煤化工-4(已改無錯(cuò)字)
2023-03-27 00:33:50 本頁面
【正文】 不利的 ， 因?yàn)樘岣呒訜崴俣仁故湛s速度加快 ， 相鄰層的聯(lián)接強(qiáng)度加大 ， 從而收縮應(yīng)力大 ， 產(chǎn)生的裂紋多 ， 故合理的加熱速度應(yīng)是黏結(jié)階段快 ， 收縮階段慢 。 現(xiàn)代焦?fàn)t炭化室內(nèi)的結(jié)焦過程無法調(diào)節(jié)各階段的加熱 ，且實(shí)際上濕煤 、 干煤 、 膠質(zhì)體由于導(dǎo)熱性能差 ， 加熱速度慢 ，半焦和焦炭反而加熱快 ， 這是現(xiàn)代炭化室的根本缺點(diǎn) 。 2． 煤料細(xì)度 煤料粉碎度和焦炭強(qiáng)度呈如下關(guān)系：同一種煤的粉碎度增加 ， 焦炭強(qiáng)度增加 ， 當(dāng)煤粉碎度達(dá)到某極限值后 ， 繼續(xù)增加時(shí)焦炭強(qiáng)度反而降低 。 對(duì)不同的煤種 ， 和其焦炭強(qiáng)度的極大值對(duì)應(yīng)的粉碎度取決于煤的黏結(jié)性 ， 黏結(jié)性愈好的煤 ， 與其焦炭強(qiáng)度極大值對(duì)應(yīng)的煤粉碎度愈高 。 這是因?yàn)榉鬯槎忍岣邥r(shí) ， 煤粉的分散表面積增加 ， 由于固體顆粒對(duì)液體的吸附作用使膠質(zhì)體黏度增大 ， 不利于氣體的析出 ， 使黏結(jié)階段的膨脹壓力增大 ， 因而使煤的黏結(jié)性提高 。 煤料越肥 ， 對(duì)焦炭強(qiáng)度的影響趨向于收縮應(yīng)力的降低 ，故細(xì)粉碎有利于得到裂紋少 、 塊度大 、 質(zhì)量均一的焦炭 。 但對(duì)配合煤而言 ， 應(yīng)根據(jù)單種煤的特性 ， 確定粉碎度 。 一般情況為增加弱黏結(jié)煤的用量 ， 則應(yīng)對(duì)強(qiáng)黏結(jié)煤粗粉碎以保持其黏結(jié)性 ， 弱黏結(jié)煤細(xì)粉碎以利于分散 。 因此對(duì)于不同的煤料 ， 為得到強(qiáng)度最好的焦炭 ， 應(yīng)尋找各自最適合的細(xì)度 。 堆密度 增加裝爐煤的堆密度 ， 使煤粒間隙減小 ， 膨脹壓力增大 ，填充間隙所需的液態(tài)物質(zhì)減少 ， 在膠質(zhì)體數(shù)量和性質(zhì)一定時(shí) ，可以改善煤的黏結(jié)性 。 但堆密度的增大 ， 使相鄰層的聯(lián)接強(qiáng)度加強(qiáng) ， 且伴隨著收縮應(yīng)力的增加 ， 使焦炭的裂紋增加 。 因此 ， 只有當(dāng)黏結(jié)性差的氣煤配用量較大時(shí) ， 采用增加堆密度的方法來提高焦炭的強(qiáng)度 。 4． 填加物 煤料黏結(jié)性不好時(shí) ， 可以加入瀝青等黏結(jié)劑 ， 增加結(jié)焦過程中的液相以改善黏結(jié)性 。 但這種黏結(jié)劑應(yīng)要求在煤料膠質(zhì)體階段有較好的熱穩(wěn)定性 ， 故最好采用高沸點(diǎn)瀝青 。 當(dāng)煤料收縮性很大時(shí) ， 可在不使煤黏結(jié)性降低很多的情況下 ， 加入經(jīng)細(xì)粉碎的無煙煤粉 、 焦粉等瘦化劑以減少收縮內(nèi)應(yīng)力 ， 從而提高焦炭塊度 。 一 、 化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)生 在膠質(zhì)體生成 、 固化和半焦分解 、 縮聚的全過程中 ， 都有大量氣態(tài)產(chǎn)物析出 。 由于炭化室內(nèi)成層結(jié)焦 ， 而塑性層的透氣性一般很差 ， 大部分氣態(tài)產(chǎn)物不能穿過膠質(zhì)體層 ， 因此 ， 炭化室內(nèi)干煤層熱解生成的氣態(tài)產(chǎn)物和塑性層內(nèi)所產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物中的一部分只能向上或從塑性層內(nèi)側(cè)流往爐頂空間 ， 這部分氣態(tài)產(chǎn)物稱 “ 里行氣 ” 。 煤熱解中的化學(xué)反應(yīng)可分為以下幾種： 1． 煤熱解中的裂解反應(yīng) （ 1） 結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵斷裂生成自由基 ， 其主要是： — CH2— 、 — CH2— CH2— 、 — CH2— O— 、 — O— 、 — S—、 — S— S— 等 ， 橋鍵斷裂成自由基碎片 。 （ 2） 脂肪側(cè)鏈?zhǔn)軣嵋琢呀?， 生成氣態(tài)烴類：如 CHC2H C2H4等 。 （ 3） 含氧官能團(tuán)的裂解 ， 含氧官能團(tuán)的熱穩(wěn)定性順序?yàn)椋? — OH — COOH 羧基熱穩(wěn)定性低 ， 200℃ 就開始分解 ， 生成 CO2。羰基在 400℃ 左右裂解成 CO， 羥基不易脫除 ， 到700℃ ～ 800℃ 以上 ， 有大量氫存在 ， 可氫化生成H2O。 含氧雜環(huán)在 500℃ 以上也可能斷開 ， 生成 CO。 （ 4） 煤中低分子化合物的裂解 ， 是以脂肪結(jié)構(gòu)為主的低分子化合物 ， 其受熱后 ， 可分解成揮發(fā)性產(chǎn)物 。 煉焦化學(xué)產(chǎn)品主要是二次熱解產(chǎn)物 。 二次熱解的反應(yīng)主要有： （ 1） 裂解反應(yīng) C2H6→ C2H4+H2 C2H4→ CH4+C CH4→ C+2H2 （ 2） 脫氫反應(yīng) （ 3） 加氫反應(yīng) （ 4） 縮合反應(yīng) （ 5） 橋鍵分解 — CH2+H2O→CO+
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