煤化工工藝學(xué)教案-文庫吧資料
2024-10-31 08:47本頁面
【正文】 ① 裝煤約 8 小時期間，炭化室同時存在著濕煤層、干煤層、膠質(zhì)體層、半焦層和焦炭層。 （圖 34） . ① 當(dāng)裝煤后加熱約 8 小時，水分蒸發(fā)完了時，中心面溫度上升。（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。 膠質(zhì)體：煤干餾在 350～ 480℃ 時，煤粒表面上出現(xiàn)含有氣泡的液相膜，此時 ～ 120℃ 煤的水分脫出 200℃ 釋放空隙中的氣體（ CH CO CO、 N2） 350℃ 煤熱解、軟化膨脹形成膠質(zhì)體、 480℃ 膠質(zhì)體分解、收縮、固化形成半焦 650℃ 半焦分解、開始向焦炭轉(zhuǎn)化 950℃ 焦炭成熟 350℃ :煤干燥預(yù)熱階段 350～ 480℃ :膠質(zhì)體形成階段 480 ～ 650℃ :半焦形成階段 650 ～ 950℃ :焦炭形成階段 煤干燥預(yù)熱 膠質(zhì)體 半焦 焦炭 氣 態(tài) 產(chǎn) 物 液相膜開始有些軟化，許多煤粒的液相膜匯合在一起，形成氣、液、固三相一體的粘稠混合物。 167。 為了加快調(diào)整煉焦產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使焦化企業(yè)向規(guī)?；?、現(xiàn)代化、環(huán)保型方向發(fā)展，國家制定了 焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件 標(biāo)準(zhǔn)。 隨著國內(nèi)及世界鋼鐵工業(yè)迅猛發(fā)展，其對煉焦產(chǎn)品的需求急劇增長，投資日趨升溫，行業(yè)產(chǎn)能迅速擴(kuò)張。實(shí)現(xiàn)利潤總額 億元，同比增長 %。 截至 2020 年末，我國煉焦產(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 %。 自 20 世紀(jì) 80 代以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的煉焦產(chǎn)業(yè)也進(jìn)入了一個快速發(fā)展期。劣質(zhì)焦炭和熱反應(yīng)性差粉化率會很大。否則，是難以實(shí)現(xiàn)高噴煤比，高爐煉鐵不能正常生產(chǎn)。在各種條件下高爐煉鐵中碳的還原作用和滲碳功能不會有較大的變化。 焦炭的 4 種作用中，提供熱源的主導(dǎo)作用不會改變，這就決定 3 個理論焦比最低值。 (4)爐料的骨架作用。一般鑄造生鐵含碳 %左右，煉鋼生鐵在 %左右。 (3)生鐵的溶碳。焦炭還原作用是以 C 和 CO 形式來對鐵礦石起還原作用。理論最低焦比為 250kg/t, 焦炭在風(fēng)口燃燒掉 55%～ 65%。隨著噴煤比的提高，焦炭用量在逐步減少。焦炭對高爐煉鐵的作用是：主要的熱量來源。煉焦所得化學(xué)產(chǎn)品種類很多，特別是含有多種 芳香族化合物，主要有硫酸銨、吡啶堿、苯、甲苯、酚、萘、蒽和瀝青等。 焦炭主要用于高爐煉鐵。3 ． 1 概述 煤在焦?fàn)t內(nèi)隔絕空氣加熱到 1000℃ 左右，可獲得焦炭、化學(xué)產(chǎn)品和煤氣。 難點(diǎn)：煉焦原料煤，焦?fàn)t，煉焦新技術(shù)。 理解煤的成焦過程，配煤對焦炭質(zhì)量的影響，煤氣燃燒和焦?fàn)t熱平衡，焦?fàn)t傳熱基礎(chǔ)，焦?fàn)t流體力學(xué)基礎(chǔ)。3 ． 4 現(xiàn)代焦?fàn)t 167。3 ． 2 煤的成焦過程 167。2 ． 6 固體熱載體干餾工藝 特點(diǎn)：加熱速度快 載體與干餾氣態(tài)產(chǎn)物分離易 生產(chǎn)能力大 焦油產(chǎn)率高 煤氣熱值高 適合粉煤干餾 托斯考工藝 原料：非黏結(jié)性、弱黏結(jié)煤，直接使用黏結(jié)性煤，氧化破黏后使用 設(shè)備：干餾轉(zhuǎn)爐 內(nèi)熱式；熱載體：熱瓷球 流程：非黏結(jié)性煤 Toscoal 工藝， 430~540℃ 產(chǎn)物：煤氣，焦油，半焦 ETCH 粉煤快速熱解工藝 原料：粉煤 設(shè)備：干餾爐；內(nèi)熱式 熱載體：熱煙氣或氣固聯(lián)合熱載體 4~6t/h 實(shí)驗(yàn) 原料：褐煤， 1000kg 熱載體：半焦 產(chǎn)物：半焦， 328k 焦油， 42kg 煤氣， 58m3，熱值 ETCH175 實(shí)驗(yàn) 原料：褐煤；水 28~45%，干燥基灰分 6~45% 設(shè)備：干餾槽；內(nèi)熱式； 熱載體：熱煙氣， 550℃ 熱半焦，配入少量空氣 流程： ETCH175 工藝流程 產(chǎn)物：半焦粉， 34~56% 焦油， 4~10% 熱解水， 3~10% 煤氣， 5~12% 魯奇魯爾煤氣（ LurgiRuhrgas， LR）工藝 原料：褐煤； 0~20mm；內(nèi)在水 8~11% 設(shè)備：干餾槽；內(nèi)熱式； 熱載體：熱半焦 配入少量空氣、煤氣或油 流程： LR 褐煤干餾流程 產(chǎn)物：半焦，揮發(fā)分 15~21%；煉焦配煤瘦化劑 焦油，含塵 %，回配入半焦 中油，含塵 % 熱解水 煤氣，含輕油 中國褐煤干餾實(shí)驗(yàn) 原料：褐煤； 0~5mm；水 20~40%；油頁巖 設(shè)備：干餾槽；內(nèi)熱 式； 450~670℃ 熱載體：半焦，配入少量空氣、煤氣 700~750℃ 流程： 大連理工大學(xué)新法干餾實(shí)驗(yàn)流程 產(chǎn)物：半焦，微孔； 灰分少，熱值高，反應(yīng)性好，比電阻大 還原劑，炭質(zhì)吸附劑，高爐噴吹燃料 焦油 熱解水 煤氣，含輕油 3 煉焦 167。 沸騰床干餾爐 原料：粉煤， 0~6mm 設(shè)備：沸騰爐 內(nèi)熱式；熱載體：煤氣燃燒所得煙氣 流程：粉煤沸騰床干餾法 產(chǎn)物：煤氣，中油，焦油，焦粉 氣流式內(nèi)熱爐 原料：塊煤或型煤， 20~80mm，非黏結(jié)性煤 設(shè)備：魯奇三段爐（干燥、干餾、焦炭冷卻）內(nèi)熱式；熱載 體：煤氣燃燒所得煙氣 流程：氣流內(nèi)熱式干餾流程 產(chǎn)物：煤氣，焦油，焦炭 立式爐 原料：塊煤， 75mm，一定的黏結(jié)性 設(shè)備：外熱式立式爐 外熱式； 熱源：發(fā)生爐煤氣，回爐煤氣 產(chǎn)物：煤氣，焦油，焦炭 167。 溫度 ↑，焦油產(chǎn)率 ↓，酚類 ↓，烴類 ↓，中性含氧化合物 ↑，瀝青烯 ↑，煤氣產(chǎn)率 ↑ ， H2↑，半焦和焦油產(chǎn)率 ↓ 塊度 ↑，焦油產(chǎn)率 ↓，煤氣產(chǎn)率 ↑ 加熱速度 速度 ↑，半焦產(chǎn)率 ↓，焦油產(chǎn)率 ↑，熱解水產(chǎn)率 ↓，煤氣產(chǎn)率 ↓ 壓力 壓力 ↑，半焦產(chǎn)率 ↑ ，焦油產(chǎn)率 ↓，煤氣產(chǎn)率 ↑ 167。隨著溫度升高，活化能大的熱解反應(yīng)發(fā)生有可能
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