ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перспективные способы облагораживания нефтяных коксов из "Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса" Продукты сгорания для нагрева кокса можно получить сжиганием вводимых извне углеводородных газов или части кокса. В последнем случае в топочный аппарат достаточно подавать подогретый воздух при взаимодействии его с коксом выделяется тепло, необходимое для нагрева оставшейся массы кокса до определенной температуры. Предварительный подогрев воздуха как способ интенсификации процесса горения широко используется в. промышленности. Так, в доменном процессе н на заводах по производству стекла воздух перед подачей в топки подогревают до 700—1000 °С [95]. [c.234] Необходимо определить, какое топливо позволяет осуществить высокотемпературный иагрев с минимальным угаром облагораживаемого кокса и наименьшим расходом теплоносителя в условиях протекания эндотермических вторичных реакций. [c.234] В работе [18] рассмотрено два способа нагрева кокса сжигание части нагреваемого кокса сжигание подаваемых извне водорода н углеводородных газов (метан, этан, пропан, бутан). В процессе обессеривания кокса при 1500°С, как нами ранее показано, будет происходить полное восстановление активных составляющих (Н2О, СО2) продуктов сгорания топлива по реакциям (2) и (3). На основе этих реакций, а также их тепловых эффектов рассчитаны удельная энтальпия продуктов сгорания, удельный теоретический угар кокса от вторичных реакций, удельная теплота сгорания и калориметрическая температура горения ( иап) рассматриваемых топлив. [c.234] Таким образом, основные теплотехнические показатели горения нефтяных коксов лучше, чем у углеводородных газов. Однако из-за вторичных реакций активных составляющих дымовых газов с углеродом при облагораживании /кал коксов недостаточна, что обусловливает высокую кратиость дымовых газов. [c.235] В среде дымовых газов рассмотренные выше закономерности, присущие прокаливанию в инертной среде, осложняются добавочными физико-химическими явлениями. В результате действия активных составляющих дымовых газов на микроструктуру кокса изменяется его внутренняя поверхность, что приводит к активации кокса и, как следствие, оказывает значительное влияние на физико-химические свойства прокаленного продукта. Поэтому изучение различных факторов, позволяющих регулировать активацию нефтяных коксов, представляет несомненный интерес. [c.235] Таким образом, вследствие отставания ири иовышении температуры скорости диффузии от скорости химической реакции суммарная скорость гетерогенного процесса начинает лимитироваться диффузионными факторами. [c.236] В диффузионной области коэффициент массопередачи К зависит (кроме других факторов) от коэффициента диффузии В. Известно, что в твердых телах диффузия происходит наиболее медленно. [c.236] Указанные методы активации при подборе специальных видов сырья для коксования (сульфированные остатки, нейтрализованные аммиаком), как было ранее отмечено, можно использовать с целью получения активированного кокса, например, пригодного для производства СЗг и для других видов активных восстанови телей. Однако иногда, например, при облагораживании нефтяных коксов с целью снижения угара, их активация нежелательна. В этом случае нужна пассивация поверхности нефтяных коксов, что достигается соответствующей перестройкой молекулярной структуры кристаллитов нефтяного кокса и обработкой его поверхности углеводородными газами. [c.237] Представляется возможным регулировать активность нефтяных коксов введением в них определенных солей или окислов металлов, способных либо ускорять (окислы или соли натрия, кальция и др.), либо затормаживать (окислы кадмия) реакции активации углеродистых материалов. [c.237] При проектировании установок облагораживания нефтяных коксов необходимо знать не только отдельные звенья механизма и кинетические параметры реагирования кислорода и двуокиси углерода с коксом, но и их суммарное значение, определяющее расход углерода в топочной камере и выход продуктов реакций. В реальных условиях облагораживания нефтяных коксов полноту сгорания топлива при данной температуре процесса можно повысить только за счет уменьшения времени контакта активных газов с коксом, что может быть достигнуто снижением высоты слоя кокса в топочной камере [18]. [c.239] Из уравнения (21) с помощью элементарных стехпометрических расчетов можно легко вычислить значения теплотехнических показателей процесса горения углерода. Результаты расчетов показывают, что в зависимости от степени превращения двуокиси углерода теплотехнические показатели процесса горения углерода изменяются в довольно широких пределах. Следовательно, регулируя а, можно управлять процессом горения кокса в топочной камере. [c.239] Как показывают расчеты, в более мягких, чем при обессеривании, условиях прокаливания малосернистых коксов при снижении температуры до 1100—1300 °С и уменьшении времени контакта дымовых газов с коксом можно существенно повысить полноту сгорания и тем самым уменьшить угар кокса. В промышленных условиях уменьшение Тк достигается снижением высоты кипящего слоя. Если в процессе обессеривания высота кипящего слоя не влияет на угар кокса, то при прокаливании она должна быть как можно меньше, но не настолько, чтобы это сказалось на качестве исевдоожижения и условиях теплообмена (Я=0,4—0,5 м). [c.242] Угар снижается также при использовании каскадной топочной камеры вследствие более эффективной утилизации физического тепла топочных газов и горения кокса в каскадах (кроме последней ступени) при температурах более низких, чем температура прокаливания. [c.242] Температура нагрева кокса в промышленных печах колеблется от 1100 до 1300 °С, а проектируемые опытно-промышленные установки обессеривания кокса рассчитаны иа работу при температурах до 1600 °С. В этих условиях самыми важными свойствами строительных материалов являются огнеупорность, строительная прочность, постоянство объема при высоких температурах, термостойкость и шлакоустойчивость. Кроме того, при облагораживании сернистых коксов возникают затруднения, связанные с коррозией, которые ограничивают ассортимент огнеупорных материалов, обычно применяемых в практике высокотемпературного нагрева. [c.243] Для иредотвращеипя взаимодействия золы с футеровкой необходимо, чтобы свободная энергия образования окислов, входящих в состав огиеупора, была выше, чем у основных компонентов золы кокса. Если кладка выложена из хромомагнезитового материала, наиболее вредными составляющими золы являются окислы железа. Они проникают в трещины и разрыхляют зерна, образуя твердые растворы магнезита с хромом. С шамотным и алюмосиликатным материалами энергично реагируют окислы кальция и магния [35], образуя легкоплавкие эвтектики. Разрушающе действуют на огнеупоры окислы ванадия. [c.243] Чем ближе химический состав золы кокса к составу огнеупорного материала, тем меньше его разрушение. Поэтому в печах с кпслыми шлаками (кремнезем, окись фосфора и др.) следует применять кислые огнеупоры (динасовые, полукислые), а с основ-ньгмгГ шлаками (окись кальция, магния и т. д.) —основные (магнезитовые). [c.243] Во время эксплуатации установок по прокаливанию и обессериванию кокса температура процесса может колебаться (в результате изменения расхода воздуха, качества сырья и др.), поэтому при строительстве печей важно учитывать термическую стойкость огнеупоров. Величина этого показателя определяется по числу теп-лосмен, которые кирпич выдерживает до потери пятой части первоначальной массы (при нагревании до 850 и 1300 °С и охлаждении водой). Лучшей термической устойчивостью характеризуются шамотные материалы, а также термостойкие сорта хромомагнезита. Однако хромомагнезит хуже по истираемости и шлакоустойчнво-сти. Поэтому для печей предпочтительны шамотные огнеупоры с высоким содержанием окиси алюминия. [c.244] Вернуться к основной статье