發(fā)布時(shí)間：2020-06-08 20:28

【摘要】：煉焦產(chǎn)生的荒煤氣帶有大量的余熱資源,占焦化工序的36%,節(jié)能潛力巨大。但是在現(xiàn)有余熱回收技術(shù)中,因?yàn)榇嬖诮褂驼辰Y(jié)和腐蝕的難題,導(dǎo)致該部分工作一致處于研究探索階段,而且現(xiàn)有的換熱設(shè)備回收熱量效率一般較低。設(shè)計(jì)新型換熱器和采用換熱器不粘防腐涂層技術(shù),能夠有效解決換熱效率低和焦油粘結(jié)的問題,但是因高溫工作環(huán)境的限制,提高涂層的耐溫性和硬度顯得尤為重要。本文在PTFE基樹脂涂料中分別加入改性聚有機(jī)硅氧烷、二氧化硅、二硫化鉬,制備改性不涂料,噴涂燒制不粘涂層,并測試了改性涂層的硬度、厚度、焦油接觸角、涂層耐溫性、抗粘結(jié)性等;創(chuàng)新性的應(yīng)用MATLAB軟件處理高溫涂層的彩色缺陷圖像,計(jì)算出缺陷率,以缺陷率大小來評價(jià)涂層的各項(xiàng)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在PTFE基樹脂涂料中加入三種改性劑,控制改性劑含量和涂層厚度,三種改性劑均能增加涂層的硬度和焦油接觸角。圖像處理結(jié)果表明,加入改性聚有機(jī)硅氧烷,控制其含量在0.2%~0.8%、厚度在20um~30um,能夠明顯降低涂層的表面缺陷,使缺陷率從8%降低至4%以下,而且在較高溫度下(350℃左右),得到了較好的涂層性能和表面質(zhì)量;進(jìn)一步得出,加入改性聚有機(jī)硅氧烷時(shí),適當(dāng)延長高溫?zé)茣r(shí)間有助于減少涂層表面缺陷,且能提高涂層的耐溫性和抗粘性。本文開發(fā)設(shè)計(jì)了新型換熱器,克服了現(xiàn)有焦?fàn)t荒煤氣余熱回收技術(shù)效率低的不足,將荒煤氣從750℃降低至250℃,實(shí)現(xiàn)了在狹小空間內(nèi)高效回收荒煤氣余熱,解決了焦油粘結(jié)的難題,實(shí)現(xiàn)了換熱面、換熱通道的無焦油粘結(jié)。該新型荒煤氣余熱回收系統(tǒng),年產(chǎn)蒸汽量22.32萬t,經(jīng)濟(jì)效益約1786萬元/年。此外,對管束式換熱器也進(jìn)行了部分?jǐn)?shù)值模擬計(jì)算,結(jié)果與熱工計(jì)算結(jié)果基本一致,而且在換熱器運(yùn)行時(shí),換熱管壁面最高溫度為250℃,理論上不會(huì)出現(xiàn)因溫度過高而導(dǎo)致涂層脫落的現(xiàn)象。
【圖文】：

圖 1-2 焦油冷凝特性從表 1-1 看出，荒煤氣中含有的硫化氫換熱器的普碳鋼材料反應(yīng)，引起腐蝕問題，響換熱器正常工作，存在安全隱患；而焦?fàn)t量的萘、酚、吡啶等焦油組分會(huì)不斷冷凝析小，影響荒煤氣導(dǎo)出。所以，焦?fàn)t荒煤氣余表面的焦油粘結(jié)和腐蝕問題。1.2.2焦?fàn)t荒煤氣余熱回收技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀從上個(gè)世紀(jì)70年代開始，許多專家學(xué)者焦的技術(shù)進(jìn)行了初步探索，至今已取得不少等技術(shù)回收荒煤氣帶出的余熱。（1）夾套式換熱器夾套式換熱器，也即上升管汽化冷卻裝

管外壁焊接環(huán)形夾套[10]（參考圖1-3a），軟水從夾套下部通入，與荒煤氣在夾套內(nèi)換熱，溫度降低到500℃左右，水吸熱變成汽水混合物，在汽包中分離，產(chǎn)生低壓飽和蒸汽外供，而飽和水由管路自流至上升管夾套下部循環(huán)使用，并按實(shí)際情況向汽包內(nèi)補(bǔ)充水。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是所需要的總體投資少、運(yùn)行成本低、經(jīng)濟(jì)效益好。技術(shù)缺點(diǎn)：1）荒煤氣導(dǎo)出過程中，溫度變化較大，，焦油粘結(jié)嚴(yán)重，操作難度大，嚴(yán)重
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ520.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2703604