焦炉煤气主组分分析方法研究

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1、焦炉煤气主组分分析方法研究焦炉煤气主组分分析方法研究前言焦炉煤气是在生产焦炭的过程中，煤在炼焦炉炭化室受热分解，产生多种气体，其中大部分碳氢化合物和氨被回收，余下的气体、化学物质的蒸气和悬浮雾滴的混合物称为焦炉煤气。随着我国对能源循环利用的日益重视，焦炉煤气的利用越来越广泛。炼焦工艺的不同，产生的焦炉煤气的组分有很大差异。因此，正确测定焦炉煤气各组分构成，对高效利用焦炉煤气，在经济建设中发挥重要作用至关重要。第一章焦化工业生产概述将各种经过洗选的炼焦煤按一定比例配合后，在炼焦炉内进行高温干馏，可以得到焦炭和荒煤气。将荒煤气进

2、行加工处理，可以得到多种化工产品和焦炉煤气。焦炭是炼铁的燃料和还原剂，它能将氧化铁（铁矿）还原为生铁。焦炉煤气发热值高，是钢铁厂及民用的优质燃料，又因其组分众多，用途更加广泛。焦炭主要用于高炉冶炼，其次供铸造、气化、有色金属生产和制电石，它们对焦炭有着不同的要求，其中高炉炼铁对其用焦（冶金焦）的质量要求是相当高的。冶金焦在高炉冶练过程中起着热源、还原剂、支承物三大作用。高炉炼铁过程发生一系列复杂的物理、化学变化。最主要是铁矿石（氧化铁）转化为金属铁。高炉状况的顺行、焦比、冶炼强度的高低，生铁含硫、磷、硅成分的多少等等，冶金焦

3、都起着很重要的作用，冶金焦是高炉生产不可缺少的主要原料之一。要生产优质冶金焦，必须合理地选择和准备炼焦用煤，正确地掌握炼焦操作。一、炼焦原理及方法（一）炼焦原理１．炼焦原理炼焦生产，基本原料是炼焦煤。将炼焦煤在密闭的焦炉内隔绝空气高温加热放出水分和吸附气体，随后分解产生煤气和焦油等，剩下以碳为主体的焦炭。这种煤热解过程通常称为煤的干馏。煤的干馏分为低温干馏、中温干馏和高温干馏三种。它们的主要区别在于干馏的最终温度不同，低温干馏在500℃－600℃，中温干馏在700℃－800℃，高温干馏在900℃－1000℃。目前的炼焦炉绝大

4、多数属于高温炼焦炉，主要生产冶金焦、炼焦煤气和炼焦化学产品。这种高温炼焦过程，就是高温干馏。２．炼焦煤的热解过程炼焦煤在隔绝空气高温加热过程中生成焦炭，它具有下列特性：当被加热到400℃左右，就开始形成熔融的胶质体，并不断地自身裂解产生出油气，这类油气经过冷凝、冷却及回收工艺，得到各种化工产品和净化的焦炉煤气。当温度不断升高，油气不断放出，胶质体进一步分解，部分气体析出，而胶质体逐渐固化成半焦，同时产生出一些小气泡，成为固定的疏孔。温度再升高，半焦继续收缩，放出一些油气，最后生成焦炭。（二）炼焦方法１．机械化焦炉生产煤料从炉

5、顶部的装煤孔或机侧（捣固焦）装入炭化室，由两侧燃烧室传来的热量，将煤料在隔绝空气的条件下加热至高温。加热过程中，煤料熔融分解，所生成的气态产物由炭化室顶端部的上升管逸出，导入煤气净化处理系统，可得到化学产品及煤气；残留在炭化室内的固化成焦炭。煤料分解固化过程完成后，将炭化室两侧的炉门打开，用推焦机将焦炭推出，落入熄焦车（或干法熄焦装置）。赤热的焦炭可用水熄灭，或用惰性气体将余热导走，冷却后即得到可使用的焦炭。机械化焦炉（顶装）目前国内采用炉型主要有JN型、JNX型、以及58型、66型、70型。另外还有一种3号简易焦炉。２．土

6、法炼焦炼焦煤（多为单种焦煤、配煤、焦肥煤）在普通粘土砖窑炉内（目前国内多用75型、89型、91型、95型、96型、赵城连体炉）以土法炼焦工艺生产的可燃固体产物。在炉窑内不隔绝空气的条件下，借助窑炉边墙的点火孔人工点火，将堆放在窑内的炼焦煤点燃，靠炼焦煤自身燃烧热量逐层将煤加热（直接火加热部分）；煤燃烧产生的废气与未燃尽的大量煤裂解产物形成的热气流，经窑室侧壁的导火道继续燃烧，并将部分热传入窑内（间接加热部分）。高温燃气流（800℃〉则夹带着未燃尽的煤裂解物──化学产品排入大气。这个过程延续８～１１天，焦炭成熟，从人工点火孔注

7、水熄焦、冷炉、扒焦。土法炼焦结焦周期长、成焦率低、煤耗高、焦炭灰分高（燃烧一部分煤造成的）。炼焦化学产品或被烧掉或随高温废气流排入大气，不仅不能综合利用炼焦煤，还对大气造成严重污染。３．型焦型焦是由煤粉等型焦用料加压成型煤，再经炭化处理制成的，也有把型煤经氧化热处理或型焦炭化炉氧化处理或自热硬化处理制成型块称为型焦。根据处理的工艺方式，可分为冷压型焦和热压型焦。４．其它工艺生产其它工艺生产焦炭，主要有连续徊转窑、立式炉等炉型生产的焦炭。二、焦炉煤气的净化炼焦煤在焦炉炭化室内进行干馏时，在高温作用下，煤质发生了一系列的物理化学

8、变化，同时也析出了水蒸气和煤气（即荒煤气）。煤气由炭化室出来经上升管到集气管，以循环氨水喷淋使煤气降温、冷却，而分离出焦油和氨水；经吸气管到回收车间的初冷器到鼓风机，煤气经过冷却和用各种吸收剂处理，可提取出焦油、氨、粗苯等化工产品，并得到净化的焦炉煤气。第二章焦炉煤气的用途焦炉煤气的用途主