焦炉煤气
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焦炉煤气,又称焦炉气,英文名为Coke Oven Gas(COG),由于可燃成分多,属于高热值煤气,粗煤气或荒煤气。
是指用几种烟煤配制成炼焦用煤,在炼焦炉中经过高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。
焦炉气是混合物,其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别,一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3(标准状态)。
其主要成分为氢气(55%~60%)和甲烷(23%~27%),另外还含有少量的一氧化碳(5%~8%)、C2以上不饱和烃(2%~4%)、二氧化碳(1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。
其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分,二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。
概述焦炉气属于中热值气,其热值为每标准立方米17~19MJ,适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。
焦炉气含氢气量高,分离后用于合成氨,其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。
焦炉气为有毒和易爆性气体,空气中的爆炸极限为6%~30%。
构成焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成,分别占56%和27%,并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类;其低发热值为18250kJ/Nm3,密度为0.4~0.5kg/Nm3,运动粘度为25×10`(-6)m2/s。
根据焦炉本体和鼓冷系统流程图,从焦炉出来的荒煤气进入之前,已被大量冷凝成液体,同时,煤气中夹带的煤尘,焦粉也被捕集下来,煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。
焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。
分离后氨水循环使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温,此时,残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。
出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去,然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米水柱)左右。
为了不影响以后的煤气精制的操作,例如硫铵带色、脱硫液老化等,使煤气通过电捕焦油器除去残余的焦油雾。
高炉煤气高压鼓风机(罗茨风机)鼓风,并且通过热风炉加热后进入了高炉,这种热风和焦炭助燃,产生的是二氧化碳和一氧化碳,二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳,一氧化碳在上升的过程中,还原了铁矿石中的铁元素,使之成为生铁,这就是炼铁的化学过程。
铁水在炉底暂时存留,定时放出用于直接炼钢或铸锭。
这时候在高炉的炉气中,还有大量的过剩的一氧化碳,这种混和气体,就是“高炉煤气”。
这种含有可燃一氧化碳的气体,是一种低热值的气体燃料,可以用于冶金企业的自用燃气,如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。
也可以供给民用,如果能够加入焦炉煤气,就叫做“混和煤气”,这样就提高了热值。
高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品,主要成分为:CO, CO2, N2、H2、CH4等,其中可燃成分CO含量约占25%左右,H2、CH4的含量很少,CO2, N2的含量分别占15%,55 %,热值仅为3500KJ/m3左右。
高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关,现代的炼铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺,采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗,但所产的高炉煤气热值更低,增加了利用难度。
高炉煤气中的CO2, N2既不参与燃烧产生热量,也不能助燃,相反,还吸收大量的燃烧过程中产生的热量,导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。
高炉煤气的着火点并不高,似乎不存在着火的障碍,但在实际燃烧过程中,受各种因素的影响,混合气体的温度必须远大于着火点,才能确保燃烧的稳定性。
高炉煤气的理论燃烧温度低,参与燃烧的高炉煤气的量很大,导致混合气体的升温速度很慢,温度不高,燃烧稳定性不好。
燃烧反应能够发生的另一条件是气体分子间能够发生有效碰撞,即拥有足够能量的相互之间能够发生氧化反应的分子间发生的碰撞,大量的CO2,N2的存在,减少了分子间发生有效碰撞的几率,宏观上表现为燃烧速度慢,燃烧不稳定。
高炉煤气中存在大量的CO2, N2,燃烧过程中基本不参与化学反应,几乎等量转移到燃烧产生的烟气中,燃高炉煤气产生的烟气量远多于燃煤。
焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程1.煤气净化焦炉煤气中含有大量的杂质和硫化氢,需要通过煤气净化来去除这些杂质。
煤气净化过程包括硫化氢去除、酸性物质去除、颗粒物去除和水分去除。
首先,将焦炉煤气送入硫化氢去除装置,利用吸收剂将硫化氢吸附除去。
然后,将煤气送入酸性物质去除装置,通过吸附剂去除酸性物质。
接下来,通过过滤装置去除颗粒物,并通过干燥装置去除水分。
2.产气经过煤气净化的焦炉煤气进入产气装置,进行进一步的处理。
产气装置主要包括变压吸附(PSA)过程和膜分离过程。
首先,将净化后的焦炉煤气通过压缩机增压,然后进入PSA过程。
在PSA过程中,通过特定的吸附剂将气体中的甲烷和其他碳氢化合物吸附,然后通过减压脱附,使吸附剂再次可用。
然后,进入膜分离过程,利用特定的膜材料对气体进行分离,将甲烷和其他碳氢化合物分离开来。
3.液化分离得到的甲烷和其他碳氢化合物进入液化装置,进行液化处理。
液化装置主要包括压缩机、冷却器和膨胀阀。
首先,通过压缩机将气体增压,然后经过冷却器进行冷却,冷却温度通常在-160°C至-180°C之间。
在冷却的过程中,气体逐渐转化为液体。
最后,通过膨胀阀将液体进一步降温,达到常温下的液化状态。
4.储存液化的天然气(LNG)通过输送管道进入储罐进行存储。
储罐通常采用双层结构,内层用于储存液化天然气,外层用于保温。
储罐还配备了安全阀和压力传感器,以确保储存的LNG的安全性。
以上是焦炉煤气制液化天然气(LNG)项目的工艺流程的详细描述。
通过煤气净化去除杂质和硫化氢,通过产气过程去除甲烷和其他碳氢化合物,然后通过液化和储存,将焦炉煤气转化为液态天然气,方便储存和运输。
这项工艺过程能够更高效地利用焦炉煤气,并提供更为清洁的能源。
焦炉煤气正确使用与安全措施焦化系统中,焦炉煤气是宝贵的二次能源,用途十分广泛。
它既能作为焦炉加热用煤气,又是冶金行业各种工业炉加热的燃料,也是提供千家万户居民生活用燃料气。
正确使用煤气,能造福社会。
但是,在煤气设施的操作和检修中,如果缺乏完全知识,违背客观规律,有引起煤气爆炸事故的危险。
本文就焦炉煤气的安全知识,介绍煤气爆炸事故的预防和安全措施,供大家参考。
一、焦炉煤气有哪些特点1.焦炉煤气发热值高达17564~18819kJ/m。
,煤气热值波动小,便于调节操作,与低热值的煤气相比,消耗煤气量少,且废气量也少。
2.焦炉煤气含氢多,迭54~59%,不可燃成份少,燃烧速度快,火焰较短。
3.焦炉煤气含碳氢化台物多,高温时能分解石墨,易在烧咀上挂结,影响燃烧。
4.焦炉煤气与空气混合到一定比例时,可形成爆炸性的气体,遇火就爆炸。
引起爆炸的成分范围为5~3O。
5.焦炉煤气较脏时,煤气管道,管件易被焦油,萘堵塞,煤气中的冷凝液还会腐蚀管道和管材,增大操作和检修难度。
二、焦妒煤气爆炸事故的预防和安全措施(一)焦炉煤气的危险特性煤气爆炸事故的破坏性极大,工作中的粗心大意和不慎都会引起煤气爆炸事故的发生。
为此,焦化职工都应懂得煤气的这种特性,懂得预防,处理煤气事故的安全常识,各种煤气的危险特性见表1。
从表1中可以看出:焦炉煤气和天然气爆炸下限低,爆炸危险性大。
主要成份是氢和甲烷,中毒的危险性较小。
高炉煤气和发生炉煤气的主要成份是一氧化碳,剧毒且无色无味,中毒的危险性大,爆炸下限高,爆炸的危险性较小,所以,焦炉煤气主要是预防煤气爆炸事故。
(二)煤气的安全操作从煤气的危险特性中可知,只有当煤气达到爆炸极限时才可能发生爆炸事故。
那么,什么情况下煤气容易达到爆炸极限呢?主要有三种情况:1.煤气系统,特别是负压系统进入空气,煤气含氧量升高,达到爆炸极限}2.煤气管道设备泄漏,在室内或容器内达到爆炸极限'3.操作加热妒不当或违反安全技术操作规程,炉膛内达到爆炸极限。
焦炉煤气的主要成分焦炉气,又称焦炉煤气。
是指用几种烟煤配制成炼焦用煤,在炼焦炉中经过高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。
焦炉气是混合物,其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别,一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3(标准状态)。
其主要成分为氢气(55%~60%)和甲烷(23%~27%),另外还含有少量的一氧化碳(5%~8%)、C2以上不饱和烃(2%~4%)、二氧化碳(1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。
其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分,二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。
焦炉气属于中热值气,其热值为每标准立方米17~19MJ,适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。
焦炉气含氢气量高,分离后用于合成氨,其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。
焦炉气为有毒和易爆性气体,空气中的爆炸极限为6%~30%1m³的焦炉煤气燃烧后产生多少m³的烟气则反应后产生的CO2 量=①+②+③+④+⑤=0.526则反应后产生水量=①+③+④=0.09+0.54+0.54=1.17燃烧过程需要氧气的量=①+②+③+④-⑥=1.0525若取空气过剩系数取1.2,则需要空气量= 1.2×1.0525÷0.21=6.014 鼓的空气量里含有的氮气量= 6.014×0.79=4.751鼓的空气量里剩余的氧气量= 6.014×0.21-1.0525=0.2104则,焦炉煤气燃烧后产生的烟气的成分为:CO2(体积为:0.526),O2(体积为:0.2104),N2(体积为:4.751+0.073=4.824)则1m³的焦炉煤气产生的烟气量为:4.751+0.0735+0.526+0.2104=5.56m³。
焦炉煤气折标系数
焦炉煤气折标系数是指将焦炉煤气的热值换算成标准煤气的热值的系数。
标准煤气热值为12,000千卡/立方米(Kcal/m³),而焦炉煤气的热值会因煤的种类、焦炉的操作条件等因素而有所不同。
焦炉煤气折标系数的计算公式为:折标系数= 焦炉煤气热值/ 标准煤气热值
例如,如果一立方米焦炉煤气的热值为10,000千卡,则其折标系数为:折标系数= 10,000 / 12,000 = 0.833
这意味着这立方米焦炉煤气的热值相当于0.833立方米标准煤气的热值。
焦炉煤气折标系数
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焦炉煤气折标系数是指将焦炉煤气的热值换算成标准煤气的热值的系数。
标准煤气热值为12,000千卡/立方米
(Kcal/m³),而焦炉煤气的热值会因煤的种类、焦炉的操作条件等因素而有所不同。
焦炉煤气折标系数的计算公式为:折标系数 = 焦炉煤气热值 / 标准煤气热值
例如,如果一立方米焦炉煤气的热值为10,000千卡,则其折标系数为:折标系数 = 10,000 / 12,000 = 0.833
这意味着这立方米焦炉煤气的热值相当于0.833立方米标准煤气的热值。
精心整理
2、焦炉煤气
焦炉煤气是炼焦过程中的副产物。
煤炭在焦炉赤化室中受热分解,这种隔绝空气条件下,煤受热分解又叫干馏过程。
此时发生一系列复杂的变化,最后生成气体、液体和固体产物。
固体是焦炭,液体是焦油和氨水,气体部分就是焦炉煤气。
,因炉
—10000
(1)
(2)
互相连联变成了半焦,分子结构更大了。
(3)半焦分解成焦碳阶段:从480℃——1100℃左右,在第二阶段生成的半焦,此时继续分解聚合,排出以氢气为主的气体产物。
第二阶段生成的气体进一步热解决,聚合成小分子气体。
过程结束时,气体的混合物冲
出焦炉,即成为焦炉煤气。
随同导出的还有焦油蒸汽车及热解水蒸汽等产物,而焦炭留在炭化室中。
因此说焦炉煤气是多种气体的混合物。
煤种不同加热条件不同时,气体的成份也有差异。
大致上太钢的焦炉煤气成份如下:
H250——55%
焦油氨水分离器回收氨水及焦油
煤气初步冷却器回收焦游和萘
饱和器和中和器回收氨及吡啶
最终冷却器回收萘和氰化物
洗萘塔回收粗苯及轻油
焦化厂缺少电捕焦油器,使焦油回收不净,这些设备应该达到的净化指标是:
NH3<200mg/Nm3
H2S<200
HCN<150。
焦炉煤气的净化工艺流程
《焦炉煤气的净化工艺流程》
焦炉煤气是在焦炉生产焦炭的过程中产生的一种含有一定量有害气体的气态燃料。
为了保护环境和人体健康,需要对焦炉煤气进行净化处理。
下面将介绍焦炉煤气的净化工艺流程。
1. 粉尘去除
焦炉煤气中含有大量的颗粒物,需要通过粉尘去除设备进行处理。
常用的粉尘去除设备包括旋转除尘器、离心除尘器和滤袋除尘器。
这些设备能够有效地去除焦炉煤气中的粉尘,提高气体的纯度和透明度。
2. 硫化氢去除
焦炉煤气中通常含有硫化氢,这是一种具有刺激性气味和对人体有害的气体。
为了去除焦炉煤气中的硫化氢,可以使用洗涤塔或吸收塔进行气液反应,将硫化氢转化为硫酸盐或硫。
同时,还可以通过添加一定量的氧气对焦炉煤气进行氧化处理,将硫化氢氧化为二氧化硫,然后再进行洗涤除去。
3. 氨和氰化氢去除
在焦炉煤气中还可能含有氨和氰化氢等有毒气体,需要进行去除处理。
通常使用氨和氰化氢去除塔进行吸收处理,通过化学吸收剂或酸碱中和的方式将氨和氰化氢去除,保证焦炉煤气的安全排放。
4. 脱硫
脱硫是焦炉煤气净化工艺中最重要的一环。
可以使用石灰石或者氨法进行干法脱硫,也可以采用氧化剂或者还原剂进行湿法脱硫。
脱硫工艺可以有效地降低焦炉煤气中的二氧化硫含量,提高煤气的环保性能。
以上就是焦炉煤气的净化工艺流程。
通过这些净化处理,焦炉煤气可以达到环保排放标准,减少对环境的污染,保护公共健康。
焦炉煤气的成分
焦炉煤气是一种由焦炭燃烧产生的气体,其主要成分包括一氧化碳、氢气、甲烷、氮气和少量的一氧化二氮、二氧化碳和水蒸气。
其中,一氧化碳和氢气是其主要成分,分别占总量的30%和55%左右。
一氧化碳是一种有毒气体,对人体和动物有害,而氢气则是一种高效的燃料,可替代传统燃料,用于发电、热水供应等领域。
甲烷是一种无色、无味、易燃的气体,广泛应用于燃气灶、热水器等家用设备中。
此外,焦炉煤气中还含有少量的硫化氢和苯等有害物质,需要通过净化处理才能安全使用。
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焦炉煤气的点燃温度焦炉煤气是炼焦过程中产生的一种副产品,主要由一氧化碳(CO)、氢气(H2)以及少量的甲烷(CH4)等组成。
煤气在工业生产中有着广泛的应用,但在使用前需要了解其点燃温度,以确保安全生产。
焦炉煤气的点燃温度是指将煤气与氧气混合后,达到燃烧所需的最低温度。
不同成分的煤气具有不同的点燃温度,主要取决于其主要成分的点燃温度。
一氧化碳是焦炉煤气的主要成分之一,其点燃温度较低,约为610°C;而氢气的点燃温度则较高,约为585°C。
甲烷的点燃温度为650°C左右。
了解焦炉煤气的点燃温度对于炼焦过程中的安全生产至关重要。
在正常操作中,焦炉煤气会与空气或氧气混合后进行燃烧,产生热能用于加热、烧结等工艺。
如果煤气泄漏或燃烧条件不当,可能会引发火灾或爆炸事故。
因此,了解焦炉煤气的点燃温度可以帮助我们预防和控制此类事故的发生。
在实际生产中,为了确保焦炉煤气的安全使用,常会采取一些措施来控制其点燃温度。
一种常见的方法是通过调节煤气与空气或氧气的混合比例来控制点燃温度。
当煤气与空气的混合比例超过可燃极限时,容易引发爆炸;而当混合比例过低时,煤气可能无法点燃。
因此,合理调节混合比例是保证焦炉煤气安全燃烧的关键。
还可以通过改变煤气的成分来控制其点燃温度。
例如,可以添加惰性气体如氮气来稀释煤气,降低其点燃温度。
在使用焦炉煤气时,还需注意其可能存在的一些安全隐患。
首先,由于一氧化碳是焦炉煤气的主要成分之一,其具有无色、无味的特性,一旦泄漏很难被察觉,容易造成中毒事故。
因此,需要采取严格的气体检测和通风措施,确保煤气不会泄漏到作业区域。
其次,煤气在燃烧过程中会产生大量的热能,需要合理设计和使用燃烧设备,以防止火灾和爆炸事故的发生。
焦炉煤气是一种重要的工业燃料,具有广泛的应用前景。
了解焦炉煤气的点燃温度对于安全生产至关重要。
通过合理调节煤气与空气的混合比例和改变煤气的成分,可以控制其点燃温度,确保安全燃烧。