王華 潘曉雄
摘 ?要:在我國經濟日益發展的當下,資源稀缺問題仍然存在。在人民的生產生活中,煤炭依然發揮著不可替代的作用。煤炭作為一種稀缺性大且開采難度高的資源,其重要性主要體現在制造生產過程中。煤炭的制作需經過較為嚴格的煉焦工藝,但此時得到的物質并不純粹,資源浪費現象仍然存在。為了實現煤炭資源的有效制作和利用,本文對于煉焦工藝做出詳細研究,從工藝流程、新工藝應用等方面展開分析,以期推動該技術的推廣應用。
關鍵詞:煉焦;化工工藝;流程;應用
中圖分類號:TQ520.6 ??文獻標識碼:A ???文章編號:2096-6903(2019)04-0000-00
資源稀缺問題是當前世界各國面臨的共同問題。從經濟學角度講,資源的數量是固定的,而人的欲望是無窮的,我們不能夠左右人的想法,卻能夠促進資源被有效開采和利用。煤炭資源的開采本就不易,現在的技術水平還不能夠保證資源被百分之百采用。因此,在煉焦化工工藝中,技術人員應該嚴格監督化工的流程步驟,并適時采用新的工藝技術。從煉焦工藝出發,本文對煉焦工藝、流程步驟以及新工藝的運用部署展開分析,希望能夠為廣大煉焦工作者提供有效幫助。
1煉焦化工的內容
在煤炭生產過程中,煉焦階段的要求較為嚴格。普遍的煉焦化工工藝:首先煉焦化工工藝必須保持無氧,因此需要較高的溫度,以1500℃為基本,對煉焦材料進行加工,然后對材料展開干餾措施,得到煤氣和焦炭。對于得到的煤氣和焦炭,還需經過熱分解環節得到相關的化學產品。在高溫煉焦過程中,氣孔憑借自身的強度可以幫助加熱爐起到支撐作用,這在煉鐵工藝中更為明顯。煉焦工藝的資源浪費性較高,所產生的副產品也較高;面對煉焦工藝,膠質單體仍然是一大難題,由于其本身的粘附性以及揮發性較強,在生產中會受到膨脹壓力致使體積變大,在一定程度上提高了煉焦工藝的難度。
2煉焦的原理以及工藝流程
2.1煉焦工藝的原理
煉焦工藝是獲得煤炭資源的主要手段在對煉焦煤進行高溫加熱之前,要保證煉焦煤處于一個密閉空間內,并且這一密閉空間內不存在空氣。高溫加熱煉焦煤會吸附附近的氣體,產生一定的水分并且釋放出熱量,通過物理和化學反應產生焦油和煤氣,形成固體焦炭,上述該過程屬于干餾,通過溫度高低不同其有低溫、中溫和高溫三種類型,而多數煤炭企業主要運用的是高溫干餾。簡單來講,多數企業的煉焦原理就是高溫干餾。
2.2煉焦工藝的流程步驟
在整個煉焦化工工藝中,需通過配置、洗滌、處理以及煉焦反應四個流程,最后才能夠得到所需要的煤氣和焦炭。
(1)配置生產煤料。煤炭的生產會產生較多副產品,在一定程度上影響了煤炭的效率,在配置生產煤料時,工人應該考慮到產煤炭的各種物質,以便對其產生抑制作用。考慮到煤炭內有一定灰分,為了能夠清楚其中的雜質,要保證使用的焦炭質量。在煤炭生產的各個流程中,每一個環節都是緊密關聯的,只有合理的配置生產煤料,才能對其展開洗滌步驟。因此在配置煤料時,要準確把握各種物質的占比,從而提高相應的生產效率。
(2)洗滌生產煤料。對于煤料的洗滌,實質上是為了消除煤炭材料中的一些可視雜質,保證煉焦的純正比率。對于不同等級、帶有差異性的煤炭,在混合之前要按照科學配比,并且能夠清晰地了解洗滌原料的使用范圍以及作用,在降低生產成本的基礎上提高煤炭的生產效率。
(3)對煤炭進行后期處理。相對于煤炭材料的配置以及洗滌,后期處理是進行煉焦反應的最后處理。為了能夠提升煤炭的產出率以及生產的高制造率,對于煤炭材料的后期處理決定了企業的生產能力。把經過配置成功、洗滌處理以及后期篩選之后的煤炭材料按照生產要求投入規定的高熱爐,該過程就是煉焦過程。由此來看,煉焦反應的反應結果在一定程度上取決于煤炭材料的優質程度。
(4)展開煉焦反應。煉焦反應是生產煤炭過程中較為重要的流程,在生產要求上也存在較多規定。首先,焦化室內的焦炭處于成熟狀態。由于原料需要通過熄焦車,在熄焦車中煤炭會按照不同的級別進行分類擺放并開展針對性的管理措施。其次,保證炭化室的輸氣管疏通。在煉焦過程中會產生一定的煤氣,保證這些廢煤氣能夠進行凈化。在科技發展的當下,企業應該引進較多的自動化機器以及污水處理機械,從而更好的促進煤炭企業的進一步發展。
3煉焦化工新工藝的應用
3.1搗固煉焦技術
搗固煉焦技術不算是一種煉焦化工工藝的新技術,但是其實用性較強。我國作為較早使用該技術的國家,對于該種技術的研究也較為詳細。搗固煉焦技術在煉煤過程中能夠借助一些不粘結性的廉價煤炭提高煉焦煤的產出量,在降低生產成本的基礎上,還起到了化廢為寶的作用。同一般的煉焦技術相比,搗固煉焦機械不僅能夠降低機械的磨損率還能夠有效抑制出焦的頻率以及有害廢氣的排放。在舊的搗固煉焦技術的基礎上,改良的技術科學的運用了自動化技術,減少了一定的人工作用,減少了資源浪費。
3.2節能技術
在煉焦工藝中,節能技術不僅指生產過程中用到的機械設備,還包含了人工、能源、材料利用等方面的節約。煉焦工藝的好壞決定了煉焦產量的高低;煉焦設備的優劣影響了煉焦原料的利用率。提倡節能發展理念,企業應該對生產生活做出指導。常見的節能技術在煉焦工藝中也可以有效運用。以干法熄焦節能技術為例,在上千攝氏度的環境中,該種方法依然能夠吸收煤炭產生的熱量。在這一過程中,冷卻的焦炭可以帶著惰性氣體循環利用,節省了生產成本,提高了煉焦的速率。
3.3濕磨焦粉配煤工藝
在煉焦過程中添加一定程度的廢化劑,能夠有效提高產生的焦炭強度。而這些含有炭的廢化劑實際上來自于焦化廠生產的焦粉。焦粉要經過嚴密的細化以及科學的配比,并且按照生產的要求進行制作后才能保證制造出強度較大的煤炭。從現在煤炭企業研磨焦粉來看,濕磨焦粉的效果要比干磨焦粉的效果好,另外濕磨焦粉還能夠降低一定成本,方便工人操作,對環境也不會產生危害。
4結語
在現代煤炭資源日益缺乏的當下,企業應該積極引進新的煉焦工藝,提升煉焦的效率。對于煉焦工藝的原理以及流程,不管是生產工人還是技術管理人員,都應該遵從科學、謹慎作業,以此為煤炭企業做出模范帶頭作用。
參考文獻
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收稿日期:2019-07-15
作者簡介:王華(1973—),男,陜西長安人,大專,熱工首席技師,研究方向:焦化生產工藝技術,焦爐生產維護管理。
Analysis of Coking Chemical Process and Application of new Process
WANG Hua,PAN Xiaoxiong
(Shaanxi University of Architecture and Technology,Weinan ?Shaanxi ?711712)
Abstract: With the rapid development of China's economy, the problem of scarce resources still exists. In the people's production and life, coal still plays an irreplaceable role. As a scarce and difficult resource to extract, coal's importance is mainly reflected in the manufacturing process. The production of coal requires a more stringent coking process, but the material obtained at this time is not pure, and the waste of resources still exists. In order to realize the effective production and utilization of coal resources, this paper makes a detailed study of coking process and analyzes it from the aspects of process flow and new process application, with a view to promoting the application of this technology.
Keywords:?coking; chemical process; process; application