Файл: Тютюнников Ю.Б. Получение кокса из слабоспекающихся углей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 73
Скачиваний: 0
Угли дробились в молотковых дробилках. В резуль тате одноразового дробления помол угля составлял
90—93% класса < 3 мм.
Величина разовой загрузки коксовых печей шихтой из исследуемых углей практически не отличалась от за грузки обычной шихтой. Температурный режим коксо вания приведен в табл. 21. Следует отметить, что тем пература в осевой плоскости коксового пирога в 1-м
варианте была |
несколько |
ниже, чем в остальных. |
|
|
|
|
Таблица 21 |
|
|
Температурный |
режим коксования |
|
Температура в отопительных |
Температура |
|
|
простенках, °С |
||
Варианты |
|
|
в осевой плоско- |
с коксовой |
с машинной |
сти коксового |
|
|
пирога, °С |
||
|
стороны |
стороны |
|
1 -Й ....................... |
1326 |
1302 |
846 |
2 - й ....................... |
1306 |
1273 |
967 |
3 - й ....................... |
1306 |
1272 |
1027 |
Выдача кокса из печей во всех вариантах происхо дила нормально, без тугого хода. Величина тока на дви гателе штанги коксовыталкивателя при выдаче кокса во всех вариантах составляла 80—100 а, т. е. была ниже обычного уровня его на заводе. Следовательно, при кок совании газовых углей Львовско-Волынского бассейна снижение степени готовности кокса (если это потребует ся для улучшения его горючести) не вызовет затрудне ний в работе.
Характеристика кокса, полученного из львовско-во- лынского угля, приведена в табл. 22.
Механическая прочность кокса во всех вариантах
54
коксования была от носительно высокой. Кокс,- полученный в 1-м варианте, по пока зателям барабанной пробы несколько усту пал коксу, полученно му из донецких газо вых углей. Однако при среднем показателе барабанной пробы по 1-му варианту 254,2 кг отдельные пробы кок са этого варианта име ли более высокую ба рабанную пробу, рав ную 274 кг.
В табл. 23 показано влияние скорости на грева и конечной тем пературы коксования на прочность кокса.
Как и следовало ожидать, механиче ская прочность кокса возрастает с увеличе нием скорости коксо вания и конечнойтем пературы нагрева. С увеличением степени готовности кокса ме ханическая прочность кокса закономерно увеличивается.
|
в |
|
|
|
|
е? |
|
% |
|
|
и |
|
||
к |
>» |
послекокса |
классампо, |
|
и |
||||
CS |
О |
|
|
|
vo |
О |
|
|
|
* |
|
|
|
|
<3 |
|
|
|
|
|
|
Ситовый состав |
коксосортировки |
|
|
* |
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
* |
испытанийПоказатели |
,барабанемаломв% |
|
|
«а |
|||
|
* |
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
о. |
|
|
|
|
<и |
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
Л |
|
|
|
|
о. |
|
|
|
|
<3 |
|
|
|
|
|
Показатели испытаний |
в большом барабане, к г |
Содержание классов 1 в подбарабанном 1 продукте
жж 0—01
жж ot—9Z
« к дг—№
жж 0^“ 09
КК 09-08
ww 08<
жж oi>
жж 0S-0fr
жж о^<
жж oi>
ж* 01-93
ЖЖqz<
иохвхэо
! 4 1 H B n d B Q
о О о
0 0 ,0 ,
СО"оГ 04
cs о,г-,
СО СО"04
Tf Tf iO
О 04 О
rt- ^ -t*
04 Ol
—~ос со"
CO 04 04
о и о со о"со" о"
СО rt*
о"о"
T f O lO
ьГCN 04" 04 О) 04
о Ю r f 4 со" со"
Ю СО СО
—* СО,
со" со" —" rt*
ю"о"—“
О 00 О21,6
СО 04 04
ю |
|
| |
|
^44,3г |
|
О |
—СО, |
|
tCю" |
|
|
254,2 |
300.8 302.,8 I |
|
3 jS |
3 S |
3 S |
|
0 4 |
СО |
55
|
|
Т а бл и ц а |
23 |
Влияние скорости нагрева и конечной температуры |
|||
|
коксования |
на прочность |
кокса |
Скорость коксования, |
Конечная температура |
Барабанная проба кокса, |
|
ерад/мин |
коксования, °С |
кг |
|
0,96 |
803 |
239 |
|
1,01 |
870 |
248 |
|
1,13 |
950 |
274 |
|
Испытания прочности кокса в малом барабане в со ответствии с ГОСТ 8929—58 показали аналогичную за висимость прочности кокса от степени «выжженности».
Ситовый состав валового кокса показан в табл. 24. Данные анализа кокса 1-го и 2-го вариантов свидетель ствуют о практически одинаковом содержании классов > 2 5 мм. Кокс 1-го варианта отличается несколько по ниженным содержанием класса 10—0 мм, что характери зует его как более ценный вид топлива для бытовых печей.
|
|
|
|
|
Таблица |
24 |
|
|
|
|
Ситовый состав валового |
кокса |
|||
|
Ситовый состав валового кокса после коксосортировки |
|
|||||
|
|
|
по классам, % |
|
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
|
|
|
|
>80 мм |
80—60 мм |
60—40 мм |
40—25 мм |
25—10 мм |
10—0 мм |
|
1- |
й17,74 |
30,37 |
24,67 |
9,73 |
8,98 |
8,51 |
|
2- |
й19,58 |
30,52 |
25,15 |
8,26 |
6,24 |
10,25 |
Для кокса всех вариантов определялась горючесть, результаты анализов приведены ниже.
56
К о к с |
|
Г орю чест ь, сек |
Вариант |
1-й |
54,2 |
» |
2-й |
61,3 |
» |
3-й |
67,9 |
Доменный |
101 |
Таким образом, кокс из углей Львовско-Волынского бассейна всех вариантов обладает более высокой горю честью, чем доменный. Горючесть его уменьшается от 1-го варианта к 3-му, т. е. в направлении возрастания степени выжженности.
Выбирая режим коксования углей Львовско-Волын ского бассейна, необходимо иметь в виду, что основным потребителем кокса будет население городов и сел. При сжигании кокса в бытовых отопительных устройствах фактор горючести приобретает особенно большое зна чение.
Как уже отмечалось выше, кокс всех вариантов ха рактеризуется относительно высокой механической проч ностью. Однако кокс 2-го и 3-го вариантов имеет пони женную горючесть, что нежелательно для бытового топлива.
При 14-часовом периоде коксования и конечной тем пературе его 950° С из углей Львовско-Волынского бас сейна может быть получен кокс с барабанной пробой около 270 кг, который имеет высокую горючесть, доста точную механическую прочность, удовлетворительный си товый состав и вполне пригоден для сжигания в быто вых и коммунальных топках. В то же время при реко мендуемом режиме коксования будет обеспечена высо кая производительность печей, что улучшит технико-эко номические показатели работы коксогазохимического за вода на углях Львовско-Волынского бассейна.
В УХИН было установлено (45), что при высокотем пературном коксовании длиннопламенных и газовых уг лей Донбасса выход химических продуктов значительно превышает их выход при коксовании производственных шихт.
Рис. 12. Схема установки для определения выхода химических продуктов коксования:
1 — электронные потенциометры; 2 — печь; 3 — металлическая камера для
угля; |
4 — холодильник; |
5 — приемник смолы; |
6 — электрофильтр; 7 — ко |
|||
лонны |
с хлористым кальцием; |
8 — склянка |
с 10% -ной |
серной кислотой; |
||
9 — склянки с |
15%-ным |
едким |
натром; /0 — электропечь; |
11 — милливольт |
||
|
метр; |
12 — патрон |
с активированным |
углем; /3 — микроманометр; |
||
|
|
|
|
|
|
14 — газометр. |
Выход и качество продуктов коксования определя лись на установке, показанной на рис. 12.
Коксование проводилось в прямоугольной металличе ской камере, вмещающей около 5 кг угля. Образовав шиеся в камере летучие продукты коксования отводи лись по наклонному стояку в холодильники, где пары смолы и воды частично конденсировались. Полученный конденсат стекал в металлический приемник. Газ пол ностью очищался от смолы в электрофильтре, питаемом от однополупериодного выпрямителя. После электро
58
фильтра газ последовательно проходил поглотительную склянку с серной кислотой для связывания аммиака и поглотительные склянки с раствором щелочи для улав ливания сероводорода и углекислого газа. Пары воды поглощались из газа хлористым кальцием. После выде ления влаги газ направлялся в патрон с активирован ным углем для улавливания бензольных углеводородов, а затем собирался в газометре емкостью 2 мъ.
Заданное давление в коксовой камере, холодильниках и смолоприемнике контролировалось с помощью микро манометра, подключенного к смолоприемнику, и регули ровалось изменением скорости вытекания воды из газо метра. Система обогрева коксовой камеры обеспечивала возможность регулирования температуры подсводового пространства.
В опытах по определению выхода химических продук тов коксования поддерживался следующий тепловой ре жим: предварительный нагрев печи до температуры 1050—1070° С, температура подсводового пространства 730° С и выше.
Опыт заканчивался, когда температура в осевой пло скости коксового пирога достигала 950—960° С. Для установления достоверности получаемых на этой уста новке данных на ней была скоксована шихта, которая длительное время коксовалась в заводских условиях. Таким образом было установлено, что выходы основных продуктов коксования, полученные на этой установке в лабораторных условиях, практически не отличаются от выходов, полученных на заводе. Так, например, выход кокса ,в лабораторной печи был равен 75,38, а на заво де—76,45%, выход бензола соответственно 1,00 и 1,085%.
Уголь, загружаемый |
в камеру, |
содержал класса |
<С 3 мм 91—95%. Перед |
загрузкой |
он увлажнялся до |
6- 8 % . |
|
|
59
Т а б л и ц а 25
Выход продуктов коксования в укрупненной лабораторной печи, % к сухому углю
Сырье
Смола |
Сырой бензол |
Пирогенетическая |
влага |
Коксовый газ |
1 |
Аммиак |
|
|
1 |
|
: |
1 |
Шихта Х К Х З ................ |
• . . . |
4,60 |
0,80 |
3,32 |
10,85 |
0,19 |
Газовый уголь ЦОФ № 1/2 „Доб- |
5,95 |
1,33 |
5,06 |
13,80 |
0,22 |
|
рополье*1 ....................................... |
и 2 „Велико- |
|||||
Уголь шахт № 1 |
6,76 |
1,30 |
5,23 |
14,24 |
0,24 |
|
мостовских" ............................... |
|
|||||
Результаты опытов показали, что выход химических |
||||||
продуктов шахт № 1 и 2 «Великомостовских» |
(смолы и |
|||||
сырого бензола) |
при коксовании |
газовых углей на 30— |
35% больше, чем при коксовании шихты ХКХЗ. Повышенный выход смолы (6,76%) при коксовании
углей шахт Львовско-Волынского бассейна объясняется наличием в них сапропелитов.
Смола, сырой бензол и коксовый газ, полученные при коксовании газовых углей, анализировались обычными методами. В табл. 26 приведена характеристика смолы, полученной в лабораторных условиях.
Смола, полученная из донецкого газового угля, ха рактеризуется повышенным содержанием фенолов. Вы ход фенолов из сухого донецкого газового угля равен 0,514, из львовско-волынского — 0,466, из производ ственной шихты — 0,262%.
Характеристика сырого бензола, полученного из газо вых углей, приведена в табл. 27. Необходимо отметить, что его потери при мойке мало отличаются от потерь бензола из производственной шихты. В то же время удельное содержание бензольной фракции в сыром бен-
60