Способ определения динамического количества водяного пара вблизи стенки камеры коксования

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОЬГИт ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВееДЕТЕДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.1!.1971 (№ 1620196/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.Ч!11973. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 21.Xll.1973

М. Кл. G 01п 7/16

С 10Ь 47/10

Государственный камитв1

Совета Министрав СССР ла делам изобретений н открытий

УДК 66.02:662.74:543.8:

:54-06 (088.8) Авторы изобретения

H. П. Худокормова и В. Н. Семисалова

Украинский научно-исследовательский углехимический институт

Заявитель

СП ОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО КОЛИЧЕСТВА

ВОДЯНОГО ПАРА ВБЛИЗИ СТЕНКИ КАМЕРЫ КОКСОВАНИЯ

Изобретение относится к области коксохимической технологии.

Известные способы определения динамического количества водяного пара вблизи стенки камеры коксования заключаются в отборе проб газа около стенки с последующим его статическим анализом на влагу.

Недостаток этих способов заключается в том, что они не обеспечивают достаточной точности и удобства определения.

Для повышения точности и удобства определения по предлагаемому способу в камеру загружают поочередно шихту одного состава, но с разным содержанием влаги, например, соответствснно 1 — 4 о и 8 — 15%, и по разности количеств влаги в пробах газа от каждой шихты судят о динамическом количестве водяных паров у стенки.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Для исследования берутся две шихты одного состава, но с различной влажностью. При их коксовании в промышленных печах через специально установленные трубки отбирается проба газа, образующегося при коксовании влажной и подсушенной шихты. Затем определяется разность влагосодсржаний образовавшихся при коксовании шихты газов, которая сопоставляется с ожидаемой разностью влагосодержаний, подсчитанной на основании данных о влажности испытуемых шихт.

При этом исключается необходимость определения динамики образования пирогенетической влаги в промышленных печах за период отбора пробы газа и принимается, что количество пирогенетической влаги, образующейся в загрузке при коксовании как влажной, так

10 и подсушенной шихты, в пересчете на сухой уголь будет одинаковым.

При разработке метода исходили из того, что влагосодержание газа, отобранного у греющей стенки камеры промышленной коксовой

15 печи при коксовании шихт разной влажности, зависит от того, в каком направлении дви>кутся водяные пары в угольной загрузке.

Если испаряющаяся влага коксуемых уголь20 ных загрузок разной влажности вся направляется к греющим стенкам камеры коксования, то разность влагосодержаний отбираемых проб газов у греющих стенок камеры коксования из загрузок разной влажности

25 должна увеличиться пропорционально увеличсншо влажности коксусмых угольных загрузок (при равной величине пирогенетической влаги). В этом случае должно быть справедливы:.: следующее уравнение материального

30 баланса:

390416 где а, — средневзвешенное влагосодержание газа, соответствующее влажности коксуемой загрузки; а — средневзвешенное влагосодержание газа, соответствующее меньшей влажности коксуемой загрузки;

b> — содержание влаги в единице веса коксуемой загрузки с большей влажностью;

bq — содержание влаги в единице веса коксуемой загрузки с меньшей влажностью;

V и V> — объемы газов, образующихся из единицы веса коксуемой загрузки за исследуемый отрезок времени коксования.

Отклонение от приведенного равенства будет тем больше, чем больше испаряющейся влаги коксуемой загрузки будет направляться к осевой плоскости, а не к греющим степкам камеры коксования. В этом случае фактическое влагосодержание газа аз для загрузки с большей влажностью не будет равно а„а для загрузки с меньшей влажностью соответственно a< az.

Частное от деления |э n ) 100,о

bt 2 1 2 будет определять ту часть водяных паров, которая направляется к греющим стенкам камеры коксования. Полученное соотношение будет изменяться как с изменением условий коксования, так и с изменением свойств коксуемой загрузки, прежде всего газопроницаемости пластического слоя.

На чертеже изображена установка для реализации предлагаемого способа. Ниже описано использование такой установки в условиях коксового завода при коксовании подсушенных угольных шихт (iV"=2,7 — 3,0 /о) и шихт обычной влажности (1V" =8,84 — 11,92 /о) .

Отбор газа производится через отверстие в двери камеры коксования на расстоянии 1,8 м от пода печи на расстоянии 1 я от футеровки двери. Для отбора газа в камеру печи вводится трубка 1 из нержавеющей стали наружным диаметром 6 мм и внутренним 4 мм. Заборный конец трубки на длине 50 мм имеет сеть отверстий диаметром 2 мм, покрытых колпачком из латунной сетки для предотвращения их засорения. Трубка вводится в камеру перед загрузкой так, чтобы ее конец касался греющей стенки.

Отбираемый газ через холодильник 2 попадает в приемник 8 конденсата и далее в газометр 4. Температура газа в приемнике конденсата контролируется термометром 5. Во

65 всех опытах она поддерживалась на уровне

25 С. Давление в газометре определяется манометром б; в течение всего опыта оно колебалось в пределах 3 мм вод. ст. Сконденсировавшиеся в приемнике конденсата водяные и смоляные пары легко разделяются путем декантации.

Отбор газа производится равномерно, с небольшой скоростью (4 л/час), чтобы более полно проходили охлаждение отбираемого газа и конденсация водяных и смоляных паров в приемнике конденсата. 11риемник конденсата в проведенных опытах сменялся каждый час. Количество сконденсировавшихся водяных паров определяется по разности в весе приемника с конденсатом (вода+смола) после опыта и после удаления из него сконденсировавшейся влаги (воды) . Чтобы исключить попадание в приемник парообразных продуктов коксования, образовавшихся до перехода угля в пластическое состояние, т. е, с «холодной» стороны пластического слоя, отбор указанных продуктов начинается после двух часов периода коксования. К этому времени в заборную трубку начинают поступать бурые парообразные продукты, что свидетельствует о правильности установки отборной трубки у стенки камеры печи, а также о том, что заборная трубка отделена от «холодной» стороны не только пластическим слоем, но и некоторьв| слоем кокса. Отбор проб газа производится до существенного снижения количества конденснруемой влаги в приемнике. В опытах коксования подсушенной шихты такое снижение количества конденсата наблюдалось на пятом часу периода коксования (общий период коксования 12,5 час), а влажной шихты — на шестом часу периода коксования (общий период коксования 13,5 час).

Среднее для двух опытов влагосодержание газа, отобранного при коксовании влажной шихты, составило 0,186 г/л, а при коксовании подсушенной шихты 0,033 г/л. В двух первых опытах среднее содержание влаги в

1 кг шихты было 100,3 г, в двух последних—

28,5 г.

Чтобы определить часть водяных паров, идущих к греющим станкам камеры коксования, необходимо знать объем газа, образующегося из единицы веса коксуемой загрузки за период отбора газа. Для подсчета этого количества газа воспользовались имеющимися в литературе средними данными динамики выделения газа, полученными в промышленных условиях для шихт коксохимических заводов Юга и пересчитанными на условия отбора газа. Получено, что выход газа за время отбора его при коксовании влажной шихты в процентах к общему выходу газа за весь период коксования составил 32,1 /о, за время отбора газа при коксовании подсушенной шихты — 27,1 .

Средний общий выход газа из 1 кг исследуемых сухих шихт составил 320 л. Следовательно, выход газа за время отбора проб из

390416 — 0

103 3 28 5 о

102,7 86,7

Составитель Л. Мовчан

Техред Е. Борисова

Корректор Н. Аук

Редактор Г. Котельский

Заказ 3383, 8 Изд. М 1802 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2

1 кг влахкной шихты составит 320 0,321=

=102,7 л, из 1 кг подсушенной шихты

320.0,271=86,7 л.

Тогда количество водяных паров, направляющихся к греющим стенкам камеры коксования, в соответствии с уравнением II составит

Полученная величипа указывает, что около

24% водяных паров, образующихся за счет испарения влаги коксуемых загрузок при данных составе ши:ты и условиях коксования, направилось к гр ющей стенке камеры коксования, остальная часть влаги при коксовании направлястся к осевой плоскости угольной загрузки.

Предмет изобретения

Способ определения динамического количества водяного пара вблизи стенки камеры коксования путем отбора проб газа с последующим его статическим анализом на влагу, 10 отличаюгцийся тем, что, с целью повышения точности и удобства определения, в камеру загружают поочередно одну и ту же шихту, но с разным влагосодержанием, например, соответственно 1 — 4/о и 8 — 15/о, и по разно15 стп количеств влаги в пробах газа от каждой шихты судят о динамическом количестве водяного пара у стенк1ь