【正文】 當(dāng)煙囪吸力不足時，會導(dǎo)致燃燒不完全。039?！鎑——對流段爐管內(nèi)徑，米w——焦油在管內(nèi)流速，米/秒υ——焦油運動粘度，米 2/秒γ——焦油平均重度，千克/米 3c——焦油平均比熱，千焦/千克時另一部分熱能通過爐墻，再度輻射至爐內(nèi)，然后再被管組所吸收，其余部分熱能上升至對流段。通常輻射段的熱負荷為全爐熱負荷的70～80% 。設(shè)管式爐二段出口焦油的焓為238千卡/千克=。由于通過篩孔的氣體有動能，故一般情況下液體不會從篩孔大量泄漏。從熱負荷上看，圓筒爐通常用作中、小型加熱護，這是因為輻射管不能太長，加大爐膛直徑又會提高造價。煙氣沖刷爐管的速度越快，傳熱的能力越大，所以對流室窄而高些，排滿爐管，且間距要盡量小。蒽塔頂用洗油打回流。洗油餾份：為 230～300℃餾份，產(chǎn)率為 ～%，比重為 ～。其優(yōu)點是：成本低；能耗低、產(chǎn)率高；投資省；產(chǎn)品品種多、檔次高，有利于深加工；環(huán)境保護好。而引進的煤焦油蒸餾裝置有如下特點：采用連續(xù)脫水脫輕油，餾分塔為減壓操作，塔頂采出酚油、壓力為 13．3 kPa，塔底為軟化點為 65℃的軟瀝青；采用方箱管式爐，出口焦油溫度為 330℃；余熱利用好，其中，軟瀝青與焦油換熱、各餾分采用蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生 0．3 MPa 的低壓蒸汽；餾分塔塔頂?shù)挠推捎每諝饫淠鋮s器，并為減壓操作，可節(jié)能約 15％一 50％；減壓抽出的尾氣與分離酚水均送往管式爐焚燒；餾分塔材質(zhì)選用抗腐蝕低碳合金鋼。 。從理論上講，能力越大，規(guī)模效益越好。焦油加工是高能耗過程，國外在水、蒸汽、煤氣消耗方面控制較好，采用空冷、冷熱流體換熱、多級循環(huán)水、低溫減壓蒸餾、熱量回收蒸汽等技術(shù)，但電的消耗反而比國內(nèi)還高。目前，我國煤焦油主要用來加工生產(chǎn)輕油、酚油、萘油及改質(zhì)瀝青等，再經(jīng)深加工后制取苯、酚、萘、蒽等多種化工原料，產(chǎn)品數(shù)量眾多、用途十分廣泛。含有酚和甲酚 20～30%；萘 5～20%；吡啶堿類 4～6%，其余為酚油。由 2 次蒸發(fā)器的底部排出的瀝青，送瀝青冷卻澆注系統(tǒng)。輻射室是加熱爐的核心部分，從火嘴噴出的燃料(油或氣)在爐膛內(nèi)燃燒，需要一定的空間才能燃燒完全，同時還要保證火焰不直接撲到爐管上，以防將爐管燒壞，所以輻射室的體積較大。立式爐在熱負荷較低時，投資高于圓筒爐，一般在熱負荷較大時使用。（2）浮閥塔盤浮閥塔盤是在塔盤板上開許多圓孔，每一個孔上裝一個帶三條腿可上下浮動的閥。一次蒸發(fā)溫度與餾份產(chǎn)率及二段蒸發(fā)器底部壓力有關(guān)。 不同溫度下幾種氣體和蒸汽的平均比熱比熱，千卡/標(biāo)米 3組間管心距取為 370 毫米，則節(jié)圓直徑 D′為： 39。（3）校核管壁平均溫度他 tw管壁平均溫度按下式檢核： 121wtq?????℃式中：α——管壁對油品的給熱系數(shù)，管壁對焦油的給熱系數(shù)取 α=600 千卡/米 2℃（3）內(nèi)膜給熱系數(shù)管內(nèi)焦油對管壁的內(nèi)膜給熱系數(shù)可按下式計算： ??????????????cvvWdi式中：λ——焦油導(dǎo)熱系數(shù)。℃圖 對流段氣體輻射傳熱系數(shù)取轉(zhuǎn)強輻射系數(shù)為對流傳熱系數(shù)和輻射傳熱系數(shù)之和的 10%，則外膜給熱系數(shù)為： ???? C???????? ?? 千 卡 米 時千 焦 米 時包括結(jié)垢熱阻在內(nèi)的外膜傳熱系數(shù)： / ???????? ?千 卡 米 時 千 焦 米 時使用氣體燃料時，取結(jié)垢熱阻 Ri= 米 2汽液混合物流速： ..W???混 米 秒汽化段壓力降： . 0..718Cp???千 克 厘 米則開始汽化點的壓力： ??千 克 厘 米11078CCPp計 算 值 假 設(shè) 算 值 假 設(shè) 值然后，以假定值 pe 為橫坐標(biāo)，計算值與假定值之比值為縱坐標(biāo)，將以上兩次假設(shè)所得兩點繪于圖中， ；連接兩點為以直線，此直線與橫坐標(biāo)之交點，即為所求開始汽化的壓力，p e= 千克/厘米 2，見圖 。煙囪的最小高度還應(yīng)考慮輻射管的安裝和檢修。39。時1體積熱強度 qv對于圓筒爐，qv 可按下式計算： ???? ??千 卡 米 時 =268千 焦 米 時式中： Qn——燃料的總發(fā)熱量，千焦/時 D——爐膛直徑，取 D= 米 H——爐膛高度，取 H= 米燃燒過程需要有足夠的空間和時間，以使燃氣充分燃燒。對于輻射管，當(dāng)量冷平面 ????米式中：α——有效吸收因數(shù)，為管心距與管徑之比的函數(shù)，查圖得 α=n——輻射管根數(shù)L——輻射管有效長度，米C——管心距，米對于遮蔽管，因遮蔽管的后面沒有再輻射的爐墻，故不能吸收再輻射熱，但由于赤熱氣體直接流過遮蔽管，籍對流傳熱給它的熱量遠較一般輻射管為高，此對流熱用以補償再輻射而有余，故設(shè) α=1。時輻射管管徑及管心距（1）管徑選擇 tGdNm????米式中：di——管內(nèi)徑，米mt——管內(nèi)流體重量流速，千克/米 2Q3 =i輕 =10101 =式中：i輕 ——輕油餾份的蒸發(fā)潛熱，千卡/千克則第一段的有效耗熱量為：Q1+ Q2+ Q3=802221+962328+=1773726千焦/ 小時⑵.工藝用蒸汽過熱所吸收的熱量Q4=g（ I239。本設(shè)計所應(yīng)用的 2 個塔設(shè)備都是對多種分進行分離，通過造價、塔板效率和操作彈性等多方面考慮，采用泡罩塔作為本設(shè)計的塔設(shè)備類型。由于無焰燃燒，爐膛體積可縮小，傳熱較均勻。煙氣離開對流室時還含有不少熱量，有時可用空氣預(yù)熱器進行部分熱量回收，使煙氣溫度降到 200℃左右，再經(jīng)煙囪排出，但這需要用鼓風(fēng)機或引風(fēng)機強制通風(fēng)。餾份塔頂出來的輕油和水的混合蒸汽引入餾份塔輕油冷凝冷卻器中，冷凝液經(jīng)油水分離后，水經(jīng)窺鏡導(dǎo)入酚水槽或下水道內(nèi)。含蒽 16～20% ；萘 2～4% ；高沸點酚類 1～3%；重質(zhì)吡啶堿類 2～4%；其余為Ⅰ蒽油。完成蒸餾工段的設(shè)備布置，繪制工藝流程圖、平面圖及立面圖；完成該工藝三廢處理與環(huán)境保護方面的設(shè)計和用水、用電等非工藝部分的設(shè)計任務(wù)。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，其生產(chǎn)、加工、消費呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢頭。國內(nèi)的焦油蒸餾工藝與國外工藝相比較，差距并不大，只是適用的場合不同。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和對環(huán)境保護要求的日益提高，煤焦油的深加工成為一個亟待解決的課題。而國內(nèi)只有個別焦油加工裝置對放散氣進行集中收集處理，大部分裝置都是自由放散。煤礦是我國的只要能源對人民的日常生活起著舉足輕重的影響。一般在焦油連續(xù)蒸餾系統(tǒng)中所切取的餾分有以下幾種：輕油餾份：為 170℃前的餾分，產(chǎn)率 ~%(對無水焦油)，比重為~。經(jīng)脫水后含水量 %以下的無水焦油，經(jīng)過油封流入無水焦油槽中。煙氣沿著輻射室上升到對流室，溫度降到 700~900℃。對流室置于輻射室之上，長度與輻射室相同，煙囪放在對流室頂部。（1）泡罩塔盤泡罩塔盤是工業(yè)上應(yīng)用最早的塔盤之一。geWQ??= ?=4160千卡 /標(biāo)米 3=17389千焦/ 標(biāo)米 3燃燒所需空氣量%濕煤氣組成（體積%）：CO2 CmHn O2 CO H2 CH4 N2 H2O 在760毫米汞柱下煤氣中的飽和水蒸汽壓力溫度 ℃ 壓力 mmHg 溫度℃ 壓力mmHg 溫度℃ 壓力mmHg 溫度℃ 壓力mmHg0 11 22 33 1 12 23 34 2 13 24 35 3 14 25 36 4 15 26 37 5 16 27 38 6 17 28 39 7 18 29 40 8 19 30 41 9 20 31 42 10 21 32 43 焦?fàn)t煤氣各組成的發(fā)熱量（千卡/標(biāo)米 3）氣體名稱 高熱值 低熱值 氣體名稱 高熱值 低熱值CO 3018 3018 C6H6 34910 33504H2 3052 2581 CmHn 17430 16375CH4 9500 8558 H2S 6063 5593C2H4 15057 14120 C3H6 21955 20550燃燒過程計算，燃燒1標(biāo)米 3的濕煤氣的理論需氧量為：= 3 以100米 3濕煤氣為基準(zhǔn)的計算結(jié)果廢棄組成 米 3濕煤氣組 成含量體積%焦?fàn)t煤氣可燃成分的燃燒反應(yīng)式理論需氧量 米 3 CO2 H2O N2CO2 — — — —O2 — — — — —CmHn C2H4+3O2→2CO 2+2H2O —CO CO+ 1/2O2→ CO2 — —CH4 CH4+2O2→CO 2+2H2O —H2 H2+ 1/2O2→H 2O — —N2 — — — — H2O — — — — —合 計 100 當(dāng)空氣過剩系數(shù)α =：= 3/標(biāo)米 3濕煤氣；當(dāng)空氣過剩系數(shù)α =：= 3/標(biāo)米 3濕煤氣；未參加燃燒的過剩氧量為：當(dāng)α= 時，= 標(biāo)米 3/標(biāo)米 3濕煤氣；當(dāng)α= 時，= 標(biāo)米 3/標(biāo)米 3濕煤氣；燃燒1標(biāo)米 3為濕煤氣所需的干空氣量為：當(dāng)α=，?標(biāo)米 3/標(biāo)米 3濕煤氣；當(dāng)α=， 3/標(biāo)米 3濕煤氣；由干空氣帶入的氮氣量為：當(dāng)α=，= 3/標(biāo)米 3濕煤氣； 當(dāng)α=，= 3/標(biāo)米 3濕煤氣； 當(dāng)大氣溫度15℃和相對濕度為 ，則空氣入的水汽量為： 當(dāng)α= 時，= 3/標(biāo)米 3濕煤氣； 當(dāng)α= 時，= 3/標(biāo)米 3濕煤氣； 燃燒1標(biāo)米 3為濕煤氣所產(chǎn)生的廢氣量及其組成（標(biāo)米 3）空氣過剩系數(shù) CO2 H2O N2 O2 廢氣量α=α=+=+=+=+= 耗熱量和煤氣用量的計算一次蒸發(fā)溫度在管式爐連續(xù)蒸餾裝置中，煤焦油蒸餾是以一次蒸發(fā)的方式進行的。℃=則遮蔽管總長：???米 輻射管有效長度（露出長度）與爐膛大小及火嘴結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般圓筒爐的高徑比，即 ~7139。圖 輻射段的總吸熱量輻射段的校核（1）校核輻射段熱負荷 Q1由熱平衡方程式代入得： 1 . ?????????????????千 卡 時 千 焦 時 原假定為 65866320 千焦/時，與此處計算值基本相符。焦油一段脫水管排的計算焦油脫水管段的熱負荷為 1773726 千焦/時（1）對流段尺寸的確定選用爐管 φ898，管墻距取 ，管心距 178 毫米，有效長 2200 毫米，每排 5 根管，則對流室寬： ????????米式中：n——對流室每排管根數(shù)c——管心距，米煙氣重量流速： ???????????千 克 米 秒式中：WG——煙氣量，千克 /時煙氣的重量速度，一般為 1～4 千克/米 2時℃/千卡（3）外膜給熱系數(shù)①對流給熱系數(shù) OC?煙氣平均溫度： 754027310GTK????.6. .???AA千 卡 米 ℃ =8千 焦 米 ℃式中： ——煙氣的重量流速，??千 克 米 秒②輻射給熱系數(shù) OR?煙氣和蒸汽的對數(shù)平均溫差可按下式計算： ???.395lg4tC????平均煙氣溫度： .??平均管壁溫度： C?.524.?查圖 得 =????千 卡 米 時 2??千 焦 米 時則外膜給熱系數(shù)為：????/..33859OCRC??????? ?? ?千 卡 米 時 千 焦 米 時包括垢層熱阻在內(nèi)的外膜給熱系數(shù)： 20/??????千 卡 米 時（4）總傳熱系數(shù) 220/ CCR???????? ?千 卡 米 時 千 焦 米 時爐管表面積和爐管排數(shù)爐管表面積： ????米（5）爐管排數(shù)： .?排取 2 排管，則實際爐管表面積為 米 2爐管表面熱強度 2 ?????? ?千 卡 米 時 千 焦 米 時 爐管壓力降計算（一）對流段焦油管壓降對流段焦油溫度低，視為無相變化，其壓力降可按下式計算 2 24 ?? ????????千 克 厘 米式中f——管內(nèi)摩查系數(shù)，Re=4958，查圖 得 f=w——平均操作條件下焦油的線速度， 米/秒g——重力加速度，g= 米/秒rl——操作條