рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Свойства и переработка твердого топлива

Свойства и переработка твердого топлива - раздел Промышленность, Ноу Впо «Международный Институт Компьютерных Технологий» Ка...

НОУ ВПО

«Международный институт компьютерных технологий»

Кафедра «Естественно-научные дисциплины»

 

Реферат

«Свойства и переработка твердого топлива

 

 

Выполнил: студент группы ЭЭТо-Мягков Дмитрий

Проверила: Ассистент кафедры естественно-научных дисциплин-химия и химический практикум Кузнецова Елена Сергеевна

 

 

Воронеж 2012

1. Переработка твердого топлива ……………………………………..стр 3

1.1 Виды и происхождение твердых топлив ………………………….. стр 3

1.2 Каменные угли……………………………………………………….... стр 4

1.2.1 Строение и свойства каменных углей………………………….. стр 4

1.2.2 Классификация каменных углей……………………………стр 7

1.2.3 Ископаемые угли как химическое сырье………………...стр 7

1.3 Коксование каменного угля………………………………………. стр 8

1.3.1 Общая схема коксохимического производства…………..стр 8

1.3.2 Сырье коксохимического производства………………….стр 10

1.3.3 Физико-химические основы процесса коксования……стр 13

1.3.4 Технологический процесс коксования…………………..стр 17

1.4 Улавливание и разделение летучих продуктов коксования…стр 23

1.4.1 Состав и выход летучих продуктов…………………….…стр 23

Основные процессы и принципиальная схема разделения ПКГ

1.5 Гидрирование твердого топлива…………………………………стр 29

1.6 Совершенствование процессов переработки твердого топлива……………………………………………………………………стр 32

 

Переработка твердого топлива

Виды и происхождение твердых топлив

Твердые топлива, используемые как источник энергии и сырье для химического производства, подразделяются на топлива естественного происхождения -… Ископаемым твердым топливом (твердым горючим ископаемым) называются… Сапропелиты возникли в результате восстановительного разложения остатков сапропеля - илистых отложений, образовавшихся…

Каменные угли

Строение и свойства каменных углей

В состав органической части каменных углей входят битумы, гумминовые кислоты и остаточный уголь. Молекулярная структура органической части угля… Важнейшими характеристиками каменных углей, от которых зависят возможность и… Золой называется негорючая часть угля, состоящая из минеральных веществ, содержащихся в топливе. В состав золы входят…

Классификация каменных углей

В основу технологической классификации каменных углей положены выход летучих веществ и толщина образующегося при нагревании пластического слоя. В табл.1.2 приведена технологическая классификация углей одного из бассейнов, по которой они делятся на 1 марок (классов).

Таблица 1.2 - Технологическая классификация углей

Марка угля Выход летучих веществ, %   Толщина пластического слоя, мм  
Наименование Обозначение
Длиннопламенный Газовый Жирный Коксовый Отощенный спекающ. Тощий Антрацит Д Г Ж К ОС Т А 35-21 21-18 22-14 11-19 - 6-15 13-20 14-20 6-13  

 

Ископаемые угли как химическое сырье

Все методы переработки ископаемых углей основаны на гетерогенных, в большинстве случаев некаталитических процессах, протекающих в многофазной… Пиролизом, или сухой перегонкой, называется процесс нагревания твердого… Полукоксование проводят при 500-580 0 С с целью получения искусственного жидкого и газообразного топлива…

Коксование каменного угля

Коксованием называется разновидность сухой перегонки (пиролиза) каменного угля, проводимая при 900-1200°С с целью получения кокса, горючих газов и сырья для химической промышленности.

 

Общая схема коксохимического производства

Современное коксохимическое предприятие - это крупномасштабное комплексное производство, в котором утилизируются и перерабатываются все компоненты коксуемого сырья. Существует два типа коксохимических предприятий:

заводы с полным циклом коксохимического производства, размещаемые отдельно от металлургических предприятий;

коксохимические цеха (производства), входящие в состав металлургических комбинатов и размещаемые на одной площадке с ними.

Металлургический кокс составляет важнейший компонент сырья в доменном процессе и транспортировка его экономически невыгодна. Кроме того, коксохимические заводы часто кооперируют с производствами аммиака и азотной кислоты, основного органического синтеза, красителей, взрывчатых веществ и ракетных топлив, пластических масс, в которых в качестве сырья используются продукты коксохимии.

В соответствии с назначением все цехи коксохимического завода подразделяются на основные и вспомогательные. К основным производственным цехам относятся:

А) углеподготовительный цех, где осуществляются прием, хранение и подготовка углей к коксованию. Готовая продукция цеха - угольная шихта;

Б) коксовый цех, в котором происходит основной процесс - переработка угольной шихты с получением целевого продукта кокса и летучих химических продуктов - прямого коксового газа (ПКГ) - коксование;

В) цех улавливания, в котором происходит охлаждение прямого коксового газа и выделение из него химических продуктов: сырого бензола (СБ), каменноугольной смолы (КУС) и соединений аммиака;

Г) перерабатывающие цехи (коксовый, смолоперегонный, ректификации и другие), в которых химические продукты, поступающие из цеха улавливания, подвергаются дальнейшей переработке. Готовой продукцией этих цехов являются индивидуальные ароматические углеводороды, нафталин, фталевый ангидрид, фенолы и пиридиновые основания, пек, пековый коки другие.

К вспомогательным цехам относятся: железнодорожный, ремонтный, энергетический, хозяйственный.

На рисунке 1.1 представлена общая схема коксохимического производства.

 

Сырье коксохимического производства

Коксуемость углей зависит от их петрографического состава, степени углефикации, выхода летучих веществ, температурного интервала перехода в… Ограниченные запасы коксующихся углей привели к необходимости использовать в… Состав шихты рассчитывается на основании свойств ее компонентов по результатам технического анализа и других испытаний…

Физико-химические основы процесса коксования

теплопередачу от стенки к материалу шихты; диффузию продуктов пиролиза (паров воды и летучих веществ) через слой шихты; … удаление этих продуктов из шихты.

Технологический процесс коксования

- камеры для загрузки угольной шихты; - обогревательного простенка, в котором расположены 28-32 отопительных канала… Для снижения тепловых потерь на излучение, удобства эксплуатации и повышения производительности труда коксовые печи…

Улавливание и разделение летучих продуктов коксования

 

Состав и выход летучих продуктов

Таблица 1.4 - Основные компоненты ПКГ Вещество Содержание, г/м3 Пары воды (пирогенетической и влаги шихты) 250…   В цехе улавливания и разделения из ПКГ извлекаются основные компоненты не в виде индивидуальных химических соединений,…

Основные процессы и принципиальная схема разделения ПКГ

Летучие продукты коксования, составляющие ПКГ, имеют различные физические и химические свойства, которые используются для их разделения. В технологии улавливания и разделения ПКГ используются:

-процессы теплообмена (охлаждение и конденсация паров);

-процессы разделения фаз (отстаивание и осветление);

-процессы массопередачи (абсорбция и десорбция, хемосорбция реагентами, реагирующими с кислыми и основными продуктами);

процессы ректификации и фракционной конденсации.

Большинство этих процессов в коксохимическом производстве является непрерывным и, что повышает производительность аппаратуры, улучшает качество выделяемых из ПКГ продуктов и позволяет автоматизировать технологические процессы.

ПКГ из коксовых камер при температуре 650-610 0С поступает в газосборники коксовой батареи, где усредняется по составу и охлаждается впрыскиванием холодной надсмольной воды до 85-90°С. После этого газ направляется в цех улавливания и разделения, в котором после дополнительного охлаждения до 25-35°С из него выделяются КУС, СБ и соединения аммиака. Последовательность этих операций представлена на схемах (рис.1.6 а, б, в, г)

Рисунок 1.6 а - Охлаждение (I стадия).

На этой стадии конденсируется часть КУС и собирающаяся над ней надсмольная вода НСВ (отсюда ее незвание). Увлеченная током газа каменноугольная пыль в смеси с КУС оседает в виде фусов.

Рисунок 1.6. б - Охлаждение (II стадия) и выделение КУС.

На этой стадии в холодильниках, орошаемых НСВ, конденсируется основная масса КУС, к которой добавляется КУС, оседающая из ее тумана в электрофильтрах, и НСВ, содержащая до 30% аммиака в виде его солей. Остальной аммиак (до 10%) остается в газе.

Рисунок 1.6.в - Выделение аммиака

Аммиак после охлаждения ПКГ содержится в свободном состоянии в газе-4 и в виде растворенных солей аммония в НСВ, образовавшихся при взаимодействии аммиака с сероводородом, оксидом углерода (IV), хлористым водородом, цианистым водородом и другими кислыми компонентами ПКГ. Эти соли по отношению к нагреванию делятся на две группы:

стойкие при высокой температуре (NH4CN, NH4CI. (NH4) 2S04);

разлагающиеся при нагревании ( (NH) 4S, (NH4) 2CO3).

Если технологией не предусмотрено производство из ПКГ индивидуальных сульфида аммония, цианистого водорода и роданистых солей, то все соединения аммиака, содержащиеся в ПКГ, переводятся в стабильный, легко выделяемый сульфат аммония. Для этого нестойкие соли аммония, содержащиеся в НСВ, разлагают нагреванием острым паром, например:

(NH4) 2CO3 = 2NH3 + С02 + Н2О,

а стойкие - обработкой гидроксидом кальция, например:

2NH4C1 + Са (ОН) 2 = 2NH3 + СаС12 + 2Н2О.

Выделившийся свободный аммиак соединяется с содержащим аммиак газом-4 и поступает в сульфатное отделение цеха, где поглощается серной кислотой с образованием сульфата и бисульфата аммония:

2NH3 + H2SO4 = (NH4) 2SO4; NH3 + H2SO4 = =NH4HSO4.

Рисунок 1.6 г Образование смеси ароматических углеводов .

СБ, представляющий смесь ароматических углеводородов с температурой кипения до 180ºС, извлекается из ПКГ абсорбцией высококипящими растворителями с температурой кипения, более высокой, чем температура кипения СБ, с последующей отгонкой последнего. В качестве подобных сорбентов (ПМ) используется соляровое масло (tк = 300-350ºС) или фракция КУС (tк = 230-300°С). Предварительно из газа охлаждением выделяют остатки нафталина.

Конечными продуктами на стадии улавливания и разделения ПКГ становятся каменноугольная смола, сырой бензол, сульфат аммония и обратный коксовый газ. Выход этих продуктов от массы коксуемой шихты (в расчете на сухую шихту) представлен в табл.1.5

 

Таблица 1.5 - Выход продуктов коксования

Продукт Выход, мас. долей
Кокс 0,11-0,13
Каменноугольная смола 0,03-0,04
Сырой бензол 0.01-0,012
Сульфат аммония 0,01-0,013
Обратный коксовый газ 0,15-0,18


Технологическая схема улавливания и разделения прямого коксового газа представлена на рис.1.7.

Рисунок 1.7 - Технологическая схема улавливания и разделения ПКГ: 1 - газосборник; 2 - сепаратор; 3 - отстойник-осветлитель; 4 - трубчатый холодильник; 5 - электрофильтр; 6 - аммиачная колонна; 1 - турбогазодувка; 8 - подогреватель газа; 9 - сатуратор; 10 - водяной холодильник; 11 - абсорбер

 

 

Отсасываемый газодувками из коксовых камер, ПКГ охлаждается в газосборнике 1, орошаемом холодной НСВ, и поступает в сепаратор 2, в котором из газа конденсируются КУС, НСВ и выделяются твердые частицы-фусы. Образовавшаяся смесь этих продуктов разделяется в отстойнике-осветлителе 3. Газ, пройдя сепаратор, охлаждается до 25-З0°С в трубчатом холодильнике 4, орошаемом НСВ, где из него конденсируются остатки КУС и НСВ, которые поступают соответственно в отстойник 3 и сепаратор 2. НСВ из отстойника подается в аммиачную колонну 6, в которую вводится раствор гидроксида кальция и подается острый пар для разложения аммонийных солей.

Газ после холодильника 4 освобождается от тумана КУС в электрофильтре 5 и соединяется с током газообразного аммиака из аммиачной колонны. Общий поток газа подается турбогазодувкой 1 через подогреватель 8 в сатуратор 9, барботирует через раствор серной кислоты. Выпавшие в сатураторе кристаллы сульфата аммония отделяются, а газ, после охлаждения в водяном холодильнике прямого смешения 10, направляется в абсорбер с насадкой 11, который орошается циркулирующим поглотительным маслом. В абсорбере из газа извлекается СБ, и раствор его в поглотительном масле (ПМ) направляется на ректификацию. СБ отгоняется из раствора, а регенерированное ПМ возвращается на абсорбцию. В холодильнике 10 из газа выделяется твердый нафталин, который экстрагируется из водной суспензии горячей КУС, подаваемой в нижнюю часть холодильника. Из абсорбера 11 выходит обратный коксовый газ (ОКГ).

 

Гидрирование твердого топлива

Гидрированием (гидрогенизацией) твердого топлива называется процесс превращения органической части топлива в жидкие продукты, обогащенные водородом… Проблема гидрирования твердого топлива возникла в связи с возросшим… Гидрирование твердого топлива представляет деструктивный каталитический процесс, протекающий при температуре 400-560°С…

Совершенствование процессов переработки твердого топлива

Дефицит углей для коксования, потребность в дешевом сырье для получения новых химических продуктов и развитие в связи с этим методов комплексного… Интенсификация процесса коксования и сокращение времени его за счет: -снижения влажности коксуемого сырья;

– Конец работы –

Используемые теги: Свойства, переработка, твердого, топлива0.075

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Свойства и переработка твердого топлива

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Тип ячейки определяет строение и свойства кристалла в целом, а свойства каждого из этих кристаллов определяет свойства всего кристалла в целом
Кристаллическое строение металлов... Металлы Ме являются поликристаллическими веществами т е они состоят из... Кристаллическое состояние твердое состояние вещества...

Проектирование электростанции на твердом топливе
Конденсационные ТЭС должны сооружаться в местах, где обеспечивается надежное техническое водоснабжение — на берегах рек, озер или морей. Рельеф площадки должен быть по возможности ровным, не требующим больших… В случае сооружения электростанций в раните, вечной, мерзлоты желательным является скальное основание площадки или…

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕМЫ..... Сравнение альтернативных видов топлив. Обзор существующих систем питания двигателей альтернативными видами топлива
ОГЛАВЛЕНИЕ... Стр ВВЕДЕНИЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА...

Понятие информ., свойства информ., экономическая информ., свойства экономической информ., классификация экономической информ
Информ универсальный ресурс потребляемый всеми сферами экономики и представляющий собой совокупность сведений фактов знаний об окружающих ее... Информ должна рассматриваться в х аспектах... синтетический связан только со способом передачи информ...

Свойства портландцемента. Основные свойства строительных материалов
Производство портландцемента состоит из следующих основных технологических процессов: добычи известняка, глины или мергеля; измельчения сырьевых… Обжиг до спекания подготовленного сырья сопровождается сложными физическими… После обжига полученный клинкер направляют в специальные холодильники для быстрого охлаждения материала.С увеличением…

Важнейшие соединения бора, алюминия иах физико-химические свойства. КО и ОВ свойства. Борная кислота. Кристаллогидрат тетраборатанатрия /бура
Содержание темы и учебно целевые вопросы... Общая характеристика р элементов Неметаллы амфотерные элементы Изменение... Элементы III А группы и IV А группы Общая характеристика групп...

Лекции по курсу: Биохимия Тема: ПЕПТИДЫ, БЕЛКИ: ИХ СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА, ЗНАЧЕНИЕ В ОРГАНИЗМЕ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕЛКОВ. 10
Федеральное агентство по образованию... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального...

Подземная газификация твердых топлив
В. И. Ленин в статье "Одна из великих побед техники" высоко оценил идею П. г.у. и ее преимущества перед шахтным методом добычи угля. СССР… В нем идут те же хим. р-ции, что и в обычных газогенераторах (см. Газификация… В газификации участвуют подземные воды, а также влага угля и горных пород. В отличие от наземной газификации, где…

Переработка вторичного сырья: инструментальных сталей, осколков и пыли на основе твердых сплавов карбида вольфрама
Они состоят из карбидов вольфрама, титана, тантала, сцементированных небольшим количеством кобальта. Карбиды вольфрама, титана и тантала обладают высокой твердостью,… Скорости резания инструментами, оснащенными твердыми сплавами, в 3-4 раза превосходят скорости резания инструментами…

Свойства материалов и технологический процесс их переработки
Посередине чаши на вертикальном валу расположена траверса на которой свободно(на рычагах) подвешены пара тяжелых свободно вращающихся стальных… Сталь — это сплав железа с углеродом. Кроме углерода, в состав стали входят… Углеродистые стали, содержащие до 0,55% углерода, называются конструкционными. Стали марок Ст. 1, Ст. 2, Ст. 3…

0.035
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам