Коксовые печи и коксование

Устройство и работа коксовых печей. Коксование углей представляет собой высокотемпературный химический процесс. Реакции протекают сначала только в твердой фазе. По мере повышения температуры происходит образование газо- и парообразных продуктов, протекают сложные реакции внутри твердой и газовой фаз, а также происходит взаимодействие между ними. Основным фактором, определяющим протекание процесса коксования, является повышение температуры, ограниченное рядом факторов, среди которых следует указать на снижение выхода смолы и сырого бензола, изменение состава продуктов коксования, нарушение прочности огнеупорных материалов, используемых для кладки коксовых печей. [c.40]

Термическая подготовка углей перед коксованием заключается в нагреве их до режимной температуры и преследует цель уменьшить влажность угольной шихты до определенного оптимального уровня (сушка) или удалить практически полностью внешнюю влагу угля, загружая при этом нагретую угольную шихту в коксовые печи. Коксование термически подготовленной угольной шихты имеет следующие преимущества [c.209]

Устройство и работа коксовых печей.. Коксование углей представляет собой высокотемпературный химический процесс. Реакции [c.152]

Коксование углей осуществляется в коксовых печах системы ПК, ПК-47, ПК-2К, ПВР, в камерах коксования, куда теплота передается через динасовую стенку температура обогреваемых стенок достигает 1450 С за счет сжигания коксового или доменного газов. [c.44]

Рис. 23. Схема батареи вертикальных коксовых печей из огнеупоров /—нагревательные простенки 2—коксовые камеры Л—регенераторы Линии /—сырье //—пары и газы коксования.

В ней изложен классический процесс коксования в камерных печах и не рассматриваются процессы получения формованного кокса, конструкции коксовых печей и их обслуживание. [c.10]

Хотя авторы и надеялись ответить на вопросы, интересующие ин-женеров-производственников, тем не менее они заведомо опустили ряд вопросов, относящихся к технологии коксования, конструкциям и эксплуатации коксовых печей, организации производства и техники безопасности, хорошо освещенных в других современных трудах по коксованию углей. [c.11]

В данной книге речь идет в основном о коксовании в обычных камерах коксовых печей с отопительными простенками. Но несколько глав (I, И, IV) посвящено общим проблемам коксования [c.11]

Уже давно известно, что можно производить кокс, и не располагая всеми желаемыми сведениями о процессах и явлениях при коксовании углей. Однако при этом добиваться оптимальных экономических результатов производства становится все более и более затруднительно. Поэтому возникает необходимость тщательно изучить и оптимизировать все параметры, добиваясь составления наиболее экономичных вариантов загружаемых в коксовые печи угольных шихт, достижения оптимальных температур в отопительных простенках и периодов коксования с учетом приспособления режима технологии производства кокса к требованиям, предъявляемым к наилучшему гранулометрическому составу и другим характеристикам качества кокса. Эта книга не дает готовых решений всех вопросов, но она поможет их найти, используя новые знания, полученные недавно и представленные в виде обобщения. [c.13]

Труд этот предназначен для читателей, имеющих определенные знания в области коксования углей. Поэтому авторы считают возможным не повторять известных сведений, таких, например, как описание коксовых печей и их оборудования. Более того, порядок рассматривающихся вопросов не всегда подчинен дидактическим целям. Читатель, малознакомый с французской практикой коксования углей, может встретить некоторые трудности при изучении содержания книги. Имея это в виду, авторы надеются, что они помогут читателям нижеследующими объяснениями. [c.14]

Отметим еще один факт, имеющий определенное значение при производстве кокса, а именно явление вспучивания углей в процессе коксования. Известно, что пары смолы выделяются из угля во время коксования при температуре 400—500° С. Большая часть из них уносится газами в направлении обогревательного простенка коксовой камеры, а меньшая часть конденсируется на зернах углей соседних слоев, которые находятся в противоположном направлении (в сторону оси камеры) и потому меньше нагреты. Эта последняя часть смолы тоже дистиллируется, но позднее, когда температура в данной зоне станет выше. Все происходит таким образом, будто бы пластический слой выталкивает перед собой некоторое количество смолы. Зерна угля, которые оказались пропитанными смолой, подвергаются, естественно, своего рода сольволизу при более низкой температуре, около 300° С, и, таким образом, начальная температура превращения угля в пластическое состояние в коксовой печи более низкая (по пластометрическим испытаниям угля в лабораторных условиях она должна составлять 350—370° С). В результате толщина пластического слоя увеличивается. [c.24]

Промышленные продукты, называемые продуктами коксования угля, отличаются от летучих веществ, удаляемых при постепенном повышении температуры нагрева, поскольку при прохождении в коксовых печах через очень горячие зоны продукты преобразуются в результате крекинга. Смолы и газы, улавливаемые во время коксо- [c.78]

Самым интересным вопросом, который следует рассмотреть практикам коксования, является толщина переходных зон. Они немного больше расширены в промышленном коксе, чем в лабораторном и более расширены в центральной части. Однако если рассматривать шихту с промышленной гранулометрией (менее 3 мм), то останутся только, не учитывая кокс у смоляного шва, переходные зоны, составляющие лишь непрочную фракцию кокса. Они будут в большей части образованы путем лишь сближения компонентов, а не путем их тщательного смешивания. Но в лабораторных условиях часто измельчают уголь до гранулометрии менее 0,16—0,20 мм для того, чтобы иметь достаточно представительную пробу порядка 1 г. В этих условиях смешанная фаза может быть распространена на большую часть кокса. Это еще лучше осуществимо в пластометрах, где перемешивание, обусловленное вращением движущихся деталей, способствует диффузии. Из сказанного вытекает, и это необходимо знать, что лабораторное исследование смесей тонкоизмельченных углей и, в частности, пластометрический метод дают такую информацию о смешанной фазе, которая не вполне характерна для поведения угля в коксовой печи. [c.108]

ПРОЦЕССЫ КОКСОВАНИЯ В КАМЕРЕ КОКСОВОЙ ПЕЧИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОКСА [c.139]

В конечном итоге, большая сложность процесса коксования и эмпирический характер регулирования коксовых печей не позволили специалистам разработать полную теорию процесса, применение которой во всех разнообразных случаях было бы точным. Шихту, загруженную в коксовую камеру, стали упрощенно рассматривать как нагреваемую с двух больших сторон пластину. При этом учитывалось, что происходящие в коксовом пироге явления изменяют скорость распространения изотерм. Одновременно допускают, что изотермы остаются плоскими вот почему в лабораторных печах, воспроизводящих условия промышленного коксования, стремятся осуществить плоскостной нагрев. Отклонения от этой упрощенной схемы, встречающиеся в коксовых печах, объясняются либо неравномерностью нагрева, либо же свойствами отдельных участков загрузки (такими как плотность загрузки, влажность шихты, скопления шлама и т. д.). [c.142]

Различие во вспучивании, отличающее лабораторные данные от данных, полученных при коксовании в больших масштабах, можно объяснить различными причинами гранулометрическими характеристиками углей, характером усадки, наличием или отсутствием на угольных зернах конденсированных, смол, различной степенью сопротивления выходу газов и т. д. Самой главной причиной, вероятно, является тот факт, что как в лабораторной установке, так и в коксовой печи уголь с одной стороны, и кокс, с другой, оказывают механическое сопротивление вспучиванию. [c.147]

В процессе коксования угольной шихты в коксовой печи в момент, когда пластический слой находится, например, в нескольких сантиметрах от стенки камеры, между стенкой и пластическим слоем имеется уже образовавшийся кокс. Внутренняя его сторона находится при температуре затвердевания 0 , а внешняя достигает примерно 1000° С. Скорость усадки менее нагретой стороны слоя в зависимости [c.156]

В промышленной коксовой печи температура простенков периодически изменяется во времени иа-за цикла кантовок и загрузок. Она также меняется по длине простенка, особенно по высоте его. Температурой простенка называют среднюю температуру за весь период коксования оснований вертикалов, измеренную на нисходящем потоке в середине между кантовками. В 400-кг печи температура простенков поддерживается постоянной во времени путем регулировки расхода газов во время коксования она мало меняется от точки к точке. Она определяется температурой, измеренной оптическим пирометром на внешней стороне простенка печи (сторона продуктов горения). [c.234]

Качество загружаемых в коксовую печь углей является главным фактором, определяющим качество кокса. Но специалист по коксованию углей может регулировать качество кокса лишь в очень узких пределах потому, что выбор поставляемых углей обусловлен экономическими соображениями. Тем не менее существуют районы, где имеются значительные возможности выбора. Ниже излагается, как следует подходить к решению проблемы качества кокса. [c.238]

Можно ожидать, что как добавка кокс, полученный путем коксования в кипящем слое, имеет свойства, сравнимые со свойствами обычной коксовой мелочи. Это нужно было проверить, что и было сделано на шихте, загружаемой в коксовые печи после ее трамбования. Состав шихты следующий, % [c.260]

Следовательно, для характеристики влияния ширины камеры на продолжительность коксования Т предпочтительнее пользоваться коэффициентом относительной вариации, а не коэффициентами абсолютных изменений, поскольку он, по-видимому, меньше зависит от принятой продолжительности коксования. Если бы он был действительно независимым, это означало бы, что продолжительность коксования Т связана с шириной камеры- е уравнением вида Т — ke , причем коэффициент k зависит не только от ширины, но и от всех других факторов. Анализ теплопередачи в коксовых печах показывает, что качественно ширина камеры должна оказывать влияние на продолжительность коксования, причем продолжительность коксования растет не пропорционально ширине печи, а несколько быстрее (1 < п < 2). Измерения были не слишком точными, чтобы подтвердить правильность формулы Т = ke . Однако, принимая закон такого типа и выбирая величину п 1,4, этой формулой можно описать почти все результаты. [c.424]

Нагрев. Нагрев реторты для коксования и пиролизера регулируется так, чтобы, насколько это возможно при данном угле, обеспечивались такие же выходы продуктов, как в промышленной батарее коксовых печей. На рис. 184 представлена диаграмма зависимости между температурой и временем опыта, при составлении которой условно принято, что температура коксования — это температура, измеряемая в печи, вне реторты. Температура стадии пиролиза измеряется в середине пиролизера. [c.480]

Влияние способа нагрева. Как уже было сказано, во время данного исследования система нагрева батареи коксовых печей была изменена с целью улучшения равномерности коксования по высоте. Из рис. 188 и 189 видно, что это изменение практически не повлияло на весовой баланс. Разве что при новом способе нагрева получают чуть меньше пирогенетической влаги, но замеченные расхождения невелики. Но при новом способе нагрева (более высокой температуре в верхней части камеры) зафиксирован несколько больший объемный выход газа, немногим меньшая высшая теплота сгорания и некоторые различия в химическом составе газа. В частности, газ содержит немного больше водорода. [c.512]

Коксовые печи относятся к печам косвенного нагрева — в них теплота к коксуемому углю от греющих газов передается через стенку. Коксовая печь, или батарея (рис. 14), состоит из 61—77 параллельно работающих камер, представляющих собой длинные, узкие каналы прямоугольного сечения, выложенные из огнеупорного кирпича. Каждая камера имеет переднюю и заднюю съемные двери (на чертеже не показаны), которые в момент загрузки камеры плотно закрыты. В своде камеры находятся загрузочные люки, которые открываются при загрузке угля и закрыты в период коксования. Уголь в камере нагревается через стенки камеры дымовыми газами, проходящими по обогревательным простенкам, находящимся между камерами. Горячие дымовые газы образуются при сжигании доменного, обратного коксового или, реже, генераторного газов. Теплота дымовых газов, выходящих из обогревательного простенка, используется в регенераторах для нагрева воздуха и газообразного топлива, идущих на обогрев коксовых печей, благодаря чему увеличивается тепловой КПД печи. При работе коксовой камеры следует обеспечить равномерность прогрева угольной загрузки. Для этого необходимо равномерно распределить греющие газы в обогревательном простенке и правильно выбрать габариты камеры. Равномерное распределение греющих газов достигается разделением обогревательных простенков вертикальными перегородками на ряд каналов, называемых вертикалами. По вертикалам движутся греющие газы, они отдают теплоту стенкам камеры и уходят в регенераторы. При установившемся режиме количество теплоты Q, переданное за единицу времени, в печах косвенного нагрева определяется по уравнению [c.40]

Первичные продукты пиролиза в подсводовом пространстве коксовой печи претерпевают дальнейшее термическое разложение, и в результате деалкилирования, дегидрирования гидроароматических циклических систем, конденсации и дегидратации фенолов образуются дополнительные количества кокса, газа и вторичные химические продукты. Последние представляют собой в основном смеси термодинамически наиболее выгодных незамещенных ароматических углеводородов или их метилпроизводных, а также полициклических гетероциклических соединений. Образование бензольных или полициклических ароматических углеводородов из ацетилена и некоторых других простых углеводородов при коксовании мало вероятно, так как в продуктах пиролиза угля ацетилен практически отсутствует. [c.150]

Тем не менее возможны изменения состава и выхода продуктов в зависимости от природы исходных углей, температурного режима коксования, конструкции коксовых печей. Ниже представлена связь выхода летучих веществ угля с количеством получаемых из него при коксовании сырого бензола и каменноугольной смолы [16, с. 27] [c.151]

При коксовании шихт с высоким содержанием газовых углей (и, значит, большим выходом летучих веществ) возможно и уменьшение выхода каменноугольной смолы. Это объясняется значительным снижением объема содержимого коксовой печи (усадкой) при коксовании. Увеличивается объем подсводового пространства и время пребывания паров продуктов коксования в зоне высоких температур, а следовательно, и глубина термического разложения. С увеличением температуры коксования повышается выход бензола и нафталина за счет сокращения выходов толуола, ксилола и гомологов нафталина. [c.151]

Коксование — это сложный двухфазный эндотермический процесс, в котором протекают термофизические превращения коксуемого сырья и химические реакции с участием компонентов его органической части. Коксование проводят в коксовых печах, являющихся реакторами периодического действия с косвенным нагревом, в которых теплота передается к коксуемой угольной шихте через стенку реактора. Поэтому термофизические процессы при коксовании включает [c.165]

Процесс коксования осуществляется в коксовых печах — реакторах периодического действия. Современная коксовая печь представляет сложное теплотехническое сооружение, состоящее из [c.169]

N2, 1,9% НгО. Выход продуктов коксования на 1 т влажного угля следующий 71% кокса, 270 коксового газа, 2,3% смолы, 0,7% бензола, 0,2% аммиака (в виде аммиачной воды). Влажность загруженного в коксовую печь угля 10%, При расчете пренебречь расходом тепла на процесс коксования тег[лопотери в окружающее пространство принять разными 107о-Температура отходящих продуктов горения 250° С, температура коксового газа и продуктов коксования 750° С, Теплоемкость паров бензола принять равной 0,4 ккал/кг, теплоемкость смолы — 0,6 ккал/кг. [c.322]

А. Ф. Красюков, Е. П. Бойкова, Л. А. Калита и Б. В. Ма-таева исследовали коксование крекинг-остатка на крупных лабораторных установках с печами из огнеупоров. Вначале опыты проводили в печи с боковым обогревом. Коксовая камера имела длину 0,7 м, ширину (среднюю) 0,37 ж и высоту 0,625 ле. Толщина нагревательных стенок печи 65 мм, материал —лолудинас. Металлические передняя и задняя стенки изготовлены съемными с наружной теплоизоляцией. Печь была оборудована коксовыталкивателем. Сырье предварительно нагревали в трубчатой печи. Коксованию подвергали крекинг-остаток плотностью pf =0,980 с содержанием золы 0,09% и серы 0,4%. Температура греющих стенок перед подачей сырья равнялась 850—900 °С. [c.83]

Авторы исходили из того, что существует некоторый разрыв между теоретическими работами в области исследования углей, такими, например, как приведенные в библиографическом списке первой главы, и такими, в которых рассматривается собственно технология коксования. Во втором издании монографии hemistry of oal Utilization освещены различные проблемы угольной и коксохимической отраслей промышленности, но очень мало затронуты вопросы, которые мы считаем важными и поэтому уделяем им главное внимание в нашей книге. К их числу относятся определение показателей оценки качества кокса, экспериментальное исследование влияния свойств углей и режима коксования на качество кокса, установление связи между эмпирическими и фундаментальными знаниями об углях, процессе их коксования и образующихся при этом продуктах. Этот перечень можно дополнить вопросами, относящимися к производительности коксовых печей, влиянию распирающего действия некоторых коксуемых углей на стенки коксовых печей, а также к систематизации данных об экономике производства химических продуктов коксования. [c.11]

Различие в выходе летучих веществ при медленном и быстром нагревах зависит по существу от коксования битуминозных продуктов типа первичных смол внутри зерен угля (до перехода в паровую фазу) и тем значительнее, чем медленнее нагрев. Следовательно, нужно полагать, что угли, которые дают наибольший выход смолы (при одинаковых выходах летучих веществ это чаще всего наиболее вспучивающиеся угли), обладают составом летучих веществ, особенно чувствительным к скорости нагрева. Именно это наблюдается, например, в ряде саарско-лотарингских углей. Сильно вспучивающиеся жирные угли А, у которых показатель выхода летучих веществ (при очень быстром нагреве) не отличается на большую величину от того же показателя в некоторых менее вспучивающихся хчирных углях В, дают выход кокса заметно более высокий при быстром нагреве в коксовых печах. [c.79]

Опытами установлено, что нельзя долго поддерживать уголь в его пластическом состоянии. При обычной скорости нагрева в коксовой печи 2—4° С/мин пластическое состояние коксуюш,ихся углей сохраняется в интервале температур от 350 до 500 С, т. е. почти один час. Если скорость нагрева меньшая, то интервал температуры, соответствующий пластическому состоянию, сужается и пластичность уменьшается так, что по истечении нескольких часов, в самом благоприятном случае, пластическое состояние прекратится и уголь затвердевает, превратившись необратимым способом в кокс. Если коксование преждевременно прерывается, до того, как успели наступить первичные реакции термической деструкции, наблюдают при охлаждении затвердевание, кажущееся не окончательным, затем уголь возможно повторно размягчить при нагреве до более высокой температуры. Но все формы затвердевания будут окончательными, если выход летучих в угле не превышает И —15%. [c.109]

Эта реакция, в частности, происходит при заграфичивании сводов коксовых печей. На рис. 52 графически представлена зависимость количества пиролитического углерода (графита), осаждающегося на стенках печи для крекинга, от степени метаморфизма коксуемых углей. Соответствующие эксперименты проводили на опытной установке в условиях, необходимых для получения материального баланса, аналогичных условиям в опытной коксовой камере экспериментальной станции в Мариено. В промышленном коксовании эти отложения, естественно, образуются прежде всего на кусках кокса. [c.172]

По краям загрузки, т. е. вблизи от свода и пода печи, а также около дверей условия коксования отличны от условий в других местах и скорость нагрева меньше. У свода печи уголь может свободно вспучиваться. В результате в этих зонах коксового пирога получается кокс с несколько отличными от всей массы показателями качества. Это обстоятельство имеет большее значение для печей с маленькими размерами, чем для промышленных коксовых печей, но расхождения в показателях должны быть небольшими, если размеры экспериментальной печи не слишком малы. В связи с этим нельзя выбирать размеры опытной печи слишком малыми. [c.237]

Удлинение периода коксования прп постоянной температуре в отопительных простенках уменьшает немного расход газа в единицу времени, но вследствие сокращ,ения производительности коксовых печей увеличивает расход, отнесенный иа тонну загружаемой шихты. Так как, с другой стороны, можно благоразумно предусмотреть изменение периода коксования в пределах, когда кокс почти полностью дегазирован, то, следовательно, можно ожидать уменьшения количества газа, поступающего в распоряжение. Этот эффект был приблизительно установлен в цифровом выражении на шихте следуюш,его состава, % [c.346]

С 1970 г. наблюдается тенденция выбирать коксовые печи высотой 6,5 м, шириной 450 мм и периодом коксования 16 ч. Ентесуточно можно производить 150 выдач, исходя из чего простейший комплекс из 100 печей емкостью 32 т каждая будет обеспечивать коксование 4800 т угля в сутки (3600 т кокса в сутки). [c.447]

На практике наблюдается тенденция объединения коксовых батарей по четыре. Применение такой теории можно видеть на коксохимическом заводе в Аадеевке (близ Донецка, Украина), введенном в эксплуатацию в 1963 г., где а 1967 г. работала группа из четырех коксовых батарей такого типа. Вторая группа коксовых батарей в то время строилась, а третью было решено построить. Этот завод будет производить, следовательно, 1900x365x12 - 8,3 млн. т кокса в год, т. е. 7з всего кокса, производимого во Франции или столько же, сколько производят все французские коксовые заводы при угольных шахтах. Как было указано несколько ранее, в СССР ныне наблюдается тенденция к уменьшению ширины коксовых печей с 450 до 410 мм, в результате чего период коксования сокращается с 17 до 14 ч. Так как в СССР не стремятся увеличивать темп выдач, то батарея будет состоять уже не из 65, а из 77 коксовых печей. [c.448]

Полученные результаты очень тождественны внутри каждой из двух приводимых серий. Между результатами серий однако существует расхождение, объясняемое тем, что условия коксования не были идентичными. Но в дальнейшем можно будет убедиться, что эти расхождения являются объяснимыми, и обе серии испытаний дополняют друг друга. С одной и той же пробой угля было проведено большое количество опытов как в коксовой печи, так и в реторте Иенкнера. [c.478]

Распределение температур в шихте по ширине камеры для различного времени коксования выражается так называемыми изохроническими кривыми коксовой печи (кривые постоянного времени). На рис. 8.4 представлены изохронические кривые печи (а) и состояние коксуемого материала в ней (б). [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология