Надо Знать

добавить знаний



Коксование



План:


Введение

Коксовые батареи, Южный Уэльс
Коксовые батареи. Украина.

Коксования ( рус. Коксование , англ. coking process , нем. Verkoken n, Verkokung f, Koken n, Verkokungsvorgang m ) - Переработка природного топлива нагревом до температуры 900 ... 1050 ? С без доступа воздуха для получения кокса, коксового газа и некоторых побочных продуктов.


1. Процесс коксования

Процесс коксования состоит из трех стадий: подготовка сырья, собственно коксования и переработки коксового газа. Сырьем для коксования служит смесь каменного уголь, который способен при нагревании запекаться (т.е. размягчаться и слипаться в общую массу). Такой способностью обладает коксующийся уголь марок К, С, Ж, Г.

Коксования каменного угля проводят в коксовых печах, коксования тяжелых продуктов переработки нефти - в металлических кубах или специальных печах. В результате коксования топливо разлагается с образованием летучих продуктов и твердого остатка кокса. Основным целевым продуктом этого процесса является кокс, который используется главным образом как восстановитель и топливо в металлургической промышленности.

Коксовые батареи состоят из десятков узких камер, расположенных параллельно. Процесс коксования начинается с загрузки камер угольной шихтой. Коксования обычно осуществляется с внешним подводом тепла. Под действием тепла угля прогревается, сушится и при температуре 350 - 450 о С размягчается и превращается в полужидкую пластичную массу, одновременно начинается выделение летучих веществ. При температуре 500 - 550 о С происходит интенсивное выделение смолы и продолжается выделение летучих веществ. В результате размягчения и выделения газов угля вспучивается и вступает пористой строения. Постепенно вязкая масса густеет, твердеет (запекается) и образует "коксовый пирог", который к концу процесса уменьшается в объеме и растрескивается на отдельные куски. По мере увеличения температуры коксования растет объем прямого коксового газа, который может быть использован как газообразное топливо (его теплота сгорания - 21-23 МДж / м 3). При повышении конечной температуры коксования в 1000 - 1150 о С возрастает выход смолы и сырого бензола.

В результате коксования получают 75 - 80% кокса, 10 - 15% коксового газа, 1% бензола, 3% смол.

Процесс коксования длится 13 - 14 часов, по окончании его кокс (с теплотой сгорания 29 - 31 МДж / кг) выталкивают из камеры в тушильных вагон и заливают водой (гасят).


2. Продукты коксования

В результате коксования получают 75 - 80% кокса, 10 - 15% коксового газа, 1% бензола, 3% смол.

3. Кокс - главный продукт коксования

Главным потребителем крупных классов кокса является черная металлургия. Крупный кокс (класс +25 мм) используют также в цветной металлургии при выплавке меди, свинца, никеля, в химической промышленности как восстановитель для получения сульфида натрия, цинковых белил, углекислого газа, сухого льда, для обжига известняка, как высококалорийное бездымное топливо для коммунально- бытовых и промышленных целей и др.. Кокс средней крупности (5-25 мм) применяется в электротермическом производстве для получения ферросплавов, карбида кальция, цинка, желтого фосфора и др.., Мелкий кокс (-5 мм) используется как топливо.

Кокс используется в качестве восстановителя и топливо в металлургической промышленности, а летучие вещества служат сырьем для производства различных химических продуктов. Важнейшие свойства кокса - гранулометрический состав и механическая прочность.

Таблица - Количество элементов, содержащихся в твердом остатке при 500 ? С (% к первоначальному уголь)

Вид ТГК С Н N О
Сапропелиты 54-61 21-27 17-32 17-32
Бурый уголь 78-83 36-39 - 14-43
Молодые уголь 75-82 35-60 68-85 10-52

Таблица - Распределение элементов (% от содержания их в шихте) при ОТК

Продукты коксования С Н N O
Кокс 84,2 6,6 13,8 5,9
Смола 3,8 11,8 6,4 0,9
"Сырой бензол" 1,4 1,8 - -
Пирогенетический вода - 12,5 - 59,2
Коксовый газ 10,6 66,3 72,0 34,0
Аммиак - 1,0 10,8 -


Таблица - Выход фракций каменноугольной смолы (%)

Наименование фракций Температурные границы,  С Выход фракции,%
Легкое масло До 170-180 0,5-1,0
Средняя фракция 170-230 10,0-12,0
Тяжелая фракция 230-270 5,0-8,0
Первый антраценовое фракция 270-300 3,0-5,0
Второй антраценовое фракция 300-360 16,0-20,0
Пек каменноугольный Выше 360 54,0-65,0

Таблица - Средний состав сухого обратного газа

Коксохимические заводы CO 2 + H 2 S CO C m H n O 2 H 2 "CH 4" и гомологи N 2 ,
кг / м 3
Q H,
МДж / м 3
Украина А 2,0 7,6 2,3 1,0 61,2 21,7 4,2 0,472 19,1
Б 2,1 6,4 0,4 0,2 50,5 25,0 15,0 0,543 15,5
России А 2,7 8,1 2,4 0,4 54,4 25,9 4,9 0,501 19,1
Б 3,8 4,8 3,8 0,7 60,2 23,1 3,6 0,454 17,6


Таблица - Состав коксового газа

Компоненты Количество, г / м 3
Прямой газ После второго уровня охлаждения
Водяные пары 250 - 450 25-30
Пары смолы 80-150 2-5
Ароматические
углеводороды
30-40 32-36
Аммиак 8-13 7-11
Нафталин До 10 2-3
Сероводород 6 - 40 16-26
Пиридиновые основы 0,4-0,6 0,4-0,6

Таблица Требования к химическому составу кокса в Германии (% на сухую массу)

Показатель,% Значение
Зольность менее 9,0
Выход летучих веществ менее 0,75
Содержание серы менее 0,70
Содержание щелочей (N 2 O + K 2 O) менее 0,20
Содержание хлора менее 0,05
Содержание фосфора менее 0,03
Содержание цинка менее 0,003

"Таблица. - ' Требования к физическим свойствам кокса

CSR * (<10 мм),% > 65
CRI **,% ≤ 23
М40> 40 мм,% > 55
М10> 10 мм,% <15
Гранулометрический состав *** (%) по классам, мм:
более 80 мм ≤ 10%
менее 40 мм ≤ 18%
более 20 мм ≤ 3%

Таблица - Требования к качеству кокса

Показатели качества кокса Современные
требования
Фактический качество кокса Перспективные требования (при расходе кокса <300 кг / т чугуна)
$ $ DeleteCell $ $

Северо-
американсь кого
Импортированного
Механическая прочность%:
индекс стабильности (> 25 мм) индекс твердости (> 6,4 мм)

60
68

59
69

59-64
68

> 61
> 70
Средняя величина, мм 50 50 50 > 50
Содержание классов,%
> 50 мм
> 25 мм
> 12,5 мм

46
94
2

25-75
93
2

21-75
93
3

> 50
> 96
0
Выход летучих веществ% 0,9 0,75 0,8 <1,0
Содержание%
влаги
золы
серы
щелочей

5,0
8,5
0,75
0,20

5,0
8,5
0,7
0,18

5,0
7,5-10,0
0,6-0,7
0,17

<5,0
<8,5
<0,75
<0,2
CSR,%
CRI,%
61
23
61
25
60-65
25-19
> 61
<22


Индекс стабильности% Изменения расхода кокса, кг / т чугуна
<55 8,0
55-62 4,0
> 62 2,0
Содержание,%
золы 10,0
серы * 5,0
влаги 2,5
Горячая прочность CSR%
<58 0,75
> 58 1,50


  • при изменении сернистости кокса на 0,1%



См.. также


Литература


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам