炼焦工艺设计化工专业课程设计

炼焦工艺设计化工专业课程设计内容摘要：

量； i —— 煤气中某成分的体积， %。 (3) 湿煤气组成 焦炉煤气温度为 ℃时 ， 1 3m 干煤气所含水汽量为 3m / 3m ，则湿煤气中氢气含量为： SH)( 2 %  % 其它气体计算与上相同，计算结果如下： 4CH ： % ， CO ： % ， mnCH： % ， 2CO ： % ， 2N ： % 2O ： % ， 2HO： % (4) 湿煤气热值   3/ mKJQ SDW  (5) 湿煤气密度 3/)( mkgS  煤气燃烧计算 以 1 3m 干煤气燃烧计算 (1) 理论空气需要量 理论需氧量为：  L 2 4 2 4 6 6 2O 0 .0 1 0 .5 H CO 2 CH 3 C H 7 .5 C H O     =[ (59+)+2 25+3 2 + 2 ] = 3m / 3m 式中 CO ， 4CH ， 2O …… 分别为煤气中该成分的体积， %。 理论空气需要量为：  Lo OL 3m / 3m (2) 实际干空气需要量 昆明学院 课 程设计 12 1 5 4 9 5  Og LL  3m / 3m 式中 —— 空气过剩系数，暂取为。 (3) 实 际湿空气需要量 3 9 3 4 6 5 4 ])(1[ 5  ）（空MLL gg 3m / 3m 式中  5M空 —— 由表 62[1]第五项查取的空气中含饱和水汽量， 3m / 3m。 (4) 废气量和废气组成 完全燃烧时，废气中只有 2CO ， 2HO， 2N 和过剩空气中带入的 2O ，故废气中各成分的量为：  2CO 2 4 2 4 6 6V 0 .0 1 CO CO CH 2C H + 6C H    =(++25+22+62) = 3m / 3m    2 g 5H O 2 4 2 4 6 6V 0 .0 1 H 2 CH C H 3 C H 0 .0 4 6 4 L M       空 0 4 6 5 4 4 6 ][  ）（ = 3m / 3m 1 1 1 5 4 22  gN LNV 3m / 3m  LgO OLV 3m / 3m 式中 CO ， 4CH ， 2O …… 分别为煤气中该成分的体积， %。 总废气量为： 2 2 2 2C O H O N OV V V V V    =+++= 3m / 3m 根据以上数据就可计算空 气过剩系数：       2CO 2L2V O 0 .5 C O1 O C O C O      式中      22O , CO , CO分别为废气分析中各成分的体积， %。 昆明学院 课 程设计 13 将  = 代入以上煤气燃烧计算式中，可得到以下结果： gL = 3m / 3m ， sL = 3m / 3m ， 2COV= 3m / 3m ， 2HOV= 3m / 3m ， 2NV= 3m / 3m ， 2OV= 3m / 3m ， V =+++= 3m / 3m 故 2CO 在废气中的百分比为：  =% 2HO在废气中的百分比为：  =% 2N 在废气中的百分比为：  =% 2O 在废气中的百分比为：  =% 焦炉的物料平衡与热量平衡计算 结焦时间与加热煤气参数 见表 25。 大气参数与其它温度见表 26。 小烟道及总烟道废气组成见表 27。 入炉煤与焦炭的工业分析和元素分析见表 28。 表 25 结焦时间与加热煤气参数 结焦 时间 h 加热煤气 孔板设计参数 实际裝 湿煤量 t 流量 压力 温度 压力 温度 重度 m3/h Pa ℃ Pa ℃ 3kg/m   17 5107 4903 25 表 26 大气参数与其它温度 大气参数 入炉 焦饼 小烟 蓄热 荒煤气温度℃ 昆明学院 课 程设计 14 压 力 Pa 温 度 ℃ 相对湿度 % 煤温度℃ 中心温度℃ 道出口废气温度℃ 室走廊温度℃ 前半个结焦周期 后半个结交周期 加权平均 101325 24 47 22 1050 321 35 747 807 767 表 27 小烟 道及总烟道废气组成 部位 小烟道出口处 总烟道 组成 2CO 2O 2CO 2O 正常加热含量 % 停止加热含量 % 表 28 入炉煤与焦炭的工业分析和元素分析 项目 工业分析 % 元素分析 % 组成 水分 灰分 挥发分 碳 氢 氧 氮 应用基 干基 干基 可燃基 符号 W yA gA gV rV gC gH gO gN 入炉煤 9 焦炭 — — — — 原始数据的处理与计算 (1) 加热煤气表流量换算成标准流量 流量孔板设计参数： 压力 (P)为 4903 Pa，温度 (t)为 25℃ ，水汽含量 (f)为 3kg/m ，重度 ( )为 3kg/m ，大气压力 (P0)为 101325 Pa 加热用焦炉煤气工作状态参数： 表流量 ( 1V )为 3m/h ，压力 (P )为 5107 Pa，温度 (t )为 ℃ ，水汽含量 (f )为 3m/h 昆明学院 课 程设计 15 则     11f 0 .8 0 4 f T PVV f 0 .8 0 4 f T P                    0 .47 0 .026 0 .804 0 .026 273 25 101 325 510 0 .451 0 .037 8 0 .804 0 .037 8 273 31 .2 101 325 490 3              = 3m/h (2) 空气过剩系数的计算 小烟道处： 0 . 4 0 0 6 2 . 9 2 01 1 . 2 10 . 9 1 9 3 6 . 0 4 0     总烟道处： 0 .4 0 0 6 4 .1 01 50 .9 1 9 3 5 .2 0     (3) 漏入燃烧系统的荒煤气量     g12 1g2221V L C O= C O C O L  % %   3m/h 式中  —— 总烟道废气空气系数 ；  2 1CO —— 停止加热后干废气中 2CO 含量， %；  2 2CO —— 1 3m 荒煤气燃烧后生成 2CO 体积 ， 3m / 3m。 物料平衡计算 以 1000kg 入炉煤为计算基准，入炉煤含水百分比 W=9% (1) 入炉干煤量 Gm 1 0 0 W 1 0 0 9G m 1 0 0 0 1 0 0 0 9 1 01 0 0 1 0 0    kg/t (2) 入炉煤带入水分 Gs W9G s 1 0 0 0 1 0 0 0 9 0 k g / t1 0 0 1 0 0     (1) 全焦量 GJ 干基全焦率按煤的挥发分 gmV 和焦饼温 度 tJ相关式计算 昆明学院 课 程设计 16 ggJ m JK (10 3 .1 9 0. 75 V 0 .0 06 7t ) ( 10 3 .1 9 0 .7 5 27 .6 3 0 .0 06 7 10 50 ) 75 .4 3%      全焦量 J 1 0 0 wG 1 0 0 0 K100   1 0 0 91 0 0 0 7 5 . 4 3 % 6 8 6 . 4 3 6 k g /t100     (2) 无水焦油量 GJY 无水焦油产率 r r r 2JYK [ 1 8 .3 6 1 .5 3 V 0 .0 2 6 ( V ) ]    2( 18 .36 1 .53 28 .4 0 .02 6 28 .4 ) 4 .12 %       无水 焦油产量 Y rJ Y J Y1 0 0 W AG 1 0 0 0 K100   1 0 0 9 8 .71 0 0 0 4 .1 2 % 3 3 .9 1 k g /t100    (3) 粗苯量 BG 粗苯产率 r r r 2BK [ 1 .6 1 + 0 .1 4 4 V 0 .0 0 1 6 ( V ) ]   2( 1 .61 0 .14 4 28 .4 0 .00 16 28 .4 ) 1 .19 %       粗苯产量 Y rBB1 0 0 W AG 1 0 0 0 K100   1 0 0 9 8 . 71 0 0 0 1 . 1 9 % 9 . 7 9 k g / t100    (4) 氨量 AG 氨产率 ggA 1 7 1 7K ( b N ) 0 . 1 4 1 . 2 8 % 0 . 2 2 %1 4 1 4       式中 b为氮转变成氨的转化系数，取为。 氨产量 gAA1 0 0 WG = 1 0 0 0 K100 1 0 0 91 0 0 0 0 . 2 2 % 2 . 0 0 2 k g / t100     (5) 净煤气量 mqG 昆明学院 课 程设计 17 100kg 干煤及其所生成的焦炭、焦油、粗苯中的含碳量： 干煤含碳量： gmC 100 78 .92% 78 .92kg   焦炭含碳量： gJC 1 0 0 7 5 .4 3 % 8 6 .0 6 % = 6 5 .1 7 k g   焦油含碳量： gJY 1 0 0 9 . 7 6C 1 0 0 4 . 1 2 % 0 . 8 6 3 . 2 k g100     粗苯含碳量： gB 1 0 0 9 . 7 6C 1 0 0 1 . 1 9 % 0 . 9 1 2 0 . 9 8 k g100     净煤气产率为： gmq % a x  V 净煤气产量为： ggm q m q1 0 0 WG 1 0 0 0 K100   =1000 tkg /% 9100  (6) 化合水量 SXG 化合水产率按煤中氧转化为化合水经验公式： ggSX m 18K a O 16   180 .3 9 4 .9 8 % 2 .1 8 %16    式中 gmO —— 装炉煤中干基含氧量； a —— 转化系数，取为。 则化合水量为 : gS X S X1 0 0 WG 1 0 0 0 K100   1 0 0 91 0 0 0 2 . 1 8 % 1 9 . 8 3 8 k g /t100    根据以上计算数据，列出物料平衡表见表 29。 表 29 物料平衡表 收入 支出 项目 数值 kg/t 占湿煤。