【摘要】：熄焦技術(shù)是冶金和煉焦行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),其熄焦的效率及過程不僅影響生產(chǎn),也影響后續(xù)的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。本文探索了一種對焦炭進行降溫同時回收焦炭顯熱的三段式水蒸汽熄焦技術(shù),并對該技術(shù)的基本參數(shù)進行了初步的計算和分析。主要研究成果如下:(1)本文初步開發(fā)了一種將熄焦過程按三段采用不同熄焦原理進行的熄焦技術(shù)。主要降溫方式為:高溫段(1050℃~850℃),通入水蒸汽發(fā)生水煤氣等反應(yīng)使焦炭迅速降溫;中溫段(850℃~550℃),向焦炭噴灑液態(tài)水發(fā)生汽化吸熱過程使焦炭進一步降溫;低溫段(550℃~200℃),將焦炭裝入密閉加壓熄焦罐,向焦炭噴灑液態(tài)水發(fā)生加壓汽化吸熱使焦炭降溫至200℃以下。以上三個降溫過程,相互銜接,使焦炭在降溫的同時能夠減少對水資源消耗,增加經(jīng)濟價值,且對焦炭質(zhì)量的影響較濕法熄焦更小。(2)該技術(shù)處理1 t焦炭能產(chǎn)生含有27.77%H2O、39.52%H2、25.91%CO以及6.80%CO2的混合氣體5.4×104m3,氣體組成與工業(yè)制取水煤氣的組成接近。冷凝后的混合氣體體積為3.85×104 m3。所需60℃的液態(tài)水的質(zhì)量為:0.32t,產(chǎn)生0.3 MPa,132.9℃的水蒸汽0.19 t。與濕法熄焦每處理1 t焦炭約需水0.5 t相比,該技術(shù)對水的消耗量明顯小于濕法熄焦。(3)冷凝后的混合氣體,低熱值為1.03×106 kJ/Nm3,高熱值為:1.14×106kJ/Nm3。雖然CO的含量較高,但可以通過水煤氣變換反應(yīng)、調(diào)節(jié)供氣速度等途徑進行調(diào)節(jié),因此該熄焦過程中產(chǎn)生的混合氣體具有成為城市煤氣利用的可能。低溫段產(chǎn)生的0.3 MPa下的水蒸汽經(jīng)汽輪機發(fā)電,每年約可以節(jié)省電費960萬元。(4)整個熄焦過程對焦炭的消耗率為4.89%,可以通過向預(yù)存室或是振動給料的過程中投加焦粉或是碳粉等,使其在于高溫焦炭進行熱傳遞后與焦炭競爭,減少對焦炭的損耗,使損耗率控制在2%以內(nèi)。(5)對熄焦過程最短時間進行了估算,高溫段、中溫段和低溫段焦炭所需最短熱傳導(dǎo)時間為:83.92 s,71.01 s,54.13 s;中溫段和高溫段液態(tài)水升溫時間分別為916.34 s和1361.30 s。該技術(shù)最短操作時間約42 min。與干熄焦技術(shù)所需時間3 h相比,具有明顯的優(yōu)勢。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ522.16

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本文編號：2794655