技术 | 一个公式告诉你——焦化扫盲版！

原文地址：https://mp.weixin.qq.com/s/HHsn4TqzEAK-g-dChGcQHg

↑柳钢焦化厂一隅

 

 

1.焦化厂的主要产品

看见上图这个黑溜溜的东西了吗？没错，这就是焦化工艺的主要产品——焦炭！焦炭是将煤料隔绝空气的条件下，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的产品，

 

2.初中化学方程式还记得吗？看完下面的化学式，焦化厂在冶炼生产中的主要作用就知道得一清二楚了。

 

高炉炼铁时(以赤铁矿为例)的反应方程式：

C+O₂=(点燃)=CO₂+能量（提供热源）

CO₂+C=(高温)=2CO（还原剂）

3CO+Fe2O₃=(加热)=2Fe（产品）+3CO₂

CaO+SiO₂（杂质）=CaSiO₃（炉渣）

可以看出，焦碳在高炉里作为提供热能的燃料，还原剂、以及做骨架作用，支撑铁矿在火中燃烧。最终还原出了铁（Fe）。

 

3.一张图让你看明白焦化厂的主要生产工艺流程

 

 

 

炼焦

将已经制备好的煤料从煤塔放入装煤车,分别送至各个炭化室装炉。装进炭化室的炼焦煤在隔绝空气的条件下进行加热，随着温度的升高煤料逐渐分解，挥发物逐渐析出，残留物逐渐收缩。当加热到950~1050℃时，即形成成熟焦炭。一个结焦周期即从装炉到推焦所需的时间，一般为14～18小时。从炼焦炉出炉的高温焦炭,需经熄焦处理。

熄焦

煤在炭化室炼成焦炭后，应及时从炭化室推出，红焦推出时温度约为1000℃。为避免焦炭燃烧并适于运输和贮存，不能直接送往高炉炼铁，必须将红焦温度降低。

 

常用的有湿法熄焦和干法熄焦两种方式:

1）湿法熄焦

所谓湿法熄焦就是采用喷水将红焦温度降低到300℃以下。传统湿熄焦系统由带喷淋水装置的熄焦塔、熄焦泵房、熄焦水沉淀池以及各类配管组成，熄焦产生的蒸汽直接排放到大气中。

2）干法熄焦

所谓干法熄焦，是相对湿熄焦而言的，是指采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法。在干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓人干熄炉冷却段红焦层内，吸收红焦显热，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经两次除尘后进入干熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。干熄焦在节能、环保和改善焦炭质量等方面优于湿熄焦。

凉焦

将湿法熄焦后的焦炭，卸到倾斜的凉焦台面上进行冷却。焦炭在凉焦台上的停留时间一般要30分钟左右，以蒸发水分，并对少数未熄灭的红焦补行熄焦。

 

4.焦化副产品

↑柳钢焦化副产品之一——硫酸铵

 

炼焦煤在焦炉炭化室内进行干馏时，在高温作用下，煤质发生了一系列的物理化学变化，同时也析出了水蒸气和煤气（即荒煤气）。煤气由炭化室出来经上升管到集气管，以循环氨水喷淋使煤气降温、冷却，而分离出焦油和氨水；经吸气管到回收车间的初冷器到鼓风机，煤气经过冷却和用各种吸收剂处理，可提取出焦油、氨、粗苯等化工产品，并得到净化的焦炉煤气，通常被送回焦炉加热或其它冶金炉作燃料。另外还可以作合成氨的原料气和民用城市煤气。

 

 

在工业生产条件下焦化各种产品的产率（％）（对干煤的重量百分比）

 

焦炭                       73~78

回收煤气                 15~19

焦油                       2.5~4.5

化合水                     2~4

粗苯                       0.8~1.2

氨                         0.25~0.35

其它                       0.9~1.1

 

炼焦化学产品具有极为广泛的用途，是塑料工业、合成纤维、合成橡胶、耐辐射材料、耐高温材料、染料、医药、农药、冶金、化工、轻纺及国防工业的极为宝贵的原料。