Розрахунок матеріального балансу коксування вугілля

РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

Розрахунок середньої якості збагаченої вугільної шихти

Розраховуємо середню якості збагаченої вугільної шихти виходячи з якості її компонентів виконується згідно правила адитивності по формулі Р.Е.Лейбовича«Технологія коксохімічного виробництва»

Пш=

де П_ш - розрахований показник якості шихти, %

ПА - показник якості окремих компонентів, %

а - частка компонентів в шихті по марочному складу, %

Розраховуємо середню зольність вугільної шихти в розрахунку на її суху вагу

А_ш^с=(36*7+30*7,2+20*7,2+10*7+4*7,4)/100=7,12%

Розраховуємо середній вміст сірки на суху вагу шихти:

S_ш^с=(36*2,2+30*2,1+20*2+10*2,3+4*1,9)/100=2,13%

Розраховуємо середній вміст летких речовин на суху вагу шихти:

V_ш^с=(36*32+30*26+20*24+10*20+4*16)100=26,8%

Розраховуємо вологість робочої шихти:

W_ш^с=(36*8,6+30*8,5+20*8,3+10*8+4*8,9)/100=8,46%

Розраховуємо середній вміст азоту на суху вагу шихти:

N₂=(36*2,1+30*2+20*2.4+10*2.3+4*2)/100=2,15%

Розраховуємо середню насипну масу робочої шихти:

γ_ш^р=(36*0,74+30*0,72+20*0,71+10*0,7+4*0,7)/100=0,722 т/м³

Для подальших розрахунків приймаємо слідуючи якість збагаченої вугільної

шихти

Вміст золи на суху масу шихти А_ш^с=7,12%

Вміст сірки на суху масу шихти S_ш^с=2,13%

Вміст летких речовин на масу шихти V_ш^с=26,8%

Вологість робочої шихти W_ш^с=8,46%

Вміст кисню на суху масу шихти О₂=3,25%

Вміст азоту на суху масу шихти N₂=2,15%

Насипна маса робочої шихти γ_ш^р=0,722 т/м³

Розрахунок матеріального балансу коксування вугілля

Прибуткова частку матеріального балансу коксування збагачена вугільна шихта сухої ваги, яка перероблюється і кількість якої приймаємо 100%.

Витратну частину балансу складає кокс та хімічні продукти коксування, вихід яких з сухої вугільної шихти визначається за спеціальними формулами.

Розрахунок витратної частини балансу.

Вихід сухого валового коксу з сухої вугільної шихти підраховуємо заформулою:

де V_ш^с =26,8% - вміст летких речовин у розрахунку на суху масу вугільної шихти;

V_к^с= 1,0% - вміст летких речовин у сухому валовому коксі;

а - величина "припіку" коксу. Визначаємо за формулою

а = Кп* V_ш^с

де Кп- коефіцієнт піролізу, визначається за формулою:

Кп = 0,042* V_ш^с- 0,97 = 0,042*26,8-0,97=0,16

тоді

а = 0,16*26,8 = 4,29%

Отже вихід коксу рівнятиметься

Вихід сухого зворотного коксового газу з сухої вугільної шихти

підраховуємо по емпіричній формулі:

де Кг = (2,54-2,99) - емпіричний коефіцієнт. Для пічного розрахунку приймаємо по середній величині інтервалу:

Кг =2,75

Отже вихід газу дорівнюватиме:

Вихід безводної кам'яновугільної смоли із сухої вугільної шихти підраховуємо по емпіричній формулі

Всм = [-18,36+1,53* V_ш^г -0,026(V_ш^г)²] *Кс_М%,

де V_ш^г = вміст летких речовин в вугільній шихті в перерахунку на її горючу масу, перераховуємо за формулою:

V_ш^г=V_ш^с*(100/(100-А_ш^с))=26,8*(100/(100-7,12))=28,9

Ксм = 0,89

Тоді, вихід смоли дорівнюватиме:

Всм=[-18,36+1,53*28,9-0,026(28,9)²]*0,89=3,69%

Вихід сирого бензолу (бензольних вуглеводнів у відгоні до (180°С) з сухої вугільної шихти підрахуємо за емпіричною формулою:

Вб = [-1,61+0,144*V_ш^г *0,0016*(V_ш^г)²]*К₆, %

де Кб = 0,94

Отже, вихід сирого бензолу буде дорівнювати:

Вб = [-1,61+0,144*28,9-0,0016*(28,9)²]*0,94=1,14%

Вихід аміаку сухої вугільної шихти підрахуємо по формулі:

Вам=(17/14)*Кш*N_ш^с

де 17- молекулярна маса аміаку

14 - атомна вага азату.

Кш = 0,13

N_ш^с= 2,15 - вміст азоту у сухій вугільної шихті.

Отже, вихід аміаку з сухої шихти дорівнює:

Вам =(17/14)*0,13*2,15=0,34

Вихід сірководню сухої вугільної шихти підраховуємо по формулі

Вс=(34/32)*Кс*S_ш^с

де 34 - молекулярна маса сірководню;

32 - атомна вага сірки

Кс = 0,23 - коефіцієнт переходу сірки шихти до сірководню коксового газу.

S_ш^с= 2,13% - вміст сірки на суху масу шихти.

Отже, вихід сірководню з шихти буде дорівнювати:

Вс=(34/32)*0,23*2,13=0,52

Вихід пірогенетичної вологи з сухої вугільної шихти підраховуємо по
формулі:

Вп.в=(18/16)*Ко*О_ш^с; %

де 18 - молекулярна маса води

16 - атомна вага кисню.

О^с_ш = 3,25;

Ко= 0,423

Отже, вихід пірогенетичної води з сухої вугільної шихти, буде дорівнювати:

Вп.в.= (18/16) * 0,423 * 3,25 = 1,55 %

Для підрахування фенолів та піридинових основ сухої шихти спеціальноїформули не має, тому приймаємо на основі середньостатистичних даних:

Вф = 0,03%

Вп.о. = 0,01%

Визначаємо нев'язку балансу коксування:

100 - (78,23+14,24+3,69+1,14+0,34+0,52+1,55+0,03+0,01) = 0,25

Складаємо таблицю матеріального балансу коксування.

Таблиця 2.1- Матеріальний баланс коксування

Назва прихідних та витратних статей	Відсоток виходу
Прихід. Переробка сухої вугільної шихти. Витрати виробництва
Сухого валового коксу Сухого зворотного коксового газу. Безводної кам'яновугільної смоли Сирого бензолу (у відгоні до 180оС) Аміаку Сірководню Пірогенетичної вологи Фенолів Піридинових основ	Вк=78,23 Вг=14,24 Всм=3,69 Вб=1,14 Ва=0,34 Вс=0,52 Впв=1,55 Вф=0,03 Вп=0,01
Всього виробництва	99,75
Нев'язка балансу	0,25
Витрати	100,0

[3]

Дата добавления: 2015-07-16