炼焦工艺室式结焦过程.pptVIP

室式结焦过程 　当△S=60%～70%， K=74%～76%时，S焦/ S煤=80%～93%。即室式炼焦条件下，焦炭中硫分为煤中硫分的80%～93%，提高炼焦终温可使△S降低，从而使焦炭硫分有所降低。 2．焦炭灰分 配合煤灰分既可按单种煤灰分用加和计算，也可直接测定。在炼焦过程中，煤中的矿物质只有某些组分如碳酸盐和二硫化铁等在结焦过程中分解生成氧化物和硫化铁等。因此从灰分这个概念而言，可以认为煤中灰分全部转入焦炭，故 ，% （2-3） 式中 A煤、A焦——煤、焦炭的灰分，%。 降低煤中灰分有利于焦炭灰分降低，可使高炉、化铁炉等降低焦耗，提高产量。 室式结焦过程 　 第四节 炼焦过程的化学产品 一、化学产品的产生 在胶质体生成、固化和半焦分解、缩聚的全过程中，都有大量气态产物析出。由于炭化室内成层结焦，而塑性层的透气性一般很差，大部分气态产物不能穿过胶质体层，因此，炭化室内干煤层热解生成的气态产物和塑性层内所产生的气态产物中的一部分只能向上或从塑性层内侧流往炉顶空间，这部分气态产物称“里行气”，见图2-9。 图2-9 化学产品析出示意图 室式结焦过程 里行气约占气态产物的20～25%。塑性层内的所产生的气态产物中的大部分及半焦层内产生的气态产物则穿过高温焦炭层缝隙，沿焦饼与炭化室墙之间的缝隙向上流入炉顶空间，这部分气态产物称“外行气”，外行气约占气态产物的75～80%。里行气和外行气最后全部在炉顶空间汇集而导出。煤热解的产物（常称为一次热解产物）在流经高温的焦炭、炉墙和炉顶空间时，不可避免地要发生进一步的化学变化，常称为二次热解。煤热解过程中的化学反应是非常复杂的，包括煤中有机质的裂解，裂解产物中轻质部分的挥发，裂解残留物的缩聚，挥发产物在析出过程中的分解和化合，缩聚产物的进一步分解，再缩聚等过程。总的来讲包括裂解和缩聚两大类反应。从煤的分子结构看，可认为，热解过程是基本结构单元周围的侧链和官能团等，对热不稳定成分不断裂解，形成低分子化合物并挥发出去。而基本结构单元的缩合芳香核部分对热稳定成分互相缩聚形成固体产品（半焦或焦炭）。 室式结焦过程 　 煤热解中的化学反应可分为以下几种： 　 1．煤热解中的裂解反应 　 （1） 结构单元之间的桥键断裂生成自由基，其主要是：—CH2—、—CH2—CH2—、—CH2—O—、—O—、—S—、—S—S—等，桥键断裂成自由基碎片。 　 （2） 脂肪侧链受热易裂解，生成气态烃类：如CH4、C2H6、C2H4等。 　 （3） 含氧官能团的裂解，含氧官能团的热稳定性顺序为： —OH —COOH 室式结焦过程 　 羧基热稳定性低，200℃就开始分解，生成CO2和H2O。羰基在400℃左右裂解成CO，羟基不易脱除，到700℃～800℃以上，有大量氢存在，可氢化生成H2O。含氧杂环在500℃以上也可能断开，生成CO。 　（4）煤中低分子化合物的裂解，是以脂肪结构为主的低分子化合物，其受热后，可分解成挥发性产物。 ? 2.一次热解产物的二次热解反应 　　炼焦化学产品主要是二次热解产物。二次热解的反应主要有： 室式结焦过程 　（1）裂解反应 　　　　　　　　C2H6→C2H4+H2 　 C2H4→CH4+C 　　　　　　　　CH4→C+2H2 　（2）脱氢反应 室式结焦过程 （3）加氢反应 （4）缩合反应 （5）桥键分解 —CH2+H2O→CO+2H2 —CH2—+—O→CO+4H2 室式结焦过程 　3．煤热解中的缩聚反应 　　煤热解的前期以裂解反应为主，而后期则以缩聚反应为主。缩聚反应对煤的热解生成固态产品（半焦或焦炭）影响较大。 　（1）胶质体固化过程的缩聚反应，主要是在热解生成的自由基之间的缩聚，其结果生成半焦。 　（2）半焦分解，残留物之间的缩聚，生成焦炭