【正文】 其中：170—焦油的平均分子量粗苯汽：Vσ== m3/h 其中：83—粗苯的平均分子量硫化氫：Vc== m3/h 其中：34—硫化氫的分子量氨 ：Vα== m3/h 其中：17—氨的分子量合計： m3/h2. 集氣管排出的氣態(tài)煉焦產(chǎn)品數(shù)量計算如下：設：煤氣中的焦油在集氣管內(nèi)冷凝60%，則冷凝的焦油量為： gcm==而出集氣管的煤氣中所含的焦油量為： －=2739kg/h折合成體積為： == m3/h用M kg/h表示集氣管內(nèi)蒸發(fā)的水量。如下圖所示，羅茨鼓風機有一鑄鐵外殼，其殼內(nèi)裝有兩個8字型的鑄鐵或鑄鋼制成的空心轉(zhuǎn)子，并將汽缸分成兩個工作室。 離心式鼓風機的構造如圖7所示離心式鼓風機由導葉輪，外殼和安裝在軸上的兩個工作葉輪組成。這樣，鼓風機吸入的煤氣體積小，負壓下操作的設備及煤氣管道少。而在直冷階段，可充分發(fā)揮凈化煤氣的效果，降低煤氣中的含奈量和腐蝕性介質(zhì)。直接冷卻器以有無填充物而分為兩種，大多采用多段空噴塔，噴淋氨水自上而下與煤氣逆流接觸，從塔底排出的噴淋氨水經(jīng)換熱器和冷卻后循環(huán)使用，在直接式冷卻器中，煤氣在冷卻的同時還有部分腐蝕性介質(zhì)和焦油霧被噴淋氨水帶走，為不使這些腐蝕性介質(zhì)在循環(huán)液中積累，一般采用補充循環(huán)氨水的方法進行排污，排污水送往焦油氨水澄清槽補充水量控制在噴淋氨水循環(huán)量的5%~10%。而氨水則用泵送入噴淋式冷卻器，經(jīng)冷卻后送至初冷塔循環(huán)使用，多余的氨水則送去蒸氨。兩段初冷可采用如圖2所示具有兩段初冷功能的初冷器，其中前四個煤氣通道為第一段，后兩個煤氣通道為第二段。煤氣中一定數(shù)量的氨、二氧化碳、硫化氫、氰化氫和其他組分溶解于冷凝水中，形成了冷凝氨水。因空氣冷卻器的冷卻效率低和傳熱系數(shù)小，目前已不在采用。目前一般用橫管式冷卻器，因為冷卻效果好。煤氣經(jīng)上升管、集氣管循環(huán)氨水噴灑冷卻后的溫度仍高達80~86℃，且含大量焦油汽和水蒸氣及其他物質(zhì)。煤氣在橋管和集氣管內(nèi)冷卻時，是用壓力表為150~200kPa的循環(huán)氨水通過噴頭強烈噴灑，被噴成細霧狀的氨水與煤氣充分接觸，由于煤氣溫度很高且遠沒有被水汽所飽和，所以煤氣放出大量顯熱，氨水大量蒸發(fā)，快速進行著傳熱和傳質(zhì)過程。目前工藝為高溫煤氣經(jīng)過氨水噴灑冷卻，進一步分離煤焦油、凈煤氣、粗苯等化產(chǎn)品。C左右，煤氣中約30%左右的焦油氣以及絕大部分的水蒸氣、萘被冷凝下來，萘溶解于焦油中，另外還有一定數(shù)量的氨、二氧化碳、硫化氫、氰化氫和其他組分則溶解于冷凝水中，與焦油混合為冷凝液，其余的相繼經(jīng)過鼓風機、電捕焦油器等回收，由各裝置回收的冷凝液全部進入焦油氨水澄清槽內(nèi)進行分離，分離氨水循環(huán)使用，焦油送往焦油精制車間進一步加工，蒸餾出酚油、萘油、汽油、蒽油和瀝青等產(chǎn)品可以直接送往油庫外售。裝置運行獨立性強，穩(wěn)定性好，可靠性高，可連續(xù)供氧；開停車時間短 一般 30 min內(nèi)可達使用要求；在常溫常壓下運行，安全性能好。：a長治鋼鐵集團有限公司，在煉鐵高爐生產(chǎn)中，為降低焦炭耗量和生鐵成本、提高生產(chǎn)效率，我國開創(chuàng)了高風溫、低富氧、大噴煤技術路線。對其操作管理必須予以高度重視。改造后冷凝液泵的噴灑壓力提高到 ，既增加了冷凝液噴灑量，又提高了噴灑效果，初冷器的清掃次數(shù)明顯下降。初冷器一段冷凝液進入混合液中間槽，上層氨水自流到冷凝液槽，下層的油流進洗萘液槽。回收車間擔負著焦爐煤氣的冷卻、輸送、凈化及回收焦化產(chǎn)品的任務。煤氣在橋管和集氣管中的冷卻，通常是將75176。b. 焦爐煤氣凈化現(xiàn)狀目前我國正在運行的焦爐煤氣凈化工藝很多，要包括冷凝鼓風、脫硫、脫氨、脫苯等，在凈化煤氣的時回收焦油、硫磺、硫銨或氨水、粗苯等化工產(chǎn)品。從膠質(zhì)體析出的和部分從半焦中析出的蒸氣和煤氣叫做初次分解產(chǎn)物，主要含有甲烷、二氧化碳、一氧化碳、化合水及初次焦油汽，以后溫度繼續(xù)升高，析出的氣體主要是氫及少量苯和焦油汽[5]。煤在煉焦時，約75%轉(zhuǎn)化為焦炭，其余是粗煤氣，粗煤氣經(jīng)過冷卻和用各種吸收劑處理，可以從中提取焦油、氨、萘、硫化氫、氰化氫和粗苯等，并獲得凈煤氣。e 采用焦爐加熱自動控制系統(tǒng)在傳統(tǒng)煉焦生產(chǎn)管理中， 一旦加熱制度制定后一般不會輕易改變， 但因裝煤不足、 煤的水分波動煤氣的壓力波動、天氣變化、個別爐號因某種原因延長或縮短結焦時間等， 均對煤的炭化過程有一定的影響。由于裝爐煤水分的降低，%。由以上可見，焦化工業(yè)在在我國國民經(jīng)濟中占有重要地位。大容積焦爐、搗固焦爐、干法熄焦等開發(fā)較早的先進工藝技術在工業(yè)化實際生產(chǎn)運行中日臻完善；日本的型焦工藝、德國的巨型煉焦反應器、美國的無回收焦爐、前蘇聯(lián)的立式連續(xù)層狀煉焦工藝等近30年來開發(fā)的新工藝新技術則加快了工業(yè)化進程。鼓冷工段是焦化廠的心臟，鼓冷工段投產(chǎn)成功與否決定了焦化廠是否能夠順利投產(chǎn)，其主要任務如下：1. 分離出荒煤氣中的絕大部分焦油、萘、氨水，以利于后續(xù)單元的運行；2. 將煤氣冷卻到一定的溫度，使之能滿足后續(xù)單元的要求；3. 氨水、焦油、焦油渣的分離；4. 物料的輸送：（1）往焦爐送循環(huán)氨水，往后續(xù)單元送剩余氨水；（2）輸送煤氣并使整個煤氣系統(tǒng)的吸力、壓力能夠滿足焦爐、煤氣凈化的正常要求；（3）外送焦油。同時對其做了工藝計算，達到了所需規(guī)格性能的要求。對流程中所需的各種設備，如橫管初冷氣、鼓風機、電捕焦油器、機械化氨水澄清槽等進行了詳細的計算和選型。這個任務在化產(chǎn)車間的初冷器內(nèi)完成。 世界煉焦工業(yè)近幾十年來取得了長足發(fā)展。中國也是世界焦炭出口大國, 2000年中國出口焦炭1520 萬 , 占世界焦炭出口總量2510萬噸的60%以上。采用煤調(diào)濕技術將入爐煤的水分降低至6%~7%，使煉焦耗熱量降低，如果按正常入爐煤水分為11，則采用煤調(diào)濕技術后水分降低了以干煤為5% /1kg，基準煉焦耗熱量降低約300kJ~350kJ。另外，焦炭質(zhì)量提高后，在高爐煉鐵生產(chǎn)中產(chǎn)生的延伸效益更是巨大的。 煉焦化學工業(yè)煉焦化學工業(yè)是煤炭的綜合利用工業(yè)。C以前。這些過剩的煤氣迫切希望找到經(jīng)濟合理高效的綜合利用途徑[3]。C；第二步再在煤氣初冷器重冷卻。由于煤氣的平均比熱容遠低于水的汽化潛熱以及水的比熱容，所以煤氣溫度雖急劇降低，而氨水溫升卻不多[5]。為此，我們在3~7號初冷器投產(chǎn)前，進行了如下改造：新建l臺 洗萘液槽，并將原的混合液槽改為混合液中間槽。兩臺冷凝液泵就可同時運行，一臺用于冷凝液噴灑，另一臺將冷凝液送至機械化澄清槽。鼓風機是焦化廠極其重要的設備，俗稱之為焦化廠的“心臟”。（3）定期清掃煤氣管路 保證管路坡度要大于5‰[2]。變壓吸附裝置技術特點及適用性與傳統(tǒng)技術相比，變壓吸附制氧技術特點主要是：工藝流程簡單，不需要復雜的預處理裝置，自動化程度高。煤氣進入初冷器被直接或間接冷卻到30176。C左右 離開炭化室?guī)ё叩臒崃考s占總加熱煤氣熱量的35%。因為焦化生產(chǎn)是連續(xù)的過程，所以一年按365天計算出每小時的粗煤氣流量。在冷卻過程中，煤氣溫度由650~700℃降至80~86℃，同時約60%的焦油汽冷凝下來，在實際生產(chǎn)上，煤氣溫度可冷卻至高于其最后達到的露點溫度1~3℃.露點溫度就是煤氣被水汽飽和的溫度，即煤氣的冷卻極限溫度。1. 間接式煤氣初冷器有立管式和橫管式兩種。、初冷循環(huán)水泵等，在冷凝泵房內(nèi)應設單軌手動吊車，最大起重量應大于與泵配套的電動機的重量。 三中煤氣冷凝方法的優(yōu)缺點及本設計的選型冷卻沒啟用的主要設備是煤氣初冷器，一般有水冷卻器和空氣冷卻器兩類。從各臺初冷器出來的煤氣溫度是有差別的，匯集在一起后的煤氣溫度 稱為集合溫度，這個溫度因生產(chǎn)工藝的不同而有不同的要求，在生產(chǎn)硫銨系統(tǒng)中，要求集合溫度低于35℃；在生產(chǎn)氨水系統(tǒng)中，則要求集合溫度低于25℃. 隨著煤氣的冷卻，煤氣中絕大部分焦油氣、大部分水汽和奈在初冷器中被冷凝下來，奈溶解于焦油中。當生產(chǎn)濃氨水時，為使初冷后煤氣集合溫度達到20℃.左右，宜采用兩端初步冷卻。初冷塔底部流出的氨水和冷凝液進入氨水池，在此與洗氨塔來的部分氨水混合并進入分離，分離出的焦油與氨水澄清槽分離的焦油混合，送往焦油車間加工處理。用于煤氣初冷的直接式冷卻塔有木格填料塔、金屬隔板塔和空噴塔、在大型焦化廠得到廣泛應用。在間冷階段，由于溫差大、冷凝液量多和奈量相對較少，傳熱系數(shù)高，可大幅度減少所需的傳熱面積。鼓風機一般設置在初冷器后面。在全部回收設備之后的回爐煤氣管道上，設有煤氣自動放散裝置，當煤氣壓力超過允許值時將煤氣自動放散，否則鼓風機的操作調(diào)節(jié)將發(fā)生困難，不能保持焦爐集氣管煤氣壓力的規(guī)定值。此種鼓風機在電動機功率即轉(zhuǎn)速一定時，其輸入量與風機升壓無關。 原始數(shù)據(jù)焦爐每小時裝入干煤量，噸 裝入煤料水分，% 8焦爐煤氣中的主要化學產(chǎn)品產(chǎn)率如下表表5 主要煉焦化學產(chǎn)品產(chǎn)率（按裝入干煤計）； %（質(zhì)量）項目名稱質(zhì)量占干煤量，%（質(zhì)量）1234567焦炭焦油氨硫化氫粗苯化合水（熱解水）干煤氣合計100表6 干煤氣組成（粗苯、硫化氫、氨除外）項目煉焦煤氣組成的名稱體積百分組成1234567H2 CH4CON2CO2 dabnO2合計 100 物料平衡集氣管物料衡算：每小時裝入濕煤量：=裝入沒料帶入水分：－=1. 進入集氣管的氣態(tài)煉焦產(chǎn)品數(shù)量如下：（kg/h）按質(zhì)量計算時， kg/h干煤氣：Mr=103%=水蒸汽：MB=103%+103=焦油汽：MCM=103%=粗苯汽：Mσ= 103%=硫化氫：Mc=103%=氨： Mα=103%=合計： 按體積計算時， m3/h干煤氣：Vr===…………..(1)式中：—按煤氣組成求出的干煤氣的密度 kg/m3 =(2＋16＋28＋28＋44＋28＋78＋32)247?！? 此值可按下式近似公式求得：………….. (17)其中：t1為集氣管壁溫度，取120℃則： t2—空氣溫度，取25℃ F—集氣管表面積 對于三座焦爐均為單集氣管時，每根集氣管長為70米F =3πDL=370= m2式中：D—集氣管直徑： L—集氣管長度：故：總輸出熱量為：Q出= QⅢ+ QⅣ+ QⅤ………….. (18) =+++=(+)kJ/h因為輸出熱量應等于輸入熱量，Q出= Q入則：= 得：M=或 =則離開集氣管的煤氣總體積為：+= m3/h則集氣管的水蒸汽總體積為：+= m3/h集氣管出口的煤氣中水蒸汽分壓為：P=760==≈83℃（露點）與假設相符。 VV=Vcg………….. (19)式中：Vcg—初冷器出口的干煤氣體積，標m3 /hP—水蒸汽在45℃時的分壓，為974mmH2O P1—一段初冷器出口煤氣壓力，為9933 mmH2OVcg =－72077－[(+103)]=故：VV ==或 = 二段初冷器出口的物料衡算二段初冷器出口煤氣中水蒸汽的量:V`V=V`cg………….. (20)式中：V`V—初冷器出口的干煤氣體積，標m3 /h`—水蒸汽在25℃時的分壓，322mmH2O—二段煤氣初冷器出口煤氣壓力，9833mmH2OV`cg =－72077－(+103)= m3/hV`V ==2178 m3/h 或 =1750kg/h在一、二段初冷器中冷凝的水蒸汽的量為：57919－1750=56169 kg/h送到溶劑脫酚去的氨水量為：23695－1750=21945kg/h需補充到循環(huán)氨水中的冷凝水量為：56169－21945=34224 kg/h設剩余氨水含氨5g/L，含硫化氫2 g/L，含二氧化碳2 g/L，則：溶于剩余氨水中含氨為：21945= kg/h 溶于剩余氨水中的二氧化碳和硫化氫各為：21945= ， m3/h。hh為保證管端與管板牢固地連接和良好的密封性，必須進行拉脫力的校核。配置在鼓風機前的設備和管道處于負壓，而配置在鼓風機后的則處于正壓。在煤氣初冷器內(nèi)不能將煤氣中焦油完全分離出來，一般每立方米含2~ 5克 ，煉焦煤氣通過鼓風機高速離心作用后， ~ 2 左右。焦化工業(yè)中一般采用立管式電捕焦油器。 圖8 ：高度，毫米 8875 沉淀管數(shù)量，根 109直徑，毫米 2800 沉淀管有效面積 Fg=沉淀管規(guī)格， 煤氣速度，米/秒 ~沉淀管長，毫米 3500 壓力損失，毫米水柱 20~50電暈極總長 382米 輸入電壓 煤氣處理量 煉焦煤氣以54℃，壓力為1900mm水柱，進入電捕焦油器，煤氣實際體積流量為： 兩極間的電位差設：電捕焦油器的沉淀管內(nèi)徑為1560mm，電暈極的直徑為2mm。 生產(chǎn)工藝流程圖 見工