1.6.3 Витратна частина

1. Кокс валовий. Під коксом валовим розуміється сума великого коксу, коксового горішка, коксової дрібниці, отримуваних при сортуванні рядового коксу, а також коксовий шлам, що уловлюється з відстійників вежі гасіння.

Вихід сухого валового коксу з сухої шихти підраховуємо по формулі:

(1.16)

де V^d_ш - вихід летючих речовин шихти на суху масу, %;

V^d_к - вихід летючих речовин коксу на суху зольну масу, %. Звичайно приймається 1,0 %,

а - " припік" - поправка на вихід коксу отримуваного у виробничих і лабораторних умовах, %. Є декілька емпіричних формул для розрахунку поправки «а» і практичного виходу валового коксу. Знаходимо поправку

« а» по формулі:

, (1.17)

де К_п - коефіцієнт піролізу, залежний при рівнім температурним режимі коксування від виходу летючих речовин V^d_ш , і який визначається за допомогою допоміжного графіка. При V^d_ш = 25 коефіцієнт піролізу К_п = 0,07. Тоді а = 0,07·25 = 1,75%.

(1.18)

Вихід сухого валового коксу на робочу шихту перераховуємо по формулі:

, (1.19)

Тобто: 706,87 кг з 1000 кг робочої шихти.

2. Коксовий газ зворотній (сухий). Вихід коксового газу зворотнього (сухого) із сухої шихти підраховуємо по емпіричній формулі:

, (1.20)

де К - емпіричний коефіцієнт. Знаходиться в межах 2,54 - 2,99 залежно від марочного складу шихти і режиму коксування. Для цих розрахунків приймаємо рівним 2,9.

Тоді

Перераховуємо вихід сухого газу на робочу шихту

(1.21)

Тобто 132,2 кг з 1000 кг робочої шихти

3. Смола безводна. Вихід смоли безводної з сухої шихти підраховуємо по формулі:

_, (1.22)

Де К – емпіричний коефіцієнт. Знаходиться в межах 0,80 – 0,86 в залежності від марочного складу шихти і режиму коксування.

Приймається рівним 0,85. Тоді

G^с_см = (- 18.36 + 1.53 ^. 27.1 – 0.026 ^. 27.1²) ^. 0.85 = 3.4%

Перераховуємо вихід безводної смоли на робочу шихту:

(1.23)

Тобто 31 кг з 1000 кг робочої шихти.

4. Сирий бензол. Вихід сирого бензолу(бензолових вуглеводнів до180 °С) з сухої шихти підраховуємо по емпіричній формулі:

(1.24)

де К_б – эмпіричний коефіцієнт. Знаходиться в межах 0,84 - 0,97 в залежності від марочного складу і режиму коксування. Приймаємо рівним 0,97. Тоді

G₆^с =(- 11,61 + 0,144 ^. 27,1 – 0,0016 ^. 27,1²)^. 0,9 = 1,08%

Перераховуємо вихід бензолу на робочу шихту по формулі:

(1.25)

тобто 9,86 кг з 1000 кг робочої шихти.

5. Аміак 100%-ий. Вихід 100%-го аміаку із робочої шихти підраховуємо по формулі:

(1.26)

де b - коефіцієнт переходу азоту шихти в аміак, який знаходиться в межах 0,11-0,14. Приймаю b = 0,12;

17 - молекулярна вага аміаку;

14 - атомна вага азоту;

N^r_ш - вміст азоту в робочій шихті, %.

Тоді

Тобто 2,6 кг з 1000 кг робочої шихти.

Перераховуємо вихід аміаку із сухої шихти по формулі:

(1.27)

6. Сірка в перерахунку на водень. Вихід сірки в перерахунку на сірководень із робочої шихти підраховуємо по формулі:

(1.28)

де К_s - коефіцієнт переходу сірки шихти в сірководень, який знаходиться в межах 0,17-0,29. Приймається рівним 0,2;

34 - молекулярна вага сірководню;

32 - атомна вага сірки;

S^r_ш - зміст сірки в робочій шихті %.

Тоді

тобто 2,0 кг з 1000 кг робочої шихти.

Перераховуємо вихід сірки із сухої шихти по формулі:

(1.29)

7. Волога шихти. Вологу шихти, що випаровується в камерах коксування, підраховуємо по формулі:

из 1000 кг робочої шихти. (1.30)

8. Пірогенетична вода. Вихід пірогенетичної води із робочої шихти підраховується по формулі:

, (1.31)

де К₀ - коефіцієнт переходу кисню шихти в пірогенетичну воду, який знаходиться в межах 0,334 - 0,505. Приймаємо 0,49.

18 – молекулярна вага води;

16 - атомна вага кисню;

Ош^f – вміст кисню в робочій шихті, %.

Тоді

Тобто 27,56 кг із 1000 кг робочої шихти.

Перераховуємо вихід пірогенетичної води на суху шихту по формулі:

(1.32)

9. Нев’язка балансу. Результат визначається по різниці між прибутковою і витратною частинами:

1000 – (706,87 + 132,2 + 31,0 + 9,86 + 2,6 + 2 + 88 + 27,56) = 0,09 кг, (1.33)

Тобто 0,009 %.

Знаходимо коефіцієнт зольності:

(1.34)

Вміст золи в коксі буде

(1.35)

Результати розрахунків вносимо в таблицю 1.2 [15].

Таблиця 1.2 Зведений матеріальний баланс коксування шихти.

Приходна частина						Витратна частина
Назва компонента	Вага, кг	% склад				Назва компонента	Вага кг	% склад
		на робочу шихту		на суху шихту				на робочу шихту	на суху шихту
1.Суха шихта	912	91,2		100		1.Кокс валовий	706,9	70,69	77,5
2.Волога шихти	88	8,8		-		2.Коксовый газ	132,2	13,22	14,5
						3.Смола безводна	31	3,1	3,4
						4.Сирий бензол	9,86	0,986	1,08
						5.Аміак100%	2,6	0,26	0,285
						6.Сірка, на H2S	2	0,2	0,22
					7.Волога шихти		88	8,8	-
						8.Пірогенетичн вода	27,56	2,756	3,02
						9.Нев’язка балансу	=0,09	-0,009	-0,009
Разом	1000	100,0		100,0		Разом	1000	100,0	100,0

1.7 Постановка задачі проектної розробки

Енергетичні та екологічні переваги установок сухого гасіння коксу( УСГК) в порівнянні з мокрим гасінням неодноразово були доведені, як розрахунковим шляхом, так і експериментально. Не викликає сумнівів і перевага коксу сухого гасіння, як компонента доменної шихти. Відомо, що кокс різних умов виробництва, включаючи склад шихти для коксування, по різному реагує на зміну способу гасіння. Тому правомірними залишаються питання кількісної оцінки цих переваг та особливо – прогнозу властивостей коксу після УСГК. Але окрім якісних показників, при використанні сухого способу гасіння існує проблема викидів шкідливих речовин в робочі приміщення і в атмосферу. Даним дипломним проектом пропонується переоснащення коксового цеху коксохімічного виробництва з використанням гасіння коксу сухим способом, із забезпеченням, і збереженням якісних характеристик коксу(міцність), та зменшенням рівня шкідливих викидів в повітря, за рахунок впровадження установки без пилової видачі коксу стаціонарного типу.