焦?fàn)t煤氣干熄焦基礎(chǔ)研究及新技術(shù)的開(kāi)發(fā).pdf

1、干熄焦技術(shù)是一個(gè)重大節(jié)能減排項(xiàng)目，隨著節(jié)能減排有關(guān)政策要求的實(shí)施，干熄焦技術(shù)在我國(guó)逐步推廣應(yīng)用。該技術(shù)相對(duì)濕熄焦有三大優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約能源、提高焦炭質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境。而目前干熄焦技術(shù)通常使用氮?dú)?，需配套?fù)雜昂貴的空分設(shè)備，本文提出了采用焦?fàn)t煤氣進(jìn)行熄焦，主要研究了采用焦?fàn)t煤氣熱載體時(shí)千熄爐內(nèi)的床層壓降和傳熱效果，并與氮?dú)獾南啾容^，從定性和定量上分析了床層壓降的影響因素。另外本論文還開(kāi)發(fā)了新型干熄焦技術(shù)及裝置----組合式干熄焦技術(shù)和分段干熄焦技

2、術(shù)。主要研究成果如下：
　　 ⑴氣體流量在6m3/h時(shí)，采用焦?fàn)t煤氣熄焦其床層壓降比N2的小46％。
　　 ⑵研究出焦炭床層壓降與焦塊粒度、床層空隙率、氣體量、氣體密度和氣體粘度等因素有關(guān)；同一氣體進(jìn)行熄焦時(shí)，床層壓降隨著氣體進(jìn)氣量的增大而增大，隨焦塊粒度的增大而減小。進(jìn)氣量6m3/h時(shí)，各氣體下的床層壓降與氣體密度大小關(guān)系一致，說(shuō)明床層壓降受氣體密度影響較大。
　　 ⑶建立了焦?fàn)t煤氣干熄爐內(nèi)床層壓降數(shù)學(xué)模型，根

3、據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值模擬，研究出焦?fàn)t煤氣熱載體小型干熄焦裝置的流體阻力計(jì)算式：△P/L=5.13(dpuρ/μ)0.847ε-2.66μu/dp2，并將該式與Ergun經(jīng)驗(yàn)式對(duì)比，得出該計(jì)算式比Ergun經(jīng)驗(yàn)式更適用。
　　 ⑷對(duì)焦?fàn)t煤氣干熄焦進(jìn)行了熱平衡研究，為干熄焦裝置的運(yùn)行提供了依據(jù)；對(duì)焦?fàn)t煤氣干熄焦進(jìn)行了熄焦時(shí)間研究，發(fā)現(xiàn)其大約是氨氣熄焦的69.5％，熄焦時(shí)間大大縮短。
　　 ⑸研究開(kāi)發(fā)了組合式干熄焦技術(shù)

4、，該裝置由熄焦罐座(1～5個(gè))、連接管道、接熄焦罐和罐車(chē)構(gòu)成，代替了現(xiàn)有單臺(tái)大型熄焦設(shè)各，省去了提升框架等復(fù)雜的輸入設(shè)備，降低了投資；研發(fā)的接熄焦罐既是接焦設(shè)備，又是熄焦設(shè)備，在組合式干熄焦裝置中并列設(shè)置，根據(jù)需要可多可少，適應(yīng)生產(chǎn)能力彈性大，通過(guò)簡(jiǎn)單的組合，能夠適應(yīng)60～100萬(wàn)噸焦化廠，也可適應(yīng)500～1000萬(wàn)噸級(jí)的焦化廠?？傊?，該技術(shù)是將低溫?fù)Q熱介質(zhì)的氮?dú)饣蜻€原性氣體(H2、CO和CH4的混合氣，如焦?fàn)t煤氣)輸入兩個(gè)以上的接熄焦

5、罐中，通過(guò)調(diào)節(jié)連接管閥門(mén)，將焦炭溫度降至250℃，同時(shí)換熱介質(zhì)加熱到800～950℃由出氣管輸出，工藝過(guò)程簡(jiǎn)便，可操作性強(qiáng)。
　　 ⑹提出了分段干熄焦技術(shù)，將干熄爐從上至下依次設(shè)計(jì)為預(yù)存段、氣化冷卻段、過(guò)渡段、物理冷卻段和排料段五段，將水蒸汽通入氣化冷卻段，焦?fàn)t煤氣通入物理?yè)Q熱段，使大部分高溫焦炭的熱量用于水煤氣反應(yīng)，從而可以生產(chǎn)更多的水煤氣；利用上述熄焦技術(shù)，每熄1t焦炭，水蒸汽和焦?fàn)t煤氣共需1060．2m3，是需氮?dú)饬?15