Проект установки первичного охлаждения коксового газа - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Проект установки первичного охлаждения коксового газа

Значение первичного охлаждения коксового газа. Назначение и конструкция газосборника и электрофильтров. Коксование угольной шихты. Расчет газового холодильника с горизонтальным расположением труб. Определение необходимой мощности на валу нагнетателей.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования Российской Федерации
Кафедра химической технологии, экологии и литья
по дисциплине «Проектирование предприятий »
На тему: ” Проект установки первичного охлаждения коксового газа ”
Коксовый газ, газосборник, угольная шихта, аммиак, сероводород, бензольные углеводороды, надсмольная вода, первичный трубчатый газовый холодильник, давление, расход, материальный баланс, тепловой баланс, нагнетатель, электрофильтр, очистка.
В курсовом проекте рассчитана установка первичного охлаждения коксового газа для производства с производительностью 1,5 млн. т шихты в год. В проект входит расчет материального баланса коксования, расчет газосборника, расчет количества первичных газовых холодильников с горизонтальным расположением труб, расчет нагнетателей для коксового газа, расчет электрофильтров для очистки коксового газа от смолы.
1 Технологическая схема первичного охлаждения коксового газа
1.1 Значение первичного охлаждения коксового газа
1.3 Назначение и конструкция газосборника
1.4 Назначение и конструкция холодильников
1.5 Характеристика нагнетателей для коксового газа
1.6 Назначение и конструкция электрофильтров
2.1 Расчет материального баланса коксования угольной шихты
2.2 Расчет материального баланса коксования для проектируемого завода
2.4 Расчет газового холодильника с горизонтальным расположением труб
2.4.3 Определение потребной поверхности теплопередачи холодильников
2.5 Определение необходимой мощности на валу нагнетателей
Первой технологической операцией, которой подвергается газ по выходе из коксовых печей, является его охлаждение.
Несмотря на простоту физического процесса первичного охлаждения коксового газа, конструктивное его оформление встречает определенные трудности технического порядка. Это объясняется большим объемом газов, подлежащих охлаждению, выделением на поверхности аппаратуры пленок смолы и отложений нафталина, нарушающих нормальный тепловой режим, а также агрессивностью образующейся в процессе охлаждения коксового газа аммиачной воды, содержащей сульфиды, соли синильной кислоты, сероводород и другие соединения.
Неблагоприятные условия работы охлаждающей аппаратуры коксового газа должны быть учтены при выборе технологической схемы и расчете аппаратуры с тем, чтобы обеспечить необходимую производительность аппарата и установленные правилами технической эксплуатации режимные показатели.
Первичное охлаждение коксового газа проводится в две стадии:
1. Охлаждение коксового газа в коленах стояков и газосборниках при орошении водой до 80 - 85°С.
2. Охлаждение коксового газа в первичных газовых холодильниках до 20 - 25°С.
1 Технологическая схема первичного охлаждения коксового газа
1.1 Значение первичного охлаждения коксового газа
Химические продукты, образующиеся при коксовании каменного угля, выходят из подсводового пространства коксовых печей с температурой равной 650 - 700єС. Для дальнейших же технологических процессов коксовый газ должен быть охлажден до 25 - 35єС.
Это необходимо по следующим причинам:
1. В результате охлаждения газа и конденсации паров воды и смолы резко уменьшается объем газа и, следовательно, уменьшаются производительности нагнетателей и расход энергии на сжатие и перемещение газа через улавливающую аппаратуру.
2. Улавливание химических продуктов коксования (аммиака, бензольных углеводородов, сероводорода и др.) при температуре 25 - 35єС обеспечивает достаточно высокую степень поглощения.
3. Выделение из коксового газа при его охлаждении смолы позволяет уменьшить загрязнение аппаратуры для улавливания химических продуктов коксования и газопроводов. Кроме того, выделение паров смолы из косового газа необходимо для улучшения качества сульфата аммония. Присутствие смолы в газе ухудшает также качество поглотительного масла, применяемого для улавливания бензольных углеводородов.
Поэтому первой технологической операцией, которой подвергается газ по выходе из коксовых печей, является его охлаждение.
Несмотря на простоту физического процесса первичного охлаждения коксового газа, конструктивное его оформление встречает определенные трудности технического порядка. Это объясняется большим объемом газов, подлежащих охлаждению, выделением на поверхности аппаратуры пленок смолы и отложений нафталина, нарушающих нормальный тепловой режим, а также агрессивностью образующейся в процессе охлаждения коксового газа аммиачной воды, содержащей сульфиды, соли синильной кислоты, сероводород и другие соединения.
Неблагоприятные условия работы охлаждающей аппаратуры коксового газа должны быть учтены при выборе технологической схемы и расчете аппаратуры с тем, чтобы обеспечить необходимую производительность аппарата и установленные правилами технической эксплуатации режимные показатели.
Первичное охлаждение коксового газа проводится в две стадии:
1. Охлаждение коксового газа в коленах стояков и газосборниках при орошении водой до 80 - 85°С.
2. Охлаждение коксового газа в первичных газовых холодильниках до 20 - 25°С.
В отечественной коксохимической промышленности применяются в настоящее время две схемы первичного охлаждения коксового газа:
2. В холодильниках непосредственного действия.
Каждая из этих схем имеет свои достоинства и недостатки. В последнее время в качестве типовой применяется схема первичного охлаждения коксового газа в трубчатых холодильниках как более экономичная.
Коксовый газ в смеси с водяными парами и химическими продуктами коксования (смолой, аммиака, бензольными углеводородами, сероводородом и другими компонентами) с температурой 650 - 700°С поступает из камер коксования (рис.1) через стояки в газосборники 1, соединенные между собой перекидным газопроводом.
Рис. 1 - Схема первичного охлаждения коксового газа
В коленах стояков и газосборниках газ орошается надсмольной водой, подаваемой в количестве 5 - 6 м на 1 т сухой шихты и распыляемой специальными форсунками. В результате этого происходит охлаждение газа от 650 - 700°С до температуры 80 - 85°С, частичная конденсация паров смолы, а также вымывание твердых частиц угля и кокса, которые, смешиваясь со смолой, образуют так называемые фусы. Количество образующихся фусов составляет 0,01 - 0,02% от массы сухой шихты.
Охлажденный в газосборниках коксовый газ вместе с надсмольной водой и смолой поступает в сепаратор 2, в котором происходит отделение от газового потока надсмольной воды и сконденсировавшейся смолы. Из сепаратора надсмольная вода поступает в механизированный осветлитель 3 для отстаивания от смолы и фусов, а коксовый газ из сепаратора направляется по газопроводу в первичные газовые холодильники 4.
Таким образом, первоначальная стадия охлаждения коксового газа осуществляется в коленах стояков и в газосборниках.
В результате охлаждения газа в газосборниках происходят следующие процессы:
1. Испарение части надсмольной воды в коксовый газ, при этом точка росы коксового газа увеличивается от 65 - 70°С до 80 - 85°С.
2. Конденсация паров смолы в количестве от 50 до 60% от общих ее ресурсов в коксовом газе.
В трубчатых газовых холодильниках 4 коксовый газ подвергается дальнейшему охлаждению технической водой.
Охлаждающая вода поступает в трубное пространство холодильников, а коксовый газ - в межтрубное пространство. При температуре входящей технической воды 20 - 28°С коксовый газ охлаждается до 25 - 35°С. Выводимая из холодильника нагретая до 45°С техническая вода охлаждается на градирне и вновь поступает в холодильники.
Таким образом, в трубчатых газовых холодильниках происходит вторая стадия первичного охлаждения коксового газа.
При этом происходят следующие процессы:
1. Конденсация водяных паров из коксового газа до состояния насыщения его при температуре 25 - 35°С.
2. конденсация и выделение остатка паров смолы в количестве от 40 до 50% от общих ресурсов их в коксовом газе; однако в коксовом газе остается еще туманообразная смола в количестве 1,5 - 2 г/м коксового газа, которая в дальнейшем выделяется в нагнетателях и электрофильтрах.
3. Частичная абсорбция из коксового газа аммиака, углекислоты, сероводорода, синильной кислоты и других компонентов, образующимся конденсатом воды.
4. Выделение нафталина из коксового газа и поглощение его конденсирующейся каменноугольной смолой.
Из трубчатых газовых холодильников охлажденный коксовый газ поступает в нагнетатели 5 и под избыточным давлением 2500 - 3000 мм вод.ст. направляется в электрофильтры 6 для выделения остатков смолы. Иногда электрофильтры располагают до нагнетателей, т.е. на стороне всасывания.
О преимуществах и недостатках обоих вариантов установки электрофильтров будет сказано ниже.
В электрофильтрах из коксового газа выделяется примерно 98% содержащейся в нем туманообразной смолы.
Очищенный от смолы коксовый газ направляется далее в аппаратуру для улавливания химических продуктов коксования (сульфатное и бензольное отделение и цех сероочистки).
Таков путь движения коксового газа.
Переходим к описанию движения надсмольной воды. Как было сказано выше, надсмольная вода вместе со смолой и фусами из сепаратора 2 поступает самотеком в механизированный осветлитель 3, в котором осуществляется процесс их разделения на три слоя: верхний - надсмольная аммиачная вода плотностью 1,01 - 1,02 кг/л; средний - каменноугольная смола плотностью 1,17 - 1,18 кг/л и нижний, представляющий собой фусы плотностью около 1,25 кг/л.
Надсмольная вода из механизированного осветлителя 3 поступает в промежуточный сборник для воды 7, из которого центробежным насосом 8 подается в газосборники для охлаждения коксового газа. Таким образом, замыкается циклнадсмольной воды: газосборники > сепаратор > механизированный осветлитель > промежуточный сборник > газосборники.
Отделенная от воды каменноугольная смола (содержащая до 2% воды) из механизированного осветлителя самотеком поступает в промежуточный сборник для смолы 9, из которого насосом 18 подается в сборник смолы 10.
На новых КХП вместо промежуточного сборника 10 устанавливают второй механизированный осветлитель, в котором смола дополнительно отстаивается от фусов. Фусы из механизированного осветлителя 3 непрерывно удаляются скребковым транспортером через бункер, из которого периодически направляются в отвал.
Рассмотрим движение конденсата, образующегося в трубчатых холодильниках при охлаждении коксового газа. Конденсат воды и смолы из межтрубного пространства трубчатых холодильников проходит через гидрозатвор 11 в промежуточный сборник 12, из которого центробежным насосом 13 подается в отстойник 14 для отделения воды от смолы.
Конденсаты воды и смолы из нагнетателей, газопроводов и электрофильтров через соответствующие гидрозатворы поступают также в отстойник 14 или в специальный промежуточный сборник для конденсата.
Из нижней части отстойника 14 смола через смолоотводчик поступает в сборник смолы, из которого насосом 15 направляется на склад.
Осветленная надсмольная вода из верхней части отстойника 14 поступает в хранилище избыточной воды 16, из которого насосом 17 подается для переработки в аммиачно-известковую дистилляционную колонну.
Вследствие частичного испарения надсмольной воды в газосборниках и перехода ее в парообразном состоянии в коксовый газ баланс надсмольной воды в цикле газосборников будет отрицательным. Поэтому необходимо непрерывно пополнять цикл надсмольной воды газосборников конденсатом трубчатых холодильников. Для этого часть воды из отстойника 14 по трубопроводу 19 поступает в промежуточный сборник воды 7.
Обычно газ из двух батарей коксовых печей объединяется в один газовый поток и направляется для первичного охлаждения коксового газа по отдельному газопроводу.
Таким образом, каждый газовый поток имеет свою охлаждающую и конденсационную аппаратуру.
1.3 Назначение и конструкция газосборника
В настоящее время коксовые батареи оборудуют двумя газосборниками с машинной и коксовой стороны, соединенные между собой перекидным газопроводом. Установка двух газосборников способствует более равномерному отсасыванию коксового газа из печей, поддержанию в них оптимального давления и обеспечивает лучшие условия для бездымной загрузки.
Основное назначение газосборников заключается в следующем:
1. Собирание коксового газа, выделяющегося из камер коксования печей в течение всего периода коксования, и выравнивание его состава.
2. Охлаждение коксового газа от температуры 650 - 700°С до 80 - 85°С путем орошения его в газосборнике распыленной надсмольной водой.
Газосборник представляет собой горизонтальный коллектор диаметром 1200 - 1500 мм, укладываемый вдоль батареи на кронштейнах анкерных колонн.
В газосборниках предусмотрены штуцеры для подсоединения стояков, газосбросных свечей и гидрозатворов. Для облегчения схода фусов газосборники устанавливают с уклоном, равным 0,006. В центре каждого газосборника имеется тройник для присоединения перекидного газопровода.
Коксовый газ из камер коксования поступает в газосборники через стояки, которые при помощи колен соединены с газосборником. В колене стояка установлен тарельчатый клапан, посредством которого камера может быть отключена от газосборника. В верхней части колена стояка предусмотрено отверстие для подвода пара, необходимого для бездымной загрузки камер коксования шихтой.
В газосборнике газ орошается мелкораспыленной водой, подаваемой через форсунки, установленные в газосборнике. Для облегчения схода смолы из газосборника охлаждение коксового газа в нем осуществляется горячей водой. Кроме того, орошение горячей водой обеспечивает испарение воды в газ, а, следовательно, охлаждение газа меньшим количеством воды. Обычно температура водоы, поступающей в газосборник, выше точки росы поступающего в него газа и составляет 70 - 75°С.
Надсмольная вода вместе со смолой и фусами выводится из газосборников через соответствующие гидрозатворы.
1.4 Назначение и конструкция холодильников
Основное назначение первичных трубчатых газовых холодильников заключается в охлаждении коксового газа после газосборников с помощью технической воды.
Охлаждение газа в трубчатых газовых холодильниках осуществляется через поверхность теплопередачи, состоящую из вертикальных или горизонтальных труб. В соответствии с этим применяют трубчатые холодильники с вертикальным или горизонтальным расположением труб.
В процессе охлаждения коксового газа в этих холодильниках происходит конденсация значительной части воды, выделение из газа смолы, а также растворение в образующемся конденсате некоторого количества аммиака, сероводорода и углекислоты. Кроме того, происходит выделение значительного количества нафталина.
Трубчатый холодильник с горизонтальным расположением трубок показан на рис.2.
Корпус холодильника имеет прямоугольное сечение. Трубы в холодильнике расположены горизонтально, в виде отдельных пучков, ввальцованных в решетки по обе боковые стороны холодильника. Всего в холодильнике 59 пучков труб.
В этом холодильнике газ движется сверху вниз, а вода подается снизу и выходит сверху; при этом вследствие горизонтального расположения труб осуществляется перекрестное движение газа и воды.
Рис. 2 - Газовый холодильник с горизонтальными трубками
Таблица 1 Характеристика типового холодильника с горизонтальным расположением труб
5. Расчетная производительность по газу
Образующийся при охлаждении газа конденсат (вода и смола) стекает по трубам сверху и через гидрозатвор отводится в сборник конденсата.
Осуществляемое в данном холодильнике движение газа и конденсата сверху вниз является более рациональным, чем движение газа в многоходовом холодильнике с вертикальными трубами, так как при выпадении в нижней части холодильника нафталина последний может растворяться стекающей вниз смолой. Для смыва оставшихся отложений нафталина со стенок предусмотрена подача в верхнюю часть холодильника надсмольной воды и в нижнюю часть - смолы. Предусмотрена также подача пара для пропарки межтрубного пространства.
Скорость движения воды в этом холодильнике составляет 0,5 - 0,7 м/с, что значительно больше, чем в холодильнике с вертикальными трубами, где скорость воды менее 0,1 м/с.
Все эти обстоятельства обеспечивают более высокий коэффициент теплопередачи в холодильнике с горизонтальными трубами, чем в холодильнике с вертикальными трубами.
Охлаждение газа в этом холодильнике может осуществляться не только технической водой, но и другими жидкостями, в частности поглотительным раствором сероочистки. Распределение поверхности охлаждаемой технической водой и раствором сероочистки путем перестановки разделительной крышки.
Холодильник с горизонтальными трубами требует обязательной подготовки технической воды, для взвесей и временной жидкости, т. к. доступ к трубам затруднен, что является недостатком этих холодильников.
1.5 Характеристика нагнетателей для коксового газа
Нагнетатели служат для отсасывания газов из коксовых печей и создания напора, необходимого для продвижения газа через аппаратуру химических цехов и газопроводы. Аппаратура и газопроводы, расположенные до нагнетателей, находятся под разрежением, а после них - под давлением.
Сопротивления отдельных участков газопроводов и аппаратуры представлены в таблице 2.
Таблица 2 Отдельных участков газопроводов и аппаратуры
Газопроводы от коксовых печей до газовых холодильников
Газопровод от нагнетателя до границы КХП
Сатуратор с подогревателем и ловушкой
Конечное давление газа на границе КХП
При избыточном давлении после нагнетателей 2500 мм вод. ст. и атмосферном давлении 760 мм рт. ст. общее давление будет равно 760+=944 мм рт. ст.
На каждый газовый поток от двух батарей коксовых печей устанавливают один нагнетатель, а на два газовых потока от четырех батарей - два рабочих нагнетателя и один резервный. Нагнетатели - центробежного типа, приводимые в движение паровой турбиной или электродвигателем.
В нагнетателях происходит частичное выделение туманообразной смолы до содержания 0,2 - 0,5 г/м. Выделившаяся в нагнетателях смола стекает через специальные спускные линии в гидравлический затвор. Вследствие сжатия газа в нагнетателях выделяется тепло, которое повышает температуру выходящего газа. Некоторая часть тепла теряется через корпус нагнетателя наружу, но она очень мала в сравнении с общим количеством выделяющегося тепла при сжатии газа, вследствие чего сжатие газа можно приближенно считать адиабатическим. После нагнетателей температура газа обычно повышается на 10 - 15°С в зависимости от суммарного напора.
1.6 Назначение и конструкция электрофильтров
В первичных газовых холодильниках не достигается полного выделения смолы из коксового газа и содержание смолы в нем составляет 2 - 5 г/м. Некоторое количество смолы выделяется в нагнетателе, однако и после него в газе остается до 0,5 г/мсмоляного тумана. Такое содержание смолы является нежелательным, т.к. она ухудшает качество поглотительного масла, идущего на поглощение бензольных углеводородов, и качество сульфата аммония, получаемого при поглощении аммиака из коксового газа. В связи с этим очистка коксового газа от оставшегося смоляного тумана является необходимой.
Очистка коксового газа от смоляного тумана осуществляется на КХП в электрофильтрах, достоинством которых является высокая степень очистки, достигающая 98 - 99%, малый расход электроэнергии и небольшое гидравлическое сопротивление.
Электрофильтры на КХП устанавливают как на всасывающей стороне, т.е. после первичных газовых холодильников, так и на стороне нагнетания, т.е. после нагнетателей. Каждый из этих вариантов имеет свои достоинства и недостатки.
На большинстве действующих КХП электрофильтры установлены после нагнетателей. В последних проектах электрофильтры устанавливают до нагнетателей.
Конструкция электрофильтра показана на рис. 3. Коксовый газ входит через штуцер, проходит две распределительные решетки и поступает в осадительные электроды - трубы, подвешенные к трубной решетке. Распределительные решетки служат для равномерного распределения газа по всему сечению осадительных труб.
По оси каждой осадительной трубы проходят коронирующие электроды, подвешенные к верхней раме. Для натяжения коронирующих проводов к нижним концам привязан груз. Верхняя рама с помощью трех тяг подвешена к гирляндам изоляторов, заключенных в изоляторные коробки. Для подогрева стекающей с осадительных электродов выделившейся смолы коническая часть электрофильтров снабжена паровой рубашкой. Смола из электрофильтра отводится через гидрозатвор.
Ток высокого напряжения подают к коронирующим электродам от выпрямительного агрегата.
Электростатическое поле внутри осадительных труб создается постоянным током высокого напряжения, получаемым с помощью механического выпрямителя.
2.1 Расчет материального баланса коксования угольной шихты
Материальный баланс коксования составляется на основании закона сохранения массы вещества
где - сумма массы угольной шихты (исходных продуктов) и количества влаги, поступившей с ней в коксовые печи;
- сумма массы кокса, влаги шихты, пирогенетической воды, газа, смолы и других химических веществ (конечных продуктов), полученных при коксовании угольной шихты.
Для расчета возьмем шихту следующего состава по маркам применительно к донецким углям, %: Г - 32%, Ж - 33%, К - 25%, ОС - 10%. Шихта предназначена для получения доменного кокса на КХП без углеобогатительной фабрики, поэтому она состоит из обогащенных углей, получаемых заводом с ЦОФ. Данные для расчета приведены в таблице 3.
Таблица 3 Состав шихты по маркам и качество углей, выбранных для расчета
Показатели технического анализа подсчитываем, исходя из правила аддитивности.
Определим содержание в рабочей шихте, %:
Выход летучих веществ шихты на горючую массу составит, %:
В процессе термической переработки углей образуются химические продукты коксования, выход которых определяется с применением коэффициентов перехода отдельных элементов в газообразные соединения. Одновременно образуются сложные соединения, например ароматические углеводороды и другие вещества, для расчета которых также применяются коэффициенты, основанные на практических данных, зависящие от условий коксования и состава шихты.
2.2 Расчет материального баланса коксования для проектируемого завода
Расчет материального баланса коксования можно вести для различного количества коксуемой шихты, но наиболее удобно вести расчет на 1000 кг сухой шихты. Материальный баланс состоит из двух частей - приходной (сухая шихта и влага шихты) и расходной (кокс валовый, коксовый газ и все улавливаемые из него химические продукты коксования, выход которых из шихты не ниже 0,1%). К ним относятся: каменноугольная смола, сырой бензол, аммиак, сероводород, влага шихты, вода пирогенетическая.
Важной статьей материального баланса является его «невязка», показывающая, насколько точно сделан его расчет.
1. Под валовым коксом понимается сумма крупного кокса, коксового орешка и коксовой мелочи, получаемых при сортировке рядового кокса, а также коксовый шлам, улавливаемый из отстойников башни тушения. Выход сухого валового кокса из сухой шихты подсчитываем по формуле
где - выход летучих веществ шихты на сухую массу, %;
- выход летучих веществ валового кокса на сухую зольную массу, % (=1%);
П - припек кокса, определяемый по формуле:
Для нашего расчета величина припека составляет, %:
По опытным данным величина П находится в пределах от 3 до 5%.
Выход сухого валового кокса на рабочую шихту пересчитываем по формуле, %:
т.е. 725,6 кг из 1000 кг рабочей шихты.
2. Коксовый газ обратный (сухой) из сухой шихты подсчитываем по формуле:
где - выход обратного газа из сухой шихты, % (по массе);
К - эмпирический коэффициент, равный 2,85.
или 132 кг из 1000 кг рабочей шихты.
3. Выход смолы безводной из сухой шихты подсчитываем по формуле:
где - выход смолы безводной, в пересчете на сухую шихту, %;
К - эмпирический коэффициент, равный 0,93.
или 31,8 кг из 1000 кг рабочей шихты.
4. Выход сырого бензола определяется по формуле
где К - эмпирический коэффициент, равный 0,95.
или 9,1 кг из 1000 кг рабочей шихты.
5. Выход 100%-ного аммиака из рабочей шихты подсчитываем по формуле
где b - коэффициент перехода азота шихты в аммиак (принимаем b=0,137);
- содержание азота в рабочей шихте, % (для нашего примера =1,66%).
или 1,1 кг из 1000 кг рабочей шихты.
6. Выход серы в пересчете на сероводород из рабочей шихты подсчитываем по формуле
где - коэффициент перехода серы шихты в сероводород (принимается равным 0,22);
34 - молекулярная масса сероводорода;
- содержание серы в рабочей шихте, %.
или 2,1 кг из 1000 кг рабочей шихты.
7. Влагу шихты, испаряющуюся в камерах коксования, подсчитываем по формуле
8. Выход пирогенетической воды из рабочей шихты подсчитываем по формуле
где - коэффициент перехода кислорода шихты в пирогенетическую воду (принимается равным 0,436);
- содержание кислорода в рабочей шихте, %.
9. По разности между приходной и расходной частями находим невязку баланса: 1000-(725,6+132+31,8+9,1+1,1+2,1+72+29,3)=3кг, т.е. 0,3%. Невязка баланса считается допустимой до 0,5%. Для действующего завода невязка баланса считается потерями производства. Чтобы эти потери были минимальными, необходимо выявлять причины невязки баланса и устранять их.
Далее находим коэффициент озоления:
Тогда содержание золы в коксе будет .
Полученные результаты расчета заносятся в таблицу по принятой форме (таблица 4), называемой сводным балансом, где приводят данные на сухую и рабочую массу.
Таблица 4 Сводный материальный баланс коксования угольной шихты
Количество сухой шихты, коксуемой в двух батареях коксовых печей, 1*10 т/год или 114,16 т/ч; влажность шихты 7,2 %.
Выход основных продуктов коксования в процентах по массе на сухую шихту представлен в таблице 5.
Таблица 5 Выход основных продуктов коксования
Состав сухого кокосового газа (за вычетом бензольных углеводородов, сероводорода и аммиака) представлен в таблице 6.
Таблица 6 Состав сухого коксового газа
Количество влажной шихты, коксуемой в час, составляет
В газосборники поступает следующее количество газообразных продуктов коксования:
1. Сухой коксовый газ 114,16*10*0,1422=16 233,55
2. Водяные пары 114,16*10*0,0318+8,86*10=12 490,29
3. Пары смолы 114,16 *10*0,0343=3 915,69
4. Бензольные углеводороды 114,16*10*0,0098=1 118,77
5. Сероводород 114,16*10*0,0022=251,15
где кг/м - плотность сухого коксового газа, определенная по составу газа:
г/моль - средняя молярная масса водяных паров.
где г/моль - средняя молярная масса смолы.
где г/моль - средняя молярная масса бензольных углеводородов.
Принимаем, что в газосборниках конденсируется 60% смолы, содержащейся в поступающем газе. Тогда количество конденсирующейся смолы будет равно:
Количество паров смолы, выходящих из газосборников равно:
Обозначим количество воды (кг/ч), испарившейся в газосборнике через G. Это составляет по объему в парообразном состоянии 1,245G м/ч.
Из газосборника выходит следующее количество газообразных продуктов, представленное в таблице 7.
Таблица 7 Количество газообразных продуктов, выходящих из газосборника
Величину G определяем в дальнейшем по тепловому балансу газосборника.
1. Тепло, вносимое в газосборники коксовым газом.
1.1. Тепло, вносимое сухим коксовым газом:
где °С - температура входящего газа;
- средняя теплоемкость сухого коксового газа в пределах температур 0 - 650°С, которая может быть определена по составу газа и средним теплоемкостям компонентов:
теплоемкость по массе:= ккал/(кг•град) = 3,624 кДж/(кг•град).
1.2. Тепло, вносимое водяными парами:
где 595 - энтальпия водяных паров при 0°С, ккал/кг;
=0,484 ккал/(кг•град) теплоемкость водяных паров в пределах 0 - 650°С.
где 88 - энтальпия паров смолы при 0°С, ккал/кг;
- теплоемкость паров смолы, определяемая по формуле:
1.4. Тепло, вносимое бензольными углеводородами:
где - теплоемкость паров бензольных углеводородов, определяемая по формуле:
, где M - средняя молекулярная масса бензольных углеводородов;
1.5. Тепло, вносимое сероводородом:
где ккал/(кг•град) - теплоемкость сероводорода в пределах 0 - 650°С.
где = 0,624 ккал/(кг•град) - теплоемкость аммиака.
Общее количество тепла, вносимое газом в газосборники:
2. Тепло, вносимое в газосборники надсмольной водой, поступающей для охлаждения газа:
где - количество поступающей надсмольной воды, кг/ч;
- температура поступающей воды, °С.
Количество надсмольной воды, поступающей в газосборники, принимаем равным 5,5 м на 1 т сухой шихты, что составляет:
Минимальную температуру надсмольной воды, подаваемой в газосборники, определяем по точке росы газа, поступающего в газосборники.
Парциальное давление водяных паров в газе, поступающем в газосборники при общем давлении 760 мм рт. ст., составит
что соответствует минимальной температуре воды 68°С.
Действительная температура должна быть выше точки росы поступающего газа на 5 - 10 градусов для обеспечения движущей силы испарения воды в газ. Принимаем температуру поступающей воды равной 75°С.
Общее количество тепла, вносимое в газосборники:
1. Тепло, уносимое коксовым газом из газосборников.
1.1. Тепло, уносимое сухим коксовым газом:
где °С - температура выходящего газа (в дальнейшем эта температура проверяется);
- средняя теплоемкость сухого коксового газа в пределах температур 0 - 79°С, которая может быть определена по составу газа и средним теплоемкостям компонентов:
теплоемкость по массе: = кДж/(кг•град).
1.2. Тепло, уносимое водяными парами:
где 595 - энтальпия водяных паров при 0°С, ккал/кг;
= 0,438 ккал/(кг•град) = 1,84 кДж/(кг•град) - теплоемкость водяных паров в пределах 0 - 72°С.
где 88 - энтальпия паров смолы при 0°С, ккал/кг;
- теплоемкость паров смолы, определяемая по формуле:
1.4. Тепло, уносимое бензольными углеводородами:
где - теплоемкость паров бензольных углеводородов, определяемая по формуле:
, где M - средняя молекулярная масса бензольных углеводородов;
1.5. Тепло, уносимое сероводородом:
где ккал/(кг•град) - теплоемкость сероводорода в пределах 0 - 72°С.
где = 0,503 ккал/(кг•град) - теплоемкость аммиака.
Общее количество тепла, уносимое газом из газосборников:
2. Тепло, уносимое из газосборников надсмольной водой и сконденсировавшейся смолой:
где - температура выходящ
Проект установки первичного охлаждения коксового газа курсовая работа. Производство и технологии.
Курсовая работа по теме Возможности хеджирования на российском рынке
Раздел 3 Контрольные Работы
Темы Для Эссе По Англ Яз
Курсовая работа: Правовой режим уставного капитала коммерческой организации. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Технология производства ржаного хлеба
Курсовая Работа По Гражданскому Праву Ургэу
Реферат: Скарбниця людського духу
Реферат: Сунь Ятсен. Его единомышленники и оппоненты
Контрольная работа по теме Строительные материалы, их свойства и изменения при пожаре
Реферат На Тему История Экономических Учений
Курсовая работа по теме Дидактическая игра как средство универсальных учебных действий
Учебное пособие: Подходы к оценке недвижимости
Дипломная работа по теме Определение термодинамических параметров реакции бис-ацетилацетоната меди (II) с пиридином спектрофотометрическим методом
Информационные Ресурсы Общества Реферат
Дипломная работа по теме Особенности межличностных отношений в семьях, воспитывающих детей с отклонениями в развитии
Структура Оформления Курсовой Работы
Курсовая работа: Подбор и расчет теплообменной установки, предназначенной для использования в производстве крепленого вина
Дипломная Работа На Тему Автоматизация Разработки Медиаплана Для Ооо "Медиа-Групп"
Реферат: Your First Year Behind The Wheel Essay
Реферат: МСА 240 Ответственность руководства аудируемого лица и аудитора в связи с вероятностью появления
Административные правонарушения в промышленности, строительстве и энергетике - Государство и право курсовая работа
Гидропривод промышленного оборудования - Производство и технологии методичка
Формирование стратегии поведения организации в условиях ужесточения конкуренции - Маркетинг, реклама и торговля курсовая работа