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初中化学:煤的炼焦原理和过程。详细
炼焦化学是研究以煤为原料,经高温干馏获得焦炭和荒煤气,并用经济合理的方法将荒煤气分离和精制成化学产品的技术和工艺原理的学科。
煤的成焦过程可分为三个阶段:第一阶段(常温至300℃)是煤的干燥脱气阶段,释放出水分并析出CHCO和N2。第二阶段(300℃~600℃)以解聚和分解反应为主,煤粘结成半焦。
焦煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。
为保证焦炭质量,选择炼焦用煤的最基本要求是挥发分、粘结性和结焦性;绝大部分炼焦用煤必须经过洗选,以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。选择炼焦作煤时,还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。
洗煤厂工艺流程
1、洗煤过程:主要分为选煤、跳汰选煤以及重介选煤,其中选煤是利用煤的特殊性用机器将原煤中的杂质给剔除掉。洗煤完成后的工作:将处理好的精煤装进储煤仓中,按照客户的需求装车运输。
2、物料粉碎主要用机械方法,有压碎、劈碎、折断、击碎、磨碎等几种主要方式。 是利用与其它物质的不同物理、物理-化学性质,在选煤厂内用机械方法去除混在原煤中的杂质,把它分成不同质量、规格的产品,以适应不同用户的需求。
3、破碎 把大块物料粉碎成小颗粒的过程叫做破碎。用于破碎的机器叫做破碎机。在选煤厂中破碎作业主要有以下要求:(1)适应入选颗粒的要求;精选机械所能处理的煤炭颗粒有一定的范围度,超过这个范围的大块要经过破碎才能洗选。
4、按照筛分方式不同,分为干法筛分和湿法筛分。最后是破碎,把大块物料粉碎成小颗粒的过程叫做破碎,用于破碎的机器叫做破碎机。我国选煤厂中采用的最广泛的选煤方法是跳汰选,其次是重介质选和浮选,其他方法均用的很少。
5、选煤厂的三个最基本工艺过程是分选前的准备作业(破碎、筛分、分级)、分选作业、选后产品的处理作业。同时重介质选煤又包括五个大的流程:煤流、介质流、循环水系统、煤泥水和清水。
煤焦油深加工的煤焦油的加工过程
1、煤焦油深加工(英文名称processing of coal tar)是指将煤经过高温干馏过程得到的复杂组成煤焦油,通过化学及物理加工,分离成化工、能源等产品的过程。
2、煤焦油加工的主要过程是蒸馏,就是利用煤焦油中的各种化合物沸点的不同,把煤焦油切割成几个不同沸点的馏分。煤焦油沥青是煤焦油蒸馏后的残渣,其产率是煤焦油的55%左右。
3、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烃,以及芳香族含氧化合物(如苯酚等酚类化合物),含氮、含硫的杂环化合物等很多有机物,可采用分馏的方法把煤焦油分割成不同沸点范围的馏分。
4、焦化厂一般由备煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油加工车间、苯加工车间、脱硫车间和废水处理车间组成。
5、炼焦的工艺流程是通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和其他炼焦化学产品的过程。冶金焦炭含碳量高,气孔率高,强度大(特别是高温强度),是高炉炼铁的重要燃料和还原剂,也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂。
6、煤焦油主要用来加工生产轻油、酚油、萘油及改质沥青等,再经深加工后制取苯、酚、萘、蒽等多种化工原料,产品数量众多、用途十分广泛。
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