小论文样板

专题部分 国内外型焦技术 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 与展望 引言 工业型焦是以粉煤为原料,经配煤或单种煤加工压制成型,再经碳化工艺而形成的型焦和型焦煤制品。碳化温度在600℃左右出来的产品为型焦煤,碳化温度在1000℃以上出来的产品为型焦。型焦产品可替代焦炭应用于高炉炼铁、炼钢,型焦煤可做为化肥厂理想的造气原料。 1.型焦的产生与发展 水平室式炼焦工业的发展,也暴露出了该工艺在煤种、污染物的排放等方面的缺陷,所以新的炼焦工艺,特别是连续操作的型焦工艺的开发,在1950年至1960年间取得了重大突破,除了考虑技术和经济原因之外开发型焦的另一原因是,这种工艺可使用宽范围的煤种来生产冶金焦、铸造焦,而且污染物的排放大大降低,为此在此期间,几乎所有工业化国家都利用型焦在高炉、冲天炉和电炉中进行生产和试验,以获取型焦作为常规焦炭的替代品的使用依据和型焦的生产技术,尤其是缺乏炼焦煤的国家和已制定严格控制空气污染法的国家,对型煤碳化制取型焦的技术的研究开发很重视,加大了投入力度,以促使型焦工业快速发展。 我国从1965年开始型焦工艺的开发,前后开发出热压型焦生产工艺和冷压型焦生产工艺。自90年代以来,我国型焦工艺发展迅速,在四川、云南、宁夏等地区先后建设了一批型焦生产装置。山西省对此技术开发成果突出,分别在翼城、潞城、晋城等地建设了2.5万t/a型焦厂,自1996年投产以来,至今运转正常。近两年来,山西省加快了对型焦工艺技术及型焦生产装置的开发速度,效果显著。 2. 型焦生产工艺 2.1. 型焦成型工艺 在国内外型焦生产技术中,主要有热压法和冷压法两种成型工艺。 2.1.1 热压法成型工艺 对于采用热压法成型技术的煤料,在成型前进行预热处理,即低温碳化处理,使煤料在软化温度范围内成型,一般煤料预处理温度在400-500℃之间。如果只有一种组分,即100%的煤在软化状态下被加热成型时,这种热成型就叫无粘结剂热成型法,但单组分的煤热压成型很难控制。如果原煤为双组分,那么主原料煤必须有粘结性,首先被低温碳化,在它的软化状态下,必须能使次要成分的煤均匀掺和到热的煤中,在热压成型中起到粘结剂的作用。热压成型后,型煤经碳化、热焖处理后变成为型焦产品。 2.1.2 冷压法成型工艺 冷压法成型工艺不需要对原料煤进行预热处理。冷压成型有不加粘结剂和加粘结剂的两种类型。不加粘结剂的冷压法成型工艺的典型例子是褐煤冷压成型工艺。当以褐煤为原料煤时,利用褐煤质软、可塑性大的特点,采用外力挤压便制得高强度的型煤,这种型煤经焦化处理便能制成褐煤型焦,前民主德国建有大型工业规模的褐煤型焦生产厂。当以贫煤、无烟煤等可塑性很差的煤为主要原料时,可配入或不配入少量的粘结性煤,加入或不加入粘结剂制成型煤,然后经高温焦化制成型焦产品。采用冷压成型工艺可以使用更多的不粘结煤,而且加工过程相对比较简单。 2.2 国外型焦的生产工艺 2.2.1褐煤型煤高温炼焦的生产工艺 2.2.1.1两段法生产工艺 首先是对煤进行碳化处理,生成低温半焦,而后粉碎,压制成型块及型块炼焦。 2.2.1.2一段法生产工艺 首先低温碳化一部分煤,将生成的半焦破碎,和另一部分只经干燥的煤相混合,成型后型块炼焦。 2.2.1.3用粘结剂的一段法 有粘结剂的煤的成型及生成型煤的炼焦。 2.2.1.4不用粘接剂的一段法 无粘结剂的煤的成型及生成型煤的炼焦。上述四种褐煤型煤炼焦工艺技术,只有不用粘结剂的一段法在工艺上较为重要并得到工业化推广。该法的成型用煤被磨得很细,粒径<1mm,用这种磨得极细的煤,并通过特殊生产技术制成的型煤强度很大,用快速气流将型煤干燥到水分小于2%,型煤在1000-1100℃下焦化。该法只适用于易于成型的软褐煤来生产高温焦。南斯拉夫、匈牙利,尤其是德国对褐煤型煤焦化生产型焦进行了大量的研究开发。 2.2.2 烟煤型焦的生产工艺 烟煤型焦生产工艺主要是为了拓宽型焦用煤的范围而开发的。将烟煤型煤转成无烟型煤,以生产出性质类似于常规高温焦的型焦。这种转化是通过一段或多段过程完成的,而且包括生型煤的热处理或热氧化处理。国外开发出多种生型煤热处理工艺,如Anthracine法和Coppee法。两种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 均采用富含空气的烟道气在350-380℃下对生型煤进行氧化处理。 2.2.2.1 I chpw法烟煤型焦的生产工艺 该法是波兰开发,使用弱粘结或不粘结性煤。生产工艺过程是:煤干燥脱水,在800℃下脱气,回收脱除的气体,并经冷凝冷却,回收煤气、油类,其中回收的沥青返回作为成型的粘结剂,脱气后的煤成半焦,破碎成2-3mm的粒度,与粘结剂一起成型,而后再在200-300℃下进行氧化处理,得到硬化良好的型煤, 最后型煤在1000℃以上的高温下焦化,得到满意的型焦产品。 2.2.2.2 DKS型焦的生产工艺 该生产工艺首先由日本开发,后与德国的didier公司联合又对该工艺进行进一步完善。该生产工艺使用不粘结性煤为原料,多数情况下在不粘结性煤中添加粘结性煤、焦粉或石油焦组成混合料,添加10%的焦油或沥青粘结剂,冷压成型后的生型煤在底板倾斜的水平室焦炉内碳化处理,加热方式为外热式,结焦时间长10h,碳化炉火道温度为1300℃左右。 2.3 国内型焦的生产工艺 从目前国内开发的型焦生产工艺来看,都是先粉碎煤炭,然后配煤,加入粘结剂或不加入粘结剂,搅拌均匀,挤压成型,而后入碳化系统,焦化成型焦产品,也可以说,型焦生产工艺过程包括生产型煤的型煤生产工艺系统和型煤炼焦的生产工艺系统。 2.3.1 型煤生产工艺系统 由原料煤堆场、配料仓、原料仓、储仓组成,经配料粉碎、搅拌、成型、干燥过程。干型煤的储仓也可以不设,烘干的型煤直接入炼焦系统。 2.3.2型煤炼焦生产工艺系统 由焦炉系统或者说由型煤碳化系统、煤气排送及净化系统、循环水系统组成。碳化系统是型焦生产的主体和中心部分,由上料机械、出焦机械及碳化窑主体组成。煤气净化系统,由煤气排送风机、洗涤塔、捕雾塔等诸多设备及管路系统组成。循环水系统的目的是回收煤气洗涤水、熄焦水,处理后循环使用。 上述将型焦生产工艺过程划分为两个生产系统,并非严格,目前型焦技术的开发进展很快,把型煤烘干和碳化系统为一个设备完成或两个设备或三个分段设备完成的生产工艺技术均已开发成功。型焦生产工艺过程基本上相同,不同之处是受配煤煤种设备开发的特点等因素的影响。 3.型煤碳化 型煤碳化的最终产品是获取具有各种不同性质的无烟燃料和型焦。型煤的碳化是在高温条件下进行的,通过在碳化过程中型煤本身的许多化学和物理性质的相互作用,产生可燃气体、烃类和其他液体、焦油和型焦。煤种和碳化条件影响着焦油的性质和产率及型焦的物理性质和反应性。 3.1 型煤碳化温度和碳化产物 对型煤进行高温碳化的目的是获取型焦,同时得到煤气和煤焦油等副产品。型煤是在950-1100℃下进行高温碳化,在碳化炉升温过程中型煤发生一系列变化。型煤受热后开始热分解,挥发分逸出,当型煤温度达到300℃时,热分解产物增加,主要是CO和CO2温度再次升高,出现了三个碳以上的烷烃和烯烃,当温度达到400-600℃时,分解达到最激烈阶段,然后再慢慢缓和下来,因此型煤脱 气有一个顶点过程。型煤温度在600℃以下时的脱气产物为一次产物,一次产物的数量、品种与煤的性质有关。当碳化窑内温度达到650℃以上时,型煤进行二次热分解,一次脱气产物向二次脱气产物转换,窑内温度为600℃左右时焦油生成量最大,即所谓的低温干馏焦油,窑内温度高于650℃时焦油分解转换成高温焦油。低温焦油和高温焦油组成不一样,利用率差别很大。 3.2 型煤低温碳化和半焦 半焦是型煤低温碳化产物,同时副产低温焦油和低温煤气。有时要求型煤进行低温碳化,以获取最高产率的焦油,同时顾及半焦和煤气的质量。低温碳化的温度比高温碳化的温度约低350-400℃。在一定的低温碳化温度下,型煤在化学作用和物理作用下断裂成为较简单的组分,转化成焦油、气体产物、水和残留固体———半焦。前民主德国和前苏联等国都有低温碳化综合利用的加工厂。前民主德国对褐煤在600℃下进行低温碳化,可获取半焦、焦油、轻油和焦炉煤气。半焦供发电或作为炼焦配料,焦炉气作为燃料或化工生产使用。国内典型的半焦生产厂家是晋城矿务局型煤厂。 3.3 型煤高温碳化和型焦 型焦所用煤种不同,生产型焦的方法也不相同,挤压成型后的型煤在烧结之前的处理过程中,可能发生干燥、半焦化,使其在>1000℃的不同温度下焦化和热焖,形成型焦产品。可以根据需要而确定型焦的形状规格,一般由球形、砖形、条形等,煤块型焦质量由形状、大小决定。低温碳化和高温碳化除碳化温度不同外,二者所使用的原料、产品产率及碳化设备均有差异。高温碳化所得到的型焦产品的挥发分约为2%以下,型焦外观有光泽,半焦挥发分高达10%外观无光泽,强度较小,含碳量相对较低,作为无烟燃料或合成气原料使用尚可。二者焦油产率及性质均不相同,各自的用途不一样。 3.4 影响型煤碳化的因素 型焦或半焦的质量和碳化窑内的诸多操作工艺条件有关。 3.4.1 碳化窑内的加热速率及温度高低的影响 影响型煤碳化的决定因素是窑内的加热速率、加热的持续时间和窑内碳化温度的高低,而且制取型煤的原料煤的组成和其性质对碳化工序的控制条件和最终产品均有影响。 3.4.2 临界温度区间 由不同煤种制取的型煤,在碳化过程中,也就是在加热过程中发生膨胀、收缩,过快的加热速率会引起型煤的破裂或崩开,研究发现,在加热过程中存在着“临界温度区间”,在此温度区间内必须降低加热速率,使型煤结构中的应力减小,防止型煤的破裂,并使型煤的最终强度增加。 3.4.3 氧化-硬化预处理 如果使用焦油沥青或石油沥青作为型煤的粘结剂,那么型煤在加热过程中可能变形,或因粘结剂从型煤表面渗出而使型煤粘结在一起,采取防止的措施有氧化-硬化预处理。型煤的挥发分含量超过一定值时,碳化的难度也会增加,一般采用预碳化或者由配煤方法予以解决。 3.4.4 碳化窑内温度变化 当碳化窑内温度在650℃以下时,窑内发生的反应为分解反应,窑内温度高于此温度时为缩合反应,有的学者对此温度分界线有不同看法,但可以肯定的是,型煤的配煤煤种及配比量决定了分解反应和缩合反应的温度分界线,控制窑内温度变化才能制取优质型焦产品。 4.型焦和焦炭的对比分析及型焦的发展前景 我国传统的炼焦工艺技术比较成熟和完善,而型焦工业技术起步晚,发展快,尤其是近年来开发出利用不同的煤种生产出优质的冶金焦和铸造焦,现进行两种不同的生产工艺技术的对比分析。 4.1 型焦和焦炭的对比分析 4.1.1 型焦拓宽了用煤资源 传统的现代室式焦炉装料煤所要求的是优质焦煤,我国焦煤储量并非丰富,长期开采,有的地区面临枯竭,所以目前优质炼焦煤供应紧张,焦炭售价不断提高。采用型焦法几乎能用任何煤种:贫煤、瘦煤、弱粘结煤、不粘结煤、半无烟煤以及无烟煤等可生产出完全符合冶金焦和铸造焦所要求的质量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的优质型焦。 4.1.2 型焦和焦炭的规格尺寸不同 传统的焦炭块大、大小不均,根据用户要求,对其进行破碎,粉碎过程中产生大量粉焦,降低了售价。可以改变型焦生产中使用的碳化炉的操作条件,生产出用户所要求的不同规格尺寸的型焦产品。 4.1.3 吨焦投资、生产成本等差异较大 型焦装置的建设投资一般吨型焦投资为100-150元。其他各项消耗指标、生产成本等诸多经济指 标,远远低于常规炼焦生产工艺。而型焦的质量和焦炭的质量相差无几,售价相近,型焦装置效益更好。 4.1.4环境污染问题分析对比 传统的焦化炉生产对环境污染严重,在装料出焦过程中会产生扬尘及废气,在煤气净化过程中会产生污水。山西省每年产5000万t焦炭,虽然为我国冶金、化工等行业的发展起到了支持作用,对省内经济发展起到了带动作用,但全省炼焦生产每年排放的烟尘、粉尘、SO2、CO2等污染物近百吨,排放的废水约800万t,带来的环境污染是无法估计的。型焦生产中排放的污染物仅为传统炼焦工艺排放的污染物的20%,而且排放的污染物易于控制和回收处理,处理后达标排 放。型焦碳化炉在装料口和出料口均与外界密封隔绝,不会产生扬尘与废煤气,窑炉内产生多余的煤气由窑上部导管导出,入净化装置除尘,回收副产品后返回窑内或作为其他方面使用,熄焦水用量少,循环使用,无污水外排。采用先进型焦生产技术及型焦生产设备,完全可以建成连续化、机械化操作的全封闭生产线而且能够 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 比今天的室式焦炉法生产的更便于控制污染物排放的现代化型焦生产装置。减少污染物的排放是促使国内外型焦工艺快速发展的重要原因之一。 5.型焦的发展前景 通过对型焦和焦炭的对比分析可见,洁净型焦生产技术的优势必然使它在未来具有巨大的发展空间但我国对型焦技术的基础理论的研究一直不够重视,投入太少,尚有许多技术课题需要加快研究,如碳化窑内的气体流动分布、窑内温度调控、窑内维温时间、加热速率等,均与型焦配煤和产品质量及副产品产率有密切的关系。这些课题的研究结果,必然会对型焦生产工艺技术的发展,以及新型型焦碳化设备的开发与研制,提供技术理论支持,我们相信在未来十几年内我国型焦工业将会有巨大的发展。 参考文献: [1]贺永德主编.现代煤化工技术手册.北京.化学工业出版社.2004 [2]郭树才主编.煤化工工艺学.北京.化学工业出版社.2006 [3]谭华炼.型煤软沥青添加率与型煤及焦炭质量的关系[J].燃料与化工.1992.1 [4]徐振刚, 刘随芹. 型煤技术[M].北京: 煤炭工业出版社. 2001. [5]郭陶明. 国内外型煤技术现状分析与展望[J].煤炭技术, 2007, 26(11): 3 - 5. [6]解京选,武建军. 煤炭加工利用概论.徐州。中国矿业大学出版社.2008.