Способ одновременного получения кокса и сажи

Способ одновременного получения кокса и сажи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

OllMCAHHK

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпии

С Ol 8 31/02

С 09 С 1/48

С 10 В 47/30 твеудврственый квинтет

СССР во делам изебретених н открытке (23) Приоритет

Опубликовано 23.05.82. Бюллетень Ра 19 (53) УДК 661 666 ° .1:661.664.4:

:662.741 (088. 8) Дата опубликования описания 23 . 05 . 82

А.П.Бронштейн, Г.Н.Макаров и Н.Ю.Медведев (72) Авторы изобретения

1;, Московский ордена Ленина и ордена Трудово Красного

Знамени химико-технологический институт имт ЦЙ. енделевва (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО ПОЛУЧЕНИЯ КОКСА И САЖИ

Изобретение относится к области производства сажи и к коксохимическому производству. Сырьем для производства сажи являются продукты термической переработки угля.

Изобретение может быть использовано при органиэации производства ферросплавного кокса из углей с одновременным получением сажи, которая может быть использована в рези10 нотехнических изделиях.

Известен способ получения термической сажи, в котором в реактор,наг. ретый до 1200-1250 С и продуваемой азотом подается сверху измельченный .13 сапропелитовый уголь (класса 1-3 мм), выделяющиеся из угля парогазовые продукты подвергаются пиролизу и сажегазовая смесь отсасывается через фильтр, где улавливается сажа, одновременно образуется и кокс )1).

Недостатком этого способа является использование дефицитного сырья.

Образование сажи происходит в том же объеме, где находятся мелкодисперсные частицы угля и коксового остатка, движущиеся в общем потоке. При этом возможно попадание мелкодисперсных частиц коксового остатка в сажу и ее загрязнение.

Тепло, необходимое для пиролиза угля, подводится за счет наружного, с. электрообогрева,что удорожает процесс.

Известен способ коксования углей в кольцевых печах, ьключающий нагрев угля в слое на вращающемся полу при подаче воздуха над угольной загрузкой, и раздельного отвода парогазовых продуктов из разных зон печи (21.

Известный способ предусматривает подачу воздуха над угольной загрузкой, однако его соотношение к количеству парогаэовых продуктов устанавливают стехиометрически, не предусмат-,. ривая создание условий, необходимых для сжигания только газообразной части летучих и пиролиэа паров смолы с получением сажи.

3 9295

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ одновременного получения кокса и сажи, включающий пиролиз угля в горизонтальном движущемся слое при нагреве до 1200 С при подаче воздуха через слой угля в количестве, меньшем стехиометрического (25-503 от количества, необходимого для полного сжигания углеводородов в. угле) с вы- 10 делением парогазовых продуктов, термическое их разложение до сажи и последующее выделение сажи и кокса 31.

Недостатками известного способа является использование для пиролиза 15 только относительно узких фракций крупнокускового угля, что резко удорожает процесс по сравнению с применением рядового угля с содержанием в том числе мелкодисперсных частиц. 2в

При прохождении воздуха сквозь слой угольной загрузки происходит частичный угар угля и кокса, унос образовавшихся мелких частиц золы в сажу и ее загрязнение. Зольность са- 25 жи составляет в среднем 0,73. С уменьшением размеров частиц угля она будет возрастать.

Кроме того, пиролиз паров смол, выделяющихся из кусков нагреваемого угля, происходит в окислительной среде, частично на поверхности кусков.

Образующаяся сажа обладает высокой структурированностью, что ограничивает, его применение.

Цель изобретения - удешевление процесса и снижение структурности сажи.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу, который включает пиролиз угля во движущемся слое при нагреве до 1200- I250 С с выделением парогазовых продуктов, подачу воздуха в парогазовые продукты в количестве меньшем стехиометрического, термическое разложение парогазовых продуктов до сажи и последующее выделение сажи и кокса.

Отличие предложенного способа зак- лючается в том, что пиролиз ведут во вращающемся слое угля и воздух подают в парогазовые продукты.

Коксование слоя угля на вращающемся сплошном поде .позволяет загружать на под материал любого гранулометричес- кого состава, нагревать его с заданной скоростью на разных стадиях процесса, перемещая при вращении слоя угля в зоны печи, нагретые до необходимых

51 ф температур.. Изменяя температуры в подсводовом пространстве печи и скорость вращения пода(период коксования), можно варьировать скорость нагрева загрузки и условия образования летучих веществ в широких пределах. В результате реализуется воэможность использования углей любого гранулометрического состава, что обеспечи-. вает удешевление процесса.

Подача воздуха в подсводовый объем над слоем угольной загрузки, непосредственно в парогазовую смесь, позволяет дозировать расход воздуха (0,80,9 от стехиометрического) соответственно количеству паров смол и газов, выделяющихся по мере коксования угля, осуществлять сжигание газов и пиролиз паров смол, не допуская нежелательного избытка воздуха, предотвратить угар угля, унос мелких частиц золы, угля и кокса в сажегазовую смесь, и в результате получать сажу с низкой структурированностью.

П.р и м е р. В качестве сырья применяют высокозольный промпродукт обогащения Ткибульского газового угля с крупностью кусков < 30 мм, содержанием класса 5 мм - до 253. Техническая характеристика: влажность (N )

7,0Ф, зольность (Л ) - 334, выход летучих (V") - 40,54.

Исходное сырье из загрузочного бункера непрерывно подают на вращающийся под кольцевой печи. Ширина пода - 1м, высота слоя угольной загрузки - 150 мм, расход угля — 0,5 т/ч, период коксования 2,5 ч, предварительно нагрев ведут газами сгорания. В подсводовое пространство в зону выделения парогазовых продуктов выше угольной загрузки подают 320 нмЗ/ч воздуха, т.е. в количестве 0,8 от стехиометрического. Распределение температур по периметру подсводового пространства кольцевой печи: 1230, 1250 и 1200 С в первой, второй и третьей условных температурных зонах, простирающихся каждая из 1/3 периметра печи. Давление в печи поддерживают на уровне пода равным 0,5 мм вод. ст.

По мере вращения кольцевого пода слой угля переходит в первую, вторую и третью зоны печи. Выделение парогазовых продуктов (содержацих пары смолы) завершается в данном случае к средине второй температурной зоны.

Сжигание их газообразной части позФормула изобретения

Составитель Т. Ильинская

Редактор Г.Волкова Техред Т. Маточка КорректорЮ,Макаренко

Заказ 3396/27 Тираж 514 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгооод, чл. Пооектная. 4

5 929 воляет получать тепло для коксования угля и пиролиза паров смолы, содержащихся в парогазовых продуктах. Пиролиз смолы осуществляется в среде продуктов горения с образованием S сажегазовых продуктов.

Отвод сажегазовых продуктов производят из подсводового объема печи через трубу, установленную в конце первой температурной зоны ° Сажегазовую смесь охлаждают впрыскиванием воды и улавливают сажу на фильтре из стеклоткани.

Кокс выгружают с кольцевого пода, охлаждают водой и подают на сортировку.

Свойства полученной сажи: удель- ная абсорбционная поверхность—

15 м /г; рН водной суспензии -. 5,0; масляное число — 35-40 мл/100 г. Вы- 2î ход сажи 7,54 от угля. Эта сажа показала хорошие усиливающие свойства при использовании в резиновых смесях на основе бутилстирольного каучука.

Выход кокса - 70,5 Ф. Его свойст- 25 ва: А - 40„8Ф; Uг-3,9; структурная прочность, — 80, ф пористость — 40,54, реакционная cllocooHocTb - 2, 76 мл/г.с; удельное электросопротивление0,170 Ом см. зо

Себестоимость полученной сажи составила .45 руб/т угля и по сравнению с известным способом (в котором себе551 6 стоимость сажи составляет " 60 руб/т угля) на 203 ниже (при одинаковой се бестоимости полученного кокса), что и определяет удешевление процесса в целом.

Способ одновременного получения кокса и сажи, включающий пиролиз угля в движущемся слое ори нагреве до

1200-1250 С при подаче воздуха в количестве, меньшем стехиометрического, с выделением парогазовых продуктов термическое разложение napol газовых продуктов до сажи и последующее выделение сажи и кокса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью удешевления процесса и снижения структурности сажи, пиролиз ведут во вращающемся слое угля и воздух подают в парогазовые продукты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР и 210293, кл. С 09 С 1/54, 1966.

1. Макаров Г.Н. Производство кокса в кольцевых печах. М., "Металлургия", 1972, с. 92- 102.

3. Патент CUlA N 3404960, кл. 23209.6, 1968(прототип).