一种中低温煤干馏工艺及设备结构的研究

发布时间：2017-05-30 13:05

  本文关键词：一种中低温煤干馏工艺及设备结构的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前我国的能源资源呈现“富煤、少油、贫气”的局面,迫切需要发展新的洁净能源。煤干馏作为一项新技术,近年来在国内外得到迅速发展,尤其是采用低阶煤的干馏技术提取煤焦油、半焦、煤气,是典型的能源阶梯利用,能取得很大的经济效益。因此,探索开发煤干馏的新工艺、新设备,对国内煤化工的未来发展具有深刻的意义。针对国内的发展现状,开发出适用于10mm以下末煤的内热回转式中低温干馏成套技术,旨在提取低阶煤中的焦油,加氢后催化生成柴油、汽油等优质产品。该技术已实施于黑龙江依兰地区10t/h的煤干馏项目,核心由煤前处理、干馏、尾气除尘、分离、洗涤工艺组成,利用600~800℃的中低温干馏技术,分析煤的前处理对煤干馏的影响,研究核心设备内热回转式干馏炉的结构和工艺参数。研究干馏尾气二级除尘工艺,计算一级沉降除尘的颗粒大小,分析旋风除尘系统的原理和结构,并对旋风分离器单体进行数值模拟,观察其理论分离效果。最后对本项目的洗涤分离原理、工艺结构进行研究,开发了尾气多级循环、闪蒸、冷凝、分离为一体的洗涤塔。研究结果表明,用于末煤的内热回转式中低温干馏工艺达到了创新和实用的目的,解决了工程中煤干馏工艺核心的问题,提高了热解煤的效率,减少了尾气中煤粉的夹带,提升了焦油的质量,也增加了焦油的产率,是一项可行可靠的干馏技术。
【关键词】：中低温煤干馏 焦油 旋风除尘 数值模拟 洗涤分离塔
【学位授予单位】：天华化工机械及自动化研究设计院有限公司
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ523
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 引言12
• 1.2 低温干馏技术发展概况12-16
• 1.2.1 国外低温干馏技术研究现状12-13
• 1.2.2 国内低温干馏技术现状13-14
• 1.2.3 不同煤热解工艺的特点14-16
• 1.3 研究的背景和意义16
• 1.4 论文研究的主要内容16-18
• 第2章 煤的低温干馏基础18-24
• 2.1 煤干馏基础18-22
• 2.1.1 煤干馏的过程18-19
• 2.1.2 煤干馏的影响因素19-20
• 2.1.3 煤入炉前处理20-22
• 2.2 煤的中低温干馏22-24
• 2.2.1 低温干馏产物的性能22-23
• 2.2.2 低温干馏设备23-24
• 第3章 内热回转式中低温煤干馏技术研究24-30
• 3.1 低阶煤干馏中试实验24-25
• 3.1.1 装置生产规模24-25
• 3.1.2 干馏项目建设的必要性25
• 3.2 内热回转式干馏炉25-27
• 3.2.1 干馏炉的原理及结构25-26
• 3.2.2 中低温干馏生产工艺26-27
• 3.3 干馏炉的工艺参数27-29
• 3.4 干馏煤气组成实验29-30
• 第4章 低阶煤干馏炉工艺核算30-35
• 4.1 煤干馏物料平衡30
• 4.2 物料平衡的收入项计算30-31
• 4.2.1 处理煤量30
• 4.2.2 热烟气量30-31
• 4.3 物料平衡的支出项计算31-34
• 4.3.1 全焦量31
• 4.3.2 焦油量31-32
• 4.3.3 全煤气量32
• 4.3.4 全水量32-33
• 4.3.5 粉尘及热解损失33
• 4.3.6 差值33-34
• 4.4 干馏炉物料平衡总汇34-35
• 第5章 干馏炉尾气净化35-47
• 5.1 常用干馏尾气净化方法35
• 5.2 干馏炉尾气夹带量机理分析35-36
• 5.3 干馏除尘工艺36-47
• 5.3.1 一级沉降除尘37-40
• 5.3.2 二级旋风除尘40-47
• 第6章 旋风分离器的CFD数值模拟47-59
• 6.1 旋风分离器CFD数值模拟计算方法47
• 6.1.1 流场的简化假设47
• 6.1.2 数值模拟计算步骤47
• 6.2 数学模型的建立47-49
• 6.2.1 确定旋风分离器的结构尺寸47-48
• 6.2.2 旋风分离器的计算数学模型48-49
• 6.3 网格的划分49-51
• 6.3.1 非结构网格划分49-50
• 6.3.2 结构化网格划分50-51
• 6.4 边界条件51-52
• 6.5 气相流场的数值模拟52-56
• 6.5.1 速度分布52-54
• 6.5.2 压力分布54-56
• 6.6 气固两相流场的数值模拟56-59
• 6.6.1 模拟的简化与假设56
• 6.6.2 颗粒轨迹的追踪56-59
• 第7章 干馏尾气洗涤分离工艺59-70
• 7.1 干馏尾气洗涤分离的必要性59
• 7.2 洗涤分离塔的原理及工艺59-62
• 7.2.1 洗涤分离塔的原理60-61
• 7.2.2 洗涤分离塔的工艺61-62
• 7.3 洗涤分离塔的结构分析62-65
• 7.3.1 塔填料62-63
• 7.3.2 液体分布器63-64
• 7.3.3 进气分布器64-65
• 7.4 洗涤分离塔物料平衡65-70
• 结论与展望70-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文76

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