Вибір методу термічної переробки різних видів твердих палив, страница 6

Підвищення кінцевої температури нагрівання в реальному процесі впливає на вихід і склад смол. Для підвищення температури в завантаженні необхідно збільшити температуру газо-теплоносія в печах зі зовнішнім обігрівом. Це викликає додатковий піроліз летких речовин.

Таким чином, підвищення вище 600 С призводить до зниження виходу твердого продукту і смол, збільшенню кількості газів, а також до розглянутих змін в їх складі і властивостях.

Важливим технологічним фактором є швидкість нагрівання. Нижче в якості приклада приведені дані про результати напівкоксування газового вугілля при різних швидкостях нагріву:

Вихід, % від органічної маси вугілля напівкоксу……………………………………………………………….

смоли……………………………………………………………………..

в том числі

легкого масла…………………………………………………………

середнього і важкого масла………………………………………...

пеку…………………………………………………………………..

пірогенетичної води…………………………………………………….

газів……………………………………………………………………….

Густина смоли при 20 С, г/см3………………………………………………..

Вміст в смолі окремих груп з’єднань, %

фенолів…………………………………………………………………...

основ……………………………………………………………………...

парафінів………………………………………………………………….

олефінів…………………………………………………………………...

1 С/хв

20 С/хв

70,7

11,2

4,1

5,4

1,7

8,1

10,0

1,007

25,9

2,5

7,1

3,4

66,8

18,7

1,9

8,2

8,6

7,5

7,0

1,140

14,1

0,3

2,3

2,9

З наведених даних видно, що при більш інтенсивному підводу тепла зменшується вихід напівкоксу і збільшується вихід смоли. Це відповідає уявленням про закономірності процесів термодеструкції твердих горючих копалин, що коротко викладені в гл. 2.

Розглядаючи влив швидкості нагрівання на вихід продуктів напівкоксування, необхідно мати на увазі і наступні міркування, які враховують особливості протікання процесу в певному апараті, де перероблюються великі маси палива. При повільному нагріві підвід тепла до палива відбувається більш рівномірно, а леткі продукти, що утворюються, проходять крізь шар нагрітого палива, що піддається вторинному піролізу в незначному ступені. При збільшені швидкості нагрівання, для чого підвищують температуру теплоносія або стін, що нагріваються, леткі продукти, проходячи крізь шари палива (де можливі перегріті зони), піддаються більшому піролізу як в масі палива, змішуючись з більш нагрітим теплоносієм, так і у стін, що гріються. В результаті вторинного піролізу вихід смоли може суттєво понижуватися й збільшуватися кількість газоподібних продуктів.

Нижче наведені склад і властивості газоподібних продуктів напівкоксування при нагріванні газового вугілля з різною швидкістю:

Густина газу, кг/м3…………………………………………………………

Теплота згорання, кДж/м3 (ккал/м3)……………………………………….

Вміст компонентів, % (об.)

СО2……………………………………………………………………….

СтНп………………………………………………………………………

СО…………………………………………………………………………

Н2………………………………………………………………………….

СпН2п+2…………………………………………………………………….

1 С/хв.

0,90

31920(7600)

10,3

3,8

8,7

22,6

54,6

20 С/хв.

1,11

39732(9460)

12,0

10,5

12,1

14,7

50,7

Таблиця 3.4. Влив тиску на вихід продуктів напівкоксування

Продукт

Вихід ( % від сухого вугілля) при тиску напівкоксування, МПа

атмосферний

0,5

2,5

4,9

9,8

Напівкокс

Напівкоксова смола

Підсмольна вода

Гази

67,3

13,0

12,0

7,7

68,8

7,9

11,7

11,6

71,0

5,1

12,4

11,5

72,0

3,8

12,1

12,1

71,5

2,2

11,3

15,0

Помітний вплив на вихід продуктів напівкоксування надає крупність шматків палива, що перероблюється. Зазвичай чим більший розмір шматків, тим менше утворюється смоли, але більше напівкоксу: