《煤化工工藝學(xué)》教案(文件)
【正文】 。 視密度（假密度）：?jiǎn)挝惑w積焦塊的質(zhì)量。 揮發(fā)分 鑒別焦炭成熟度的重要指標(biāo)。 焦油中化合物的含量與熱解溫度有關(guān)： 低溫干餾焦油中含有帶長(zhǎng)側(cè)鏈的環(huán)烷烴和芳烴； 高溫干餾焦油中主要為多環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物的混合物。 我國(guó)每年煉焦用煤量約 3108 噸 ， 每年應(yīng)產(chǎn)： 煤氣量約為 800108m3 焦油量 900104 噸（含中溫焦油、低溫焦油） 粗苯量為 170104 噸 氨量為 50104 噸 較小的焦化廠化產(chǎn)回收不完全，實(shí)際年產(chǎn)量小于上述。4 ． 1 煉焦化學(xué)產(chǎn)品 167。4 ． 5 粗苯精制 了解：粗煤氣分離的方法以及相關(guān)設(shè)備，氨和吡啶的回收和粗苯回收的方法以及相關(guān)設(shè)備，粗苯 精制的方法以及相關(guān)設(shè)備。 (1) 不飽和化合物的聚合反應(yīng) 不飽和化合物在濃硫酸的作用下很容易發(fā)生聚合作用，生成各種復(fù)雜的聚合物。 (3) 噻吩與不飽和化合物生成共聚物 噻吩及其同系物與不飽和化合物、特別是與高沸點(diǎn)的不飽和化合物的聚合，在少量硫酸的催化作用下，進(jìn)行得極為迅速而完全。 酸洗溫度不超過(guò) 40~50℃ 溫度過(guò)高，苯族烴的磺化反應(yīng)和不飽和化合物的共聚反應(yīng)加劇；苯族烴的損失增多。聚合溫度控制在60~ 80℃，以防因溫度過(guò)高引起突然解聚而發(fā)生爆沸。 4 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制 167。4 ． 4 粗 苯回收 167。 難點(diǎn)：氨和吡啶的回收和粗苯回收的流程、粗苯精制的流程。5 ． 3 固定 (移動(dòng) )床氣化法 167。5 ． 7 煤炭地下氣化 167。 掌握：煤氣化的基本原理，實(shí)際生產(chǎn)工藝與設(shè)備。6 ． 1 費(fèi)托合成 167。6 ． 5 煤制 乙酐 167。7 ． 2 煤加氫液化原理 167。7 ． 6 煤直接液化新技術(shù)的開(kāi)發(fā) 167。 四、建議教材和教學(xué)參考書(shū) 教材： 《煤化工工藝學(xué)》，編者：郭樹(shù)才，化學(xué)工業(yè)出版社。 4．賀永德主編，現(xiàn)代煤化工技術(shù)手冊(cè)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 5．拉左林，巴波科夫等，李哲浩譯，焦化廠三廢處理，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1984 6．白添中，煤炭加工的污染與防治，太原：山西科學(xué)教育出版社， 1989 五、其他（本課程和其他課程的關(guān)系） 相關(guān)課程：煤化學(xué) 化工機(jī)械及設(shè)備 化工儀表 物理化學(xué) 化工原理 有機(jī)化學(xué) 無(wú)機(jī)化學(xué) 高等 數(shù)學(xué) 六、課堂教學(xué)學(xué)時(shí)安排 理論教學(xué)學(xué)時(shí)分配表（共 56 學(xué)時(shí)） 章次 1 2 3 4 5 6 7 學(xué)時(shí)數(shù) 2 8 12 10 10 8 6 。 2．《煉焦工藝》，編者：王小琴，化學(xué)工業(yè)出版社。 教學(xué)手段 采用傳統(tǒng)手段，可以結(jié)合幻燈片教學(xué)，逐步采用多媒體教學(xué)手段。7 ． 4 美國(guó)煤加氫液化的中間試驗(yàn) 167。 掌握：合成甲醇原理和工藝流程、甲醇轉(zhuǎn)化成汽油的工藝流程、費(fèi)托合成原理 重點(diǎn)：合成甲醇的工藝流程、甲醇轉(zhuǎn)化成汽油的工藝流程、費(fèi)托合成原理 難點(diǎn)：合成甲醇原理和工藝流程、甲醇轉(zhuǎn)化成汽油的工藝流程、 7 煤直接液化 167。6 ． 3 甲醇轉(zhuǎn)化成汽油 167。 難點(diǎn)：煤氣化的基本原理、氣化爐的基本原理、流化床氣化法、固定 (移動(dòng) )床氣化法、煤氣的凈化。5 ． 9 煤氣的凈化 167。5 ． 5 氣流床氣化法 167。5 ． 1 煤氣化的基本原理 167。 掌握：，氨和吡啶的回收和粗苯回收的原理和流程、粗苯精制的原理和流程。4 ． 2 粗煤氣分離 167。 古馬隆 茚樹(shù)脂生產(chǎn) 古馬隆 — 茚樹(shù)脂具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、防水性、熱塑性、絕緣性、耐磨性，堅(jiān)固性和溶解性，能生產(chǎn)附著性很好的堅(jiān)固薄膜。 初餾分加工 初餾分的組成、性質(zhì)和加工方法 初餾分的組成很復(fù)雜，依輕苯原料的組成、初餾塔的操作、貯存時(shí)間、氣溫條件等而定，一般波動(dòng)范圍很大。 在濃硫酸的催化作用下，苯族烴與不飽和化合物發(fā)生共聚反應(yīng) 硫酸含量 酸洗用 H2SO4 含量為 93%~95% 含量低：達(dá)不到洗滌效果； 含量高：生成中性酯量增加，不飽和化合物聚合程度加深，磺化反應(yīng)加劇。聚合反應(yīng)的第二階段是酸式酯同不飽和化合物反應(yīng)生成二聚物。 重點(diǎn)：氨和吡啶的回收和粗苯回收的流程、粗苯精制的流程。4 ． 3 氨和吡啶的回收 167。高溫焦油含有瀝青 50%左右，用于生產(chǎn)瀝青焦、電極碳等；低溫干餾氣體汽油中含有 40~60%的不飽和化合物，加工前需要穩(wěn)定化處理。 羧酸含量： 泥炭和褐煤的低溫焦油中羧酸含量可達(dá) %； 煙煤的低溫焦油中幾乎不含有羧酸。 堿性成分（ K2O、 Na2O） 由于其催化和腐蝕作用，能嚴(yán)重降低焦炭強(qiáng)度。 氣孔率 =（ 1假密度 /真密度） *100%=p=（ 1d0/d） *100% 灰分（主要成分是 SiO2 和 Al2O3） 不利，灰分越低越好 硫分 不利（硫易使生鐵主鍵脆裂） 硫是生鐵冶煉的有害雜質(zhì)之一，它使生鐵質(zhì)量降低。 焦炭的質(zhì)量 主要成分是碳，是具有一定強(qiáng)度、塊度的 銀灰色固體，內(nèi)部有縱橫裂紋，沿焦炭縱橫裂紋分開(kāi)即為焦塊，焦塊內(nèi)含微裂紋，沿微裂紋分開(kāi)即為焦體，焦體有氣孔和氣孔壁（焦質(zhì)）。 ② 經(jīng)過(guò)高溫區(qū)，經(jīng)二次熱解作用，二次熱解產(chǎn)物（主要 H2，及少量 CH4）。 ⑶ 裂紋 靠近爐墻的焦炭裂紋多，有焦花之稱。 ⑴ 炭化室內(nèi)同時(shí)進(jìn)行著不同成焦階段 ① 裝煤約 8 小時(shí)期間，炭化室同時(shí)存在著濕煤層、干煤層、膠質(zhì)體層、半焦層和焦炭層。（結(jié)焦性好的煤其黏結(jié)性一定好） ③ 提高黏結(jié)性 （ 2） 半焦收縮 ① 半焦收縮： 半 焦不穩(wěn)定部分受熱裂解，生成氣態(tài)產(chǎn)物；殘留部分不斷締合增炭，產(chǎn)生體積收縮 ② 氣孔 ： 焦炭是孔狀體，氣孔率低，氣孔小，氣孔壁厚和氣孔壁強(qiáng)度高，則焦炭強(qiáng)度高。 167。 隨著國(guó)內(nèi)及世界鋼鐵工業(yè)迅猛發(fā)展，其對(duì)煉焦產(chǎn)品的需求急劇增長(zhǎng)，投資日趨升溫，行業(yè)產(chǎn)能迅速擴(kuò)張。 截至 2020 年末，我國(guó)煉焦產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)有 733 家，資產(chǎn)總額達(dá) 億元，同比增長(zhǎng) %。劣質(zhì)焦炭和熱反應(yīng)性差粉化率會(huì)很大。在各種條件下高爐煉鐵中碳的還原作用和滲碳功能不會(huì)有較大的變化。 (4)爐料的骨架作用。 (3)生鐵的溶碳。理論最低焦比為 250kg/t, 焦炭在風(fēng)口燃燒掉 55%～ 65%。焦炭對(duì)高爐煉鐵的作用是：主要的熱量來(lái)源。 焦炭主要用于高爐煉鐵
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