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1、煤化工工艺学复习重点第一章1. 煤化工：以煤为原料经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料和化学品的过程。2. 比重和容重： 煤的比重又称煤的的密度， 它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与 同温度、 同体积的水的重量之比口煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。3. 水分： 指单位重量的煤中水的含量。 煤中的水分有外在水分、 内在水分和结晶水三种存 在状态。一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。4. 水分对煤的加工利用是有害物质：1) 在煤的贮存过程中，它能加速风化、破裂，甚至自燃 ;2) 在运输时，会增加运量，浪费运力，增加运费
2、 ;3) 炼焦时，消耗热量，降低炉温，延长炼焦时间，降低生产效率 ;4) 燃烧时，降低有效发热量 ;在高寒地区的冬季，还会使煤冻结，造成装却困难。5、1) 褐煤：它是煤化程度最低的煤。其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、 化学反应性强、热稳定性差、发热量低厂含有不同数量的腐殖酸。2) 长焰煤：它的挥发分含量很高， 没有或只有很小的拈结性， 胶质层厚度不超过 5mm ；3) 不粘煤：它水分大，没有粘结性，加热时基本上不产生胶质体。4) 弱粘煤：水分大，粘结性较弱，挥发分较高，加热时能产生较少的胶质体，能单 独结焦5) 气煤：挥发分高，胶质层较厚，热稳定性差。6) 肥煤：具有很好的粘结性和中
3、等及中高等挥发分，加热时能产生大量的胶质体，形成大于 25mm 的胶质层，结焦性最强口7) 焦煤：具有中低等挥发分和中高等粘结性，8) 瘦煤：具有较低挥发分和中等粘结性。9) 贫煤：具有一定的挥发分，加热时不产生胶质体。10) 无烟煤：它是煤化程度最高的煤。第二章1、煤干馏：煤在隔绝空气的条件下，受热分解成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程称为煤干馏( 或称炼焦或焦化 )。3、低温干馏产品：半焦、煤气、焦油4、干馏产品的影响因素：原料煤、加热终温、加热速度、压力5、匚产品产率焦油（亠般谋阶、，焦渤丿）6、干馏供热方式 :1） 外热式 （ 由护墙外部传入热量 ）2） 内热式 （ 借助热载体传热，载体和
4、煤料粗直接接触）第三章1、炼焦煤在焦炉内隔绝空气、加热到1000 C左右、可获得焦炭和化学产品和煤气的过程（又称高温干馏、炼焦 ） 。2、成焦过程a）3500C: 煤干燥预热阶段b）350 一 4800C: 胶质体形成阶段c）480 一 6500C: 半焦形成阶段d）650 一 9500C: 焦炭形成阶段3、粘结性：干馏时粘结本身与惰性物的能力，指炼焦时形成熔融焦炭的能力（经过胶质体 生成块状半焦的能力 ）。4、黏结性与结焦性关系： 黏结性好是结焦性好的前提及必要条件 （结焦性好的煤其黏结性一 定好 )5、提高钻结性的方法：提高膨胀压力、控制粒度、隋性成分细碎、黏结形成分不宜过细、 增大加热速
5、度、增加堆积密。6、气体析出途径(1) 里行气 (10%左右 ) 形成与两胶质体之间， 不可能横穿过胶质体， 只能上行进入炉顶空间， 这部分气本称为里 行气。 没有经历二次解热作用；含大量水蒸气，含煤一次热解产物主要CH4及其同系物，还有H2, CO2, CO 及不饱和烃等 )(2) 外行气 (90%左右 ) 产生胶质体外侧 由于胶质体固化和半焦热解产生大量气态产物) 沿焦饼 裂缝及炉墙与焦饼间隙进入炉顶空间，此部分气体称外行气 经过高温区，经二次热解作用，二次热解产物主要H2,及少量CH4 )。7、 合理配煤的优势1 、提高焦炭质量 2 、扩大炼焦煤源，合理利用煤炭资源3、增加炼焦化学产品产
6、率等8、配煤的工业分析 水分一般10%,焦化厂8%-10% 灰分配煤灰分12%,焦炭灰分15%) 挥发分 ( 中国生产配煤挥发分 Vdaf 一般 25%-32%) 硫分 (配煤1.0%，一般焦炭 1.0 %-1.2 % )9、焦炭的用途： (1) 高炉炼铁 (2) 铸造用焦 (3) 气化用焦 (9) 电石焦 焦炭化学成分： 灰分住要成分是 SiOz 和 Al2O3 挥发分 硫分水分 (一般为 2%一6%)碱性成分 (K2O,Na2O)10、焦炉主要部分构成 (三大室 )： 炭化室 燃烧室 蓄热室11 、焦炉附加机械 ( 四大车 ) 加煤车： 顶装的加煤车设在炉顶，其作用是煤塔中取出一定重量的煤
7、料， 通过炭化室顶部装煤孔泄入炭化室内。 推焦车：炭化室装煤完毕后，落在室内为锥形，由推焦机的平煤杆将煤推平；打开，清扫与关闭机侧的炉门，将成熟的焦炭从炭化室从机侧推到焦侧的导焦车上。 导焦车：拦着从炭化室出来的焦炭落到熄焦车上，并打开，清扫与关闭焦侧炉门熄焦车： 接受推出的炽热焦炭， 运到熄焦塔内， 将炽热焦炭熄灭， 然后卸在凉焦台冷却。12、焦炉炉型： （1）按火道结构形式不同（2）按加热煤气种类不同（3）按煤气入炉方式不同13、捣固炼焦 :a: 双联火道 b: 二分式 c: 过顶式 a: 单热式焦炉 b: 复热式焦炉 a: 下喷式焦妒 b: 侧入式焦护方法: 利用高挥发分弱粘结性或中等粘
8、结性煤为炼焦煤的主要配煤组分，将配合煤在入炉 前在捣固机内捣实成略小于炭化室的煤饼后，从焦炉机侧推入炭化室内的炼焦方法。 原理 :目为通过付煤粉的捣固， 使炼焦煤堆密度增加， 有利于提高煤料的膨胀压力和粘结性。14、干法熄焦基本原理 : 利用冷的惰性气体将赤热焦炭冷却。15、计算题 P5316、焦炉的传热包括三种方式 : 传导传热，对流传热，辐射传热 火道传热：主要是辐射传热、对流传热 煤料传热：主要靠传导传热，同时也伴随着一定的对流传热和辐射传热 蓄热室和焦妒外表面传热：主要是辐射和对流传热17、焦炉耐火砖：常用的有硅砖，粘土砖，高铝砖，镁砖等18、型焦 : 采用非炼焦煤为主体的煤料生产焦炭
9、。第四章1、粗煤气 : 炼焦过程中析出的挥发性产物由煤气、焦油、粗苯和水构成）氨：吡啶、喹啉等在高于 600C始于粗煤气中出现。2、回收与精制的目的以及意义：有害于煤气的利用和输送的物质 经济效益 环境效益3、回收与精制流程半负压流程 :鼓风机 :给子煤气一定输送动力，机前为负压抽吸 ） ，机后为正压 （加压 ）。鼓风机位置 : 初冷之后，电捕焦油器之前。4、流程中的氨水a: 两部分氨水循环氨水 :集气管喷洒用的循环氨水 （有 70%-80%为难水解的氯化铵称固定氨 ）冷凝氨水 :初冷器冷凝氨水 （有 80%-90%为易水解的碳酸氢按等称挥发氨 ）5、焦油和氨水分离的意义 循环氨水中不应有焦油
10、和固体颗粒，否则堵塞喷嘴。 焦油精制加工若有水存在，将增大耗热量，增大设备容积、阻力。 焦油中固体颗粒，破坏沥青质量，焦油渣沉积影响设备操作。6、煤气除萘意义萘: 易结晶，堵塞管路和设备7、回收氨的方法磷酸吸收法 （ 无水氨的生产 ） 硫酸吸收法 （ 硫酸胺的生产 ）)加压冷冻法8、粗苯回收方法 1 )洗油吸收法 2 )吸附法 3910、粗苯吸收影响因素：1) 吸收温度2) 洗油相对分子量及循环量3) 洗油相对分子量及循环量4) 吸收面积5) 压力11、12、加氢精制目的 : 获得苯、甲苯、二甲苯等纯产品。13、粗苯组成：1) 苯及其同系物2) 不饱和化合物3) 硫化物(噻吩位主要的)14、粗
11、苯精制流程包括1) 初步精馏 : 使低沸点化合物和高沸点含硫化合物分开；2) 化学精制 : 把粗苯主要组分沸点范围内含硫化合物和不饱和化合物脱除；3) 最终精馏 : 得到合乎标准的纯产品。15、硫酸法精制(1) 化学反应： 不饱和物聚合反应 磺化脱噻吩反应 烷基化脱塞吩16 、加氢精制 鲁奇法(采用 Co-Mo 催化剂)(2) K.K 法(催化剂选用 Ni-Mo 及 Co-Mo(3) 莱托法 (Litol 法) (采用三氧化二铬为催化剂)1718、20、精萘生产方法1) 压榨萘2) 硫酸洗涤法3) 区域压熔法4) 分步结晶法5) 催化加氢21、沥青分类(按软化点不同) 软沥青软化点为 40-5
12、5 摄氏度 中温 65-90 摄氏度 (电极沥青 ) 硬沥青软化点高于 90 摄氏度超硬沥青200C用于生产低灰沥青焦的沥青 130-150 摄氏度 第五章1、煤气化条件 : 气化炉、气化剂、供给能量气化产品 : 气化煤气 :2、4、6、气固反应器类型，几种床层状态：固定床、流化床、气流床7、8、排灰方法 固定床反应器 固态排渣时候 : 通过炉箅 流化床反应器矸石灰 : 炉子底部开口排灰飞灰 :从粗煤气中分离 气流床 灰渣以液态方式排渣，从气化炉底部开口流出9、煤的反应活性指在一定的条件下，煤炭与不同气化介质( 如二氧化碳、氧、水蒸气和氢 )相互作用的反应能力。10、煤的结渣性 煤中矿物质，在
13、气化和燃烧过程中， 由于灰分软化熔融而变， 成炉渣的性能称为结渣性。通 常用煤灰熔点 (T2 ) 来判断煤炭是否容易结渣，灰熔点越低的煤，越易结渣。11、12、理想发生妒煤气主要反应18.2 %；41.8%13、水煤气制取方法：a) 交替用空气和水蒸气为气化剂的间歇气化法b) 用氧和水蒸气为气化剂的连续气化法理想水煤气组成：50%CC与50%15、两段式煤气发生炉：上段 ： 干馏段 下段 ： 气化段16、 加压气化原理与工艺，过程原理及其影响因素： 压力对煤气组成影响 ； 压力对氧气耗量的影响； 压力对蒸汽耗量的影响； 压力对气化炉生产能力的影响 对煤气产率的影响； 加压气化对煤气输送动力的影
14、响第五章1、常压流化床 (温克勒炉 ) 气化工艺1、温克勒( Winkler) 气化炉组成流化床 ( 下部的圆锥部分 )悬浮床 ( 上部的圆筒部分，气化剂 (氧气或空气 ,水蒸汽 )一次气化剂 ( 6070%) 由炉算下部供入 ;二次气化剂 (3040%) 由气化护中部送入。 二次气化剂的作用 ：其在接近灰熔点的温度下操作，使气流中夹带碳粒得到充分的气化。2、灰团聚气化法原理 ： 在流化床中导入氧化性高速射流， 使煤中灰分在软化而未熔融状态下， 在一个锥形床中相互熔聚而孙结成含碳量较低的球状灰渣，有选择地排出炉外。3、Shell 气化炉以渣杭渣原理：1) 当渣层较薄时， 由于耐火衬里和金属销钉具有很好的热传导作用， 渣外表层冷却至灰熔 点固化附着2) 当渣层增厚到一定程度时，热阻增大，传热减慢，外表渣层温度升高到灰熔点以上时， 熔渣流淌减薄 ;3) 当渣层减薄到一定厚度时， 热阻减小， 传热量增大， 渣层温度降低到灰熔点以下时熔渣聚积增厚，这样不断的进行动态平衡4、IGCC工艺操作条件对系统效率的影响:1) 燃气透平燃烧温度2) 蒸汽循环条件3) 燃气预热温度4) 煤桨浓度5) 气化操作压力
