Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
12,3
тяжелые углеводороды
2,2
—
Объем воздуха для сжигания 1 м3 газа при коэффи-
циенте избытка воздуха 1,25, м3
5,4
1,0
Объем продуктов горения на 1 м3 газа, м3
6,3
1,9
Плотность продуктов горения, г/м3
1,2
1,4
В результате термической обработки угля в коксовых печах получается твердый остаток процесса — кокс и летучие продукты коксования, т. е. та часть коксуемого угля, которая удаляется из камеры коксования в виде газов и паров. Пройдя газоотводящую арматуру и газосборник, эти пары и газы транспортируются б цехи улавливания коксохимического производства.
§ 2. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОЦЕССА КОКСОВАНИЯ
Конечные результаты процесса коксования отражаются в материальном балансе. Различают материальный баланс: 1) сырья и продуктов коксования по компонентам; 2) сырья и продуктов коксования по химическим элементам; 3) веществ, участвующих в процессе горения в отопительной системе.
Распространен преимущественно первый тип материального баланса.
Материальный баланс продуктов коксования состоит из приходной и расходной частей. Расчет ведется на 100 или 1000 кг влажной (рабочей) шихты. В приходную часть входит сухая шихта и влага шихты. Подсос воздуха или продуктов горения в камеру коксования в условиях современного режима коксования практически невозможен. Основная причина попадания воздуха в коксовый газ — подсос
из-за малой герметичности газопроводов, работающих под разрежением. Количество подсосанного воздуха при составлении материального баланса действующего коксохимического предприятия можно определить по избытку азота в обратном газе (в материальном балансе проектируемого предприятия подсос воздуха не учитывается).
Расходная часть состоит из валового кокса, обратного сухого газа, безводной смолы, аммиака, бензольных углеводородов, общей влаги (сумма влаги шихты и пирогенетической воды) и суммарных потерь при составлении материального баланса на действующем предприятии, неточностей расчета при составлении материального баланса проектируемого предприятиях (невязка баланса).
При составлении баланса должен быть известен технический и элементарный анализ шихты.
Выход сухой шихты находят по формуле
ШС = 100-П7Р, %, (56)
где Wp — влажность шихты, %.
Выход валового сухого кокса из сухой шихты подсчитывают по формуле
100-1^
Kn =-— ¦ 100+ П, %.
100—
Выход сухого коксового газа (в % от рабочей шихты) можно подсчитать по эмпирической формуле Я. О. Габинского
^ = ^-^(-?^).%. <57>
где К — коэффициент пропорциональности, равный 3—3,3;
Vl1 — выход летучих веществ шихты на горючую массу.
Выход безводной смолы, в % от сухой шихты, определяют по эмпирической формуле
С = (- 18,36 + 1,53Vfn - 0,0261$ K1. (58)
Для пересчета на рабочую шихту величину С надо умножить на ЮО_wp
—TqTj—• Здесь K1 — коэффициент, зависящий от условий процесса. Он находится в пределах 0,81—0,86.
Выход бензольных углеводородов определяют по формуле
Б = (- 1,61 + 0,144^-0,0016^) K6, (59)'
где Кб — эмпирический коэффициент, зависящий от условия процесса и находящийся в пределах 0,88—0,97. Выход бензольных углеводородов получается в процентах на сухую шихту; пересчет на рабочую шихту такой же, как для безводной смолы.
Выход аммиака (в % на рабочую шихту) находят по формуле
Ан = MP . JL, (60)
где /Мш —содержание азота в рабочей шихте, %; 17 и 14 — молекулярные массы аммиака и азота; b — коэффициент перехода азота шихты в аммиак (лежит в пределах 0,12—0,14).
Таблица 43. Таблица материального баланса
Приход
Расход
№
Наименование
Количество
Наименование
Количество
п/п
кг
%
п/п
кг
О'
/0
1.
2.
Сухая шихта Влага шихты
912 88
91,2 8,8
1. 2. 3. 4. 5.
6. 7.
8.
Кокс валовый
Газ сухой
Смола
Аммиак
Бензольные
углеводороды
Влага шихты
Пирогенетиче-
ская вода
Невязка
705 136,2 33,8 2,9
9,1
88
21,8 3,2
70,5 13,62 3,38 0,29
0,91 8,8
2,18 0,32
Итого:
1000
100
Итого:
1000
100
Выход общей влаги подсчитывают как сумму влаги шихты и пи-рогенетической влаги. Выход пирогекетической влаги из рабочей шихты подсчитывают по формуле
Bn = K0Ol .-JjL1 (61)
где Ош — содержание кислорода в рабочей шихте; 18, 16 — молекулярные массы воды и кислорода; K0 — коэффициент перехода кислорода шихты в пирогенетическую влагу. В зависимости от условий процесса K0 бывает 0,334—0,505. Обычно принимают K0 = 0,437.
Пример материального баланса, составленного на 1000 кг рабочей шихты, представлен в табл. 43. Приняты следующие данные для расчета:
Технический анализ шихты, %:
Wp = 8,8; ' А° = 7,5; Vе = 24,8; 5общ = 2,15. Элементарный анализ горючей массы шихты, %:
Сг = 87,51; Лг = 5,22; Ог = 5,4; W «=1,87.
§ 3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОКСОВОЙ ПЕЧИ
Слоевой процесс коксования является в настоящее время и, по-видимому, останется в ближайшие годы основным способом получения металлургического кокса. Поэтому остановимся на требова-
