лек 19. Технологии переработки твердого топлива в промышленности
 Скачать 3.22 Mb.
|
|
Евразийский Национальный университет Л.Н.Гумилева На тему: Технологии переработки твердого топлива в промышленности Содержание Определение твердому топливу и ее классификация; Ископаемые твердые топлива; Каменные угли; Строение и свойства каменных углей; Классификация каменных углей; Ископаемые угли как химическое сырье; Пиролиз; Продукты пиролиза каменного угля; Содержание Коксование каменного угля Общая схема коксохимического производства; Сырье коксохимического производства; Физико-химические основы процесса коксования; Гидрирование твердого топлива; Совершенствование процессов переработки твердого топлива; Газификация; Подземная газификация каменного угля Твердые топлива природные синтетические торф, бурые и каменные угли, антрацит, горючие сланцы. каменноугольный, торфяной и нефтяной кокс, брикеты и угольная пыль Ископаемым твердым топливом (твердым горючим ископаемым) называются естественные твердые горючие вещества органического происхождения, образовавшиеся из остатков отмерших растений и планктонов в результате бактериального воздействия. сапропелиты гуммолиты По возрастанию степени углефикации твердые гуммитовые топлива образуют генетический ряд: Торф → бурые угли → каменные угли → антрацит Степень углефикации их приведена в табл.1.1 Каменные угли Строение и свойства каменных углей Каменные угли различной природы являются наиболее распространенным видом твердого ископаемого топлива. Это неоднородные твердые вещества черного или черно-серого цвета, включающие четыре типа макроингредиентов, различающихся по блеску, внешнему виду и составу: блестящий (витрен), полублестящий (кларен), матовый (дюрен) и волнистый (фюзен). Важнейшие характеристики каменных углей: зольность влажность сернистость выход летучих веществ спекаемость коксуемость Классификация каменных углей Ископаемые угли как химическое сырье Значительная часть ископаемых углей подвергается высокотемпературной (пирогенетической) переработке, то есть является химическим сырьем. Пиролиз Полукоксование Процессы гидрирования и газификации Основной продукт коксохимического производства - искусственное твердое топливо - кокс, выход которого составляет до 15% от массы коксуемого сырья. Кокс необходим в черной и цветной металлургии (металлургический кокс), литейном производстве и химической промышленности. Технологический процесс составления угольной шихты (углеподготовка) осуществляется в специальном углеподготовительном цехе и включает следующие операции: прием и разгрузка углей; складирование, усреднение состава и хранение углей; обогащение углей; дозирование компонентов шихты; измельчение шихты (или, ранее, ее компонентов); составление шихты (шихтовка). Усреднение состава Обогащение углей Обогащение методом сепарации Метод флотации Дозирование Измельчение коксуемого сырья Шихтовка, или смешение компонентов Схемы измельчения коксового сырья: а - обычная ДШ; б - дифференцированная ДК; С - смешение; УБ - угольная башня (склад измельченного сырья). Коксование - это сложный двухфазный эндотермический процесс. Термофизические процессы при коксовании включают: теплопередачу от стенки к материалу шихты; диффузию продуктов пиролиза (паров воды и летучих веществ) через слой шихты; удаление этих продуктов из шихты. Количество теплоты, передаваемое за единицу времени, определится из уравнения Q = Kт · F · ∆t Коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле Химические превращения при коксовании могут быть сведены к реакциям двух типов: первичным и вторичным. Схема химических превращений при коксовании Коксовая печь Гидрирование твердого топлива Гидрированием (гидрогенизацией) твердого топлива называется процесс превращения органической части топлива в жидкие продукты, обогащенные водородом и используемые как жидкое топливо. Гидрирование твердого топлива Интенсификация процесса коксования и сокращение времени его за счет: Создание новых технологических процессов коксования и переработки продуктов, в том числе: Повышение комплексности переработки углей и других видов твердого топлива Получение новых продуктов, Газификация__Газификация__Достоинства'>Газификация Газификация твердого топлива в последние десятилетня была законсервирована в связи с широким использованием природного газа. Ныне она вновь приобретает значение как источник искусственного газообразного топлива и химического сырья — синтез-газа, восстановительного газа, водорода. Разрабатываются новые, более эффективные методы газификации дешевого твердого топлива под давлением с использованием теплоты ядерных реакторов. Газификация Газификация Достоинства: возможность газификации любых топлив, включая шламы и отходы обогащения угля; отсутствие в газе продуктов полукоксования; Недостатки: затраты энергии на тонкий помол и сушку топлива, большой расход О2. Газификация В промышленности используются газогенераторы трех осн. типов, различающиеся характером взаимод. твердого топлива с дутьем. Интенсивность процессов в газогенераторе оценивается уд. расходом газифицируемого топлива, или его расходом на единицу площади аппарата в единицу времени. Газификация Подземная газификация каменного угля предложена Д. И. Менделеевым в 1888 году. Список использованной литературы: 1.[В Интернете] // Лавров Н. В., Шурыгин А. П., Введение в теорию горения и газификации топлива, М., 1962 –https://progazosnabgenie.ru/proektirovanie-i-montazh/gazifikatsiya-tverdogo-topliva.html 2. [В Интернете] // Термодинамика процессов получения газов заданного состава из горючих ископаемых, М., 1969 – https://topref.ru/referat/134648.html 3. [В Интернете] // Способы рационального использования сырья. - 11 12 2021 г.. - https://molotokrus.ru/sposoby-ratsionalnogo-ispolzovaniya-syrya/. |