赫阳燃气教案 第一章 绪论
炼焦化学产品概述
炼焦化学产品生成
炼焦化学产品组成
各种因素对炼焦化学产品的影响
提高化学产品产率的途径
回收与精制化学产品的意义
一、炼焦化学产品概述
煤是一种由多苯环缩合起来的结构复杂的多环结构物质，以碳原子为主，有氢、氧氮、硫等原子.
高温炼焦：烟煤隔绝空气加热到950—1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等过程最终制成焦炭。
（一） 炼焦化学产品生成：
在胶质体生成、固化和半焦分解、缩聚的过程中，都有大量的气态析出。
1.装入煤在200℃前蒸发表面水分，同时析出吸附在煤粒间隙中的二氧化碳、甲烷等气体。
2.在200 –300℃时，煤的大分子端部的含氧化合物开始分解，生成水、二氧化碳和酚。
3.随着温度升高，由于大分子芳香族稠环化合物的侧链的断裂和分解，产生气体和液体，煤质发生软化和熔融，形成胶质体。
4.当温度升至500℃后，生成半焦。此时，有脂肪烃生成，同时释放出氢。 5.约在600℃以前从胶质体中析出的和部分从半焦中析出的蒸汽和煤气叫初次分解产物，主要含甲烷、一氧化碳、二氧化碳、化合水及粗焦油、氢含量很低 。 6.炼焦期间，一次裂解产物受到胶质体的阻碍，沿着炉顶空间和焦炭缝隙上升，进一步裂解称二次裂解。
7.在二次裂解中，煤气中的甲烷乙烷等含量降低，氢含量增高，煤气的密度变小，焦油中游离碳含量增多，密度变大并形成一定量的氨、苯族烃、萘、蒽等，在炉顶空间形成一组成的煤气。 荒煤气组成：
水蒸气 250—450
氰化物
1.0—2.5 焦油气 80—12
吡啶盐基
0.4—0.6 粗苯
30—45
萘
8 —12 氨
8—16
硫化物
1.0—2.5 硫化氢
6—30
净煤气组成：
H2
54—59
CO2
1.5—2.5 CH4 23 —29
O2
0.3—0.7 CnHm 2—3
N2
3 —5 CO
5.5—7
二、各种因素对炼焦化学产品的影响
配煤性质和组成的影响: 1.对焦油产率的影响 2.对粗苯产率的影响 3.对氨产率的影响 4.对硫化物的影响 5.对煤气的影响 6.对化合水产率的影响
三、本车间工艺流程
焦运来的配合精煤经煤塔放入加煤车的煤斗中， 送入炭化室内进行炭化，炭化成焦后，由推焦车推出，经拦焦车、落入熄焦车内进行熄焦。熄灭的焦炭经凉焦台送至焦场，焦炭经过筛分后按不同级别储存到储焦仓内；外销。
炼焦过程中产生的荒煤气经上升管、桥管、集气管、吸气管、气液分离器进入化产车间。
化产车间回来的净煤气，经煤气预热器、煤气主管、加减旋塞、交换旋塞、横砖煤气道进入燃烧室，与从交换开闭器经小烟道进入蓄热室，被预热1000℃左右，然后经斜道送入立火道混合燃烧，燃烧产生的废气经跨越孔进入下降气流火道，经斜道、蓄热室、小烟道、废气办、分烟道、总烟道、烟囟排入大气。
一、填空题：（每个空2分，共计20分）
1、现代焦炉都为蓄热式焦炉它们的基本结构有（炭化室）、燃烧室、(蓄热室)、斜道区、基础平台和烟道、炉顶区以及烟囱。
2、根据原料煤陆运和海运的不同采用（
卸车机
）和（
卸船机械
） 。
3、焦炉的四大车是指（推焦车）、加煤车、（拦焦车）与熄焦车。
4、煤气入炉方式有两种分别为（侧入式）、（下喷式）JN66——3型为侧入式。
5、按贮煤塔的断面形状可分为（
圆形
）与（
方形
）贮煤塔
6、现代焦炉炭化室一般由（硅砖）砌筑，有在燃烧室炉头或炉门采用高铝砖，炉顶区一般采用（粘土砖）和缸砖。
7、5点压力是指（上升气流）与（下降气流）的小烟道、蓄热室及（上升气流）看火孔压力。
8、烟煤隔绝空气加热到（950——1050）℃，经过干燥、（热解）、熔融、(粘结)、固化、收缩等阶段最终制得焦炭，这一过程叫高温炼焦。
9、现代焦炉在配煤使用上一般以（焦煤），肥煤，气煤、（瘦煤）有一定结焦性煤种，适当比例配合。 （D）
1、中国制定的冶金焦质量标准中一级的灰分为（
）%。
A 15.00以上
B 13.51——15.00
C 12.01——13.50 D小于等于12
（A）
2、成焦过程中，煤料灰分几乎全部转化到焦炭中，一般焦炭的灰分即为配煤灰分的（
）倍。
A 1.3——1.4 B 13——14
C 12——13 D 1——5
（C）
3、JN66——3型炭化室全高为2520mm，炭化室全长为7170mm，燃烧室有14个立火道，加热水平高度为（
）mm
A 1000mm
B 955mm
C 524mm
D 1525mm
（A）
4、（
）是指全炉各燃烧室机侧、焦侧测温火道所测得的温度。
A
直行温度
B 横排温度
C标准温度
D冷却温度
（A）
5、焦炉压力测量时候，由于炭化室底部与蓄热室顶部压力较小一般差值只有几pa因此用（
）来测量。
A 斜管微压计
B 水银压力计
C U型管压力计
D压力表
（B）
6、在考核装煤量时候，用每个炭化室装煤量不超过规定装煤量（
）%为合格。
A 10
B 1
C
D
5
（C）
7、TJL43—50型焦炉炭化室平均宽为（
）。
A 430mm B 340mm C 500mm
D 450mm
（D）
8、焦炭抵抗摩擦力破坏的能力用（
）表示。
A M25
B M40
C M80
D M10
（B）
9、中国制定的冶金焦质量标准中三级的硫分为（
）%。
A 0.50—0.60
B 0.81——1.00
C 1.01——1.50 D 0.6—0.80 （C）
10、JN43—58型焦炉是中国在（
）总结了多年炼焦生产实践经验基础上，自行设计的大型焦炉。
A 1945 B 1980
C 1958 D 1983
（1）就捣固工艺而言，宽炭化室捣固焦炉的一个显著特点就是提高了捣固煤饼的稳定性。降低倒窑率，有利与焦炉装置长期稳定的运行。宽度比值越大，对煤饼的稳定性要求越高。国内4.3m捣固焦炉,煤饼高宽比是9.1：1；国外6mm捣固焦炉，煤饼高宽比是15：1；TJL5550D型捣固焦炉炭化室全高为5.5m,煤饼高度为5.2m，炭化室平均宽为500mm,煤饼宽度为450mm时，捣固煤饼高度比达到11.6：1。捣固煤饼宽度比达到11：1，煤饼的稳定性达到设计要求。影响煤饼稳定性的内因是捣固功、配合煤的细度和配合煤的水分。5.5m捣固焦炉的捣固机械采用21锤微移动捣固机，经计算单位捣固功达620J/kg,完全能保证5.2m煤饼所需的抗剪和抗压强度。另外配合煤的细度和配合煤的水分问题已在4.3m捣固焦炉上得到较好的解决，完全能保证
(5)考虑雨季炉顶雨水积水后对焦炉炉体的损坏，炉顶面从焦炉中心至机、焦侧，各设有50mm坡度，增高了炉顶钢轨与炉顶的间隙以利炉顶排水。适合我国南方多雨的天气。
(6)在炉顶区采用强度大，隔热效率高的漂珠砖和高强隔热砖，替换传统焦炉采用红砖和普通隔热砖，确保炉顶表面层平整、严密，降低了炉顶面温度，改善了操作环境
(7) 经过计算和总结经验将焦炉的加热水平定为805mm，可使焦饼上下同时成熟，减少炉顶空间石墨。 (8) 燃烧室采用废气循环和加高焦炉煤气灯头的结构，保证了用煤气加热时炭化室高向加热的均匀性。此外，有废气循环，可以降低废气中氮氧化合物的含量，减少了对大气的污染；而当焦炉延长结焦时间操作时，由于用煤气加热时采用了高灯头，因此也不容易短路。
（9）机焦两侧炉头火道断面为中间火道断面的85%，解决炉头火道温度较低的问题。使炭化室焦饼温度均匀。
(10)炭化室墙墙厚100mm，采用“宝塔”形砖，消除了炭化室与燃烧室之间的直通缝，使炉体严密，荒煤气不易窜漏，并便于炉墙剔茬维修。比原4.3mm焦炉有重大改进的是在立火道隔墙上采用了带有沟舌的异型砖砌筑，大大增强了燃烧室的结构强度和炉墙的整体性。
(11)炭化室底上第一层炉墙砖，因经常受送煤饼的托煤板的摩擦冲击，磨损严重，设计本层砖应加厚到120mm。
(12)燃烧室盖顶大砖采取在一对火道内设拱顶的结构，使上面的负荷归集在立火道隔墙上，可以承受住炉顶导烟车的机械震动而不易损坏。
(13)捣固焦炉炭化室锥度与顶装焦炉不同，为保证温度分布合理，在总结生产经验的基础上，对立火道底部的斜道口断面积进行了理论研究和计算，新设计的调节砖及其排列，使燃烧室各火道的空气量和煤气量分配合理，可使燃烧室的横墙温度分布均匀。
(14)蓄热室内封墙设计20mm厚硅酸钙隔热板新型高效保温材料；蓄热室外封墙设计50mm的隔热和密封效果好的复合硅酸盐整体板面外加海泡石抹面；减少了热损失，改善了焦炉操作环境。
(15)蓄热室主墙是用带有三条沟舌的异形砖相互咬合砌筑的，而且蓄热室主墙砖煤气道管砖与蓄热室无直通缝，保证了砖煤气道的严密。蓄热室单墙厚230mm，也是用带沟舌的异形砖相互咬合砌筑的，保证了墙的整体性和严密性。 (16)蓄热室采用12孔格子砖，降低了废气的温度、提高了热效率。
(17)小烟道采用扩散型箅子砖，利用扩散型的特性使大小孔径的正反方向所造成的不同阻力，来克服小烟道内变量气体所产生的内外压力差，这种箅子砖和方孔箅子砖相比，提高了格子砖的冲刷系数，可使废气温度降低20℃左右。在总结生产经验的基础上，我院对扩散型箅子砖断面积进行了理论研究和计算，新设计的箅子砖排列，使蓄热室各部位的空气量和煤气量分配均匀合理，提高了热效率。 （18）TJL5550D型焦炉设计尽量采用新材质。炉端墙，炉底与炉顶内层用漂珠砖；隔热部分用高强度的隔热砖；增强了隔热效果、使用效果和结构强度。
