逐渐成为人们关注的焦点。然而，煤炭的本身存在着浪费和污染等问题。因此，如何利用煤炭资源高效、清洁、可持续地提供能源，是当前能源研究的重要方向。其中，利用宁夏地方煤种生产合成氨造气型煤是一种经济、环保的方法。
宁夏地方煤种是指分布在宁夏地区的采掘煤炭资源。根据地质学分析，宁夏地区的煤种主要为中位热值煤。中位热值煤的主要特征是热值较低，但具有丰富的低温气体资源。合成氨则是一种基本的化工原料，广泛用于化肥、电镀、医药和精细化工等领域。如果将宁夏地方煤种用于生产合成氨，则可有效解决地方煤种资源的利用问题；同时，应用合成氨制取气体，可以制备清洁、高效的燃料。
具体来说，宁夏地方煤种生产合成氨造气型煤的方法可分为以下几个步骤：
第一步是气化反应：通过气化反应，将宁夏地方煤种转化为合成气。气化反应的具体过程可分为干法气化和湿法气化。干法气化在高温下将煤种转化为气体，主要反应式如下：
C（煤）+O2（氧气）→CO2（二氧化碳）
C（煤）+H2O（水）→H2（氢气）+CO（一氧化碳）
湿法气化则在高温下将煤种和水反应，主要反应式如下：
C（煤）+H2O（水）→H2（氢气）+CO（一氧化碳）
C（煤）+2H2O（水）→H2（氢气）+CO2（二氧化碳）
第二步是合成氨的制备：将气化得到的合成气用于合成氨。这个过程首先需要将氢气和氮气配比混合，并通过反应生成氨气。这个过程主要是通过哈伯-鲁斯制氨法进行的。该法的主要反应式为：
N2（氮气）+3H2（氢气）→2NH3（氨气）
第三步是制备气造型煤：将生成的合成氨气用于制备气造型煤。在这一步中，需要将氨气和煤质颗粒混合，并在高温下进行反应。反应的过程中，氨气会提供还原气体和氮源，从而使煤质颗粒发生变化，以生成气造型煤。气造型煤具有高热值、低含硫低含灰、低烟尘等特点。
通过以上三个步骤，可以实现利用宁夏地方煤种生产合成氨造气型煤的目的。而这个方法的优点在于：
1.获得清洁、高效的燃料：气造型煤的热值较高，烟尘和污染物排放量比常规煤焦油等燃料低。通过这种方法获得的燃料，不仅可用于供暖和电力，还可在工业和农业等领域广泛应用。
2.利用低温气体资源：宁夏地方煤种虽然热值较低，但具有丰富的低温气体资源。而在传统烟煤燃烧过程中，很难利用这些低温气体，容易造成能源浪费。通过这个方法，可以充分利用地方煤种资源，提升能源利用效率。
3.减少对天然气的需求：与天然气、原油等化石能源相比，宁夏地方煤种资源丰富，价格相对低廉。这种生产方法可以有效减少对天然气等更昂贵化石能源的依赖，提升能源的供应和可持续性。
总之，利用宁夏地方煤种生产合成氨造气型煤是一种创新、环保的方法。借助于气化反应和哈伯-鲁斯制氨法等技术，可以充分利用中位热值的煤种资源，提供清洁、高效的燃料。这也为应对能源危机和环境问题提供了一种新的思路和方法。