工艺原理与流程概述

工艺原理与流程概述
工艺原理与流程概述

1. 工艺原理与流程概述

1.1 原料煤储存与输送单元

1.1.1 任务

原料煤储存及输送(6200)系统的任务是向煤气化装置的磨煤单元提供合格粒度的原料煤。它包括原料煤的卸车、输送、贮存、计量、除铁、筛分、破碎等。依托热电厂铁路的卸车东侧线,每天卸煤量在2000吨左右。

1.1.2 管辖范围

管辖范围是从热电厂原有铁路卸煤线的T1B线开始,一直到磨煤框架上的原煤仓入料口止的所有相关建构筑物、设备和所配套各类设施。它包括卸煤及贮存流程和输送加工流程这两个相对独立的部分。卸煤及贮存流程是从电厂原有铁路卸煤线的T1B线开始直到筒仓+37.000米平面止;输送加工流程是从筒仓±0.000米平面下的A/B叶轮给煤机开始到磨煤框架上的原煤仓入料口止。

输煤系统采用集中控制和现场就地控制相结合。集中控制采用可编程序PLC和集中自动的控制方式,完成原料煤从卸、存储、破碎至原煤仓的全过程。设有专用的控制室和配电室。

整个输煤系统设置了一座破碎楼,三个转运站,四座栈桥,四座原料煤筒仓(贮煤量共24000吨),十二条皮带输送线(包括电厂T1B输送线)。输送线(单线)总长约800米。各类设备台数共计183台(不包括检修用的其重设备)。

管辖的主要设备见下表:

以及所属的工艺管道、电器设备、仪表仪器等。

1.1.3 主要工艺流程和设备原理

1.1.3.1 卸煤及贮存流程

原料煤(淮北刘二矿煤)由火车运至热电厂铁路卸车东侧线,由位于其上的2台螺旋卸煤机同时卸车,卸入东侧缝式卸煤槽里。缝式卸煤槽内的原料煤经T1B叶轮给煤机刮入T1B带式输送机上,经T1B带式除铁器一级除铁后(上述设备为热电厂原有的),通过1#转运楼转运至1#带式输送机(VA-6201),1#带式输送机上的原料煤经1#电子皮带称(VW-6201)计量后,通过2#转运楼电液动四通换向阀的切换转运到2#A/B带式输送机(VA-6202A/B)上或直接落入1#煤筒仓,最后2#A/B 带式输送机上的原料煤通过1#~6#A/B电液动犁式卸料器(VM-6202~6207A/B)的分流,进入1#~4#贮煤筒仓贮存。

螺旋卸车机卸车能力:350~400吨/小时

T1B叶轮给煤机生产能力:300~600吨/小时

该部分输送线上带式输送机输送能力:≤750吨/小时

根据铁路来车情况,每天三班工作,间断操作。

1.1.3.2 原料煤输送及加工流程

贮存在筒仓中的原料煤通过筒仓底层的叶轮给煤机(VM-6207A/B)刮出后送入3#带式输送机(VA-6203A/B)上,经过1#带式除铁器(VM-6208A/B)二级除铁后进入破碎楼内的波动筛(VB-6201A/B)进行筛分,筛出大于32mm的块煤进入环锤式破碎机(VB-6202A/B)进行破碎。破碎成合格粒度的粉粒煤后,连同筛下的小煤块一起送至4#带式输送机(VA-6204A/B)上,在经过2#带式除铁器(VM-6209A/B)三级除铁后,通过3#转运楼转送到5#带式输送机(VA-6205 A/B)上,然后再转运到磨煤框架上的6#带式输送机(VA-6206A/B)上,经电液动三通换向阀分流到1#原煤仓贮存,2#原煤仓由6#带式输送机(VA-6206A/B)直接分流进仓贮存。原煤仓所贮存的原料成煤将进入磨煤和干燥单元加工成粉煤。

A/B叶轮给煤机生产能力:100~300吨/小时

A/B波动筛生产能力:≤300吨/小时

A/B环锤式破碎机生产能力:200~245吨/小时

该部分输送线上带式输送机输送能力:≤300吨/小时

由于磨煤框架上原煤仓的缓存量仅为7小时,该部分输送系统为每天三班工作,间断操作。

1.1.3.3 煤输送系统保护装置

1. 皮带机保护

皮带机保护装置安装在带式输送机上,起到防止带式输送机在运行过程中出现跑偏、打滑、撕裂以及事故停机的作用。

2. 皮带纵向撕裂开关

纵向撕裂开关具有现场和远距离报警功能,在纵向撕裂事故出现时,能及时发出告警、自动停机及输出信号开关量,立即知道哪条皮带出现撕裂。

3. 皮带打滑检测器

打滑检测器具有对带式输送机的带速进行检测、显示的功能。在胶带发生打滑时给予警告和停机,具有一级轻度打滑报警,二级重度打滑自动报警、停机功能,打滑率和测速延时均为可调。4. 双向拉绳开关

双向拉绳开关具有双向动作、手动复位的功能。拉绳采用钢丝绳。每隔50米设置一台。巡检时如果发现皮带运行故障或出现安全险情可就地拉动开关,实现系统紧急停车,以保证设备和人身安全。

5. 两级跑偏开关

两级跑偏开关具有胶带跑偏自动报警和停机功能,有两级动作功能,一级动作用于报警,二级动作用于停机。在每条输送机上每10组上托辊中设1组上调心托辊。每7组回程平形托辊中设1组V形前倾托辊,以调整皮带运行中心。如果调心托辊或V形前倾托辊出现故障,皮带继续跑偏又没有及时发现,皮带跑偏接触到开关,先发出报警,处理不及时开关二级接触,输送系统全部停车。

6. 溜槽堵塞检测器

溜槽堵塞检测器能检测出输煤系统中落煤溜槽的堵塞,当落煤管堵塞时,能发出报警、停机信号。安装在1#带式输送机头罩、波动筛上部溜槽、破碎机上部溜槽,用于检测电液动四通换向阀、波动筛、破碎机堵塞报警,以便及时组织处理。

1.1.3.4 煤输控制室主要设备

输煤控制系统设一个控制室,控制室在输煤变电所内。控制室内设操作台2台、控制柜2面、5KVA UPS 1台、工业电视监控操作台1面、上位机2台、打印机1台。

1. 程控设备表

2. 配置状况

2.1 本系统采用有冗余设计的PLC系统。PLC的人机界面,通讯单元,通讯总线,电源单元为

冗余配置,人机界面,通讯单元、通讯总线有20%的备用容量。

2.2 PLC的I/O模板有20%的备用量,机框内留有10%的模板安装空间,并装有20%的备用接

线端子。

2.3 PLC系统支持多种现场总线和标准的通信协议(如TCP/IP)。能与工厂管理网(TCP/IP)相

连接,其通信网络应符合ISO/IEEE的通信标准,是开放的通信网络。

2.4 PLC通信总线(包括接口设备和电缆)应1:1冗余配置;其通信总线应符合国际标准;通信

距离满足装置的实际要求。

2.5 本系统PLC的电源由不间断电源装置(UPS)供电。UPS(在线式)为5KVA,UPS配备8~

10年德国阳光免维护的高性能蓄电池,备用时间为60分钟。

2.6 PLC内部供电电源模板配备后备电池部件,PLC内部供电选用冗余的电源模板,每个电源单

元的容量不小于实际最大负荷的125%。

2.7 操作台软件(人-机界面)有趋势、报警、报表、流程图显示和第一事故记录等功能。

3. 程控监控方式

输煤系统采用PLC-CRT监控方式,PLC为双机热备用的方式。监控方式为:以工业控制机CRT 显示。键盘、鼠标操作为主,并设有通过PLC的紧急停车的后备手段。监控系统可用率达到99.9%,运行安全可靠,具有数据采集功能,顺序控制,显示自诊断、自动报警功能及上位管理机的管理功能。监控系统的所有控制、监视、报警和故障的判断都可以在CRT上显示和监视,顺序控制系统对于每一个被控对线及相关的设备,它们的状态、启动条件、操作顺序及运行方式均可在CRT上显示画面,CRT可对整个系统能显示完整画面及分布画面。采用CRT键盘、鼠标可实现手动顺序控制和自动顺序控制。当手动顺序控制时,根据操作后设备变化状态反馈信号,在CRT上改变相应的颜色。

4. 控制系统的主要控制对象

卸煤和贮存流程:筒仓仓顶除尘器、1#A/B~6#A/B电液动犁式卸料器、2#A/B带式输送机、电

液动四通换向阀、电子皮带秤、1#带式输送机、T1B带式除铁器、T1B带式输送机、T1B叶轮给煤机。

原料煤输送及加工流程:原煤仓仓顶除尘器、6#A/B带式输送机、A/B电液动三通换向阀、5#A/B 带式输送机、2#A/B带式除铁器、4#A/B带式输送机、A/B环锤式破碎机、A/B波动筛、1#A/B带式除铁器、3#A/B带式输送机、A/B叶轮给煤机。

5. 输煤系统PLC控制方式

1#筒仓东侧设有原料煤储存及输送(6200)系统专用的集中控制室和配电室。整个原料煤储存及输送(6200)系统的电动设备控制分三种方式:

1)分散手动操作(包括就地试验开关)。

2)集中手动操作,通过操作CRT操作台上的软接点在控制室内进行人工远程操作。

3)集中自动操作,通过选择已设定好的若干流程中的一条流程,由控制室的PLC系统进行自动程序控制。

6. 控制信号系统

原料煤储存及输送(6200)系统集中控制装置具有以下信号系统:

1)所有用电设备的工作状态信号,但检修用电动葫芦除外。

2)流程预示信号(程序控制时)。

3)系统或设备启动前的预告信号。

4)系统中所有设备的运行状态及煤流信号。

5)纳入集中控制的移动设备(A/B叶轮给煤机)的位置信号、A/B三通换向阀、四通换向阀的位置信号。

6)煤仓的煤位信号(筒仓和1100单元原煤仓料位计)。

7)运行异常和事故信号。

7. 输煤控制设置

输煤系统共用一个集中控制台,控制台上有整个系统的模拟图。集中控制台上设有―手控--解除--自动‖切换开关、程序选择开关;全系统(分为卸煤流程和输煤流程两部分)设―程序启动‖、―程序停机‖和―紧急停机‖按钮。纳入集中控制的所有加入联锁的设备,均可以解除联锁并能就地操作,其就地操作箱或按钮均应设―就地--解除--远控‖切换开关和紧急停机开关(带式输送机为拉线开关)。

1.2 磨煤与干燥单元

1.2.1 任务

磨煤及干燥单元(CMD)和任务是将原煤与石灰石粉按一定的比例配料混合后,经过干燥、研磨、分离等工序制成合格的煤粉。本单元设置2台磨煤机,即2条磨煤干燥生产线,正常生产时两条线同时运行。当一条线停运时,另一条线按设计能力(70t/h)运行,以满足下游配套部分的生产要求。CMD生产线主要满足以下两个要求:

1. 保证干煤粉的安全运行和储存:如惰性气体环境(系统要求O2含量≤8%)。

2. 整个工艺系统能量消耗最小化,如输送和干燥气体的再循环和释放多余气体。

干燥的煤粉满足下列要求:

>90μm<10%(wt)

<5μm >90%(wt)

含水量<2%(wt)

1.2.2 管辖范围

储罐类共5台(原煤仓V1101A/B、石灰石粉仓V1102、石灰石粉配料箱V1103A/B);

磨煤机2台(A1101A/B,含旋转分离器S1102A/B);

惰性气体发生器2台(F1101A/B);

风机类共10台(燃料空气鼓风机K1101A/B、循环风机K1102A/B、密封风机K1103A/B、原

煤仓排风机K1104A/B、稀释风机K1105A/B);

过滤器类共5台(原煤仓放空过滤器S1101A/B、粉煤过滤器S1103A/B、石灰石粉仓放空过滤

器S1104);

输送机共11台(重力式给煤机X1101A/B、旋转给料机X1102A/B、螺旋输送机X1103A/B、

螺旋输送机X1104、石灰石粉旋转卸料阀X1107A/B、石灰石粉喷射器X1108A/B)。

1.2.3 主要设备工作原理

1.2.3.1 磨煤机工作原理

ZGM123G磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机,其碾磨部分是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。需粉磨的原煤从磨煤机的中央落煤管落到磨环上,旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上,通过磨辊进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上,碾磨力则由液压加载系统产生,通过静定的三点系统,碾磨力均匀作用至三个磨辊上,这个力经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础(见图1.1―1)。原煤的碾磨和干燥同时进行,干燥剂通过喷嘴环均匀进入磨环周围,将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨煤机上部的分离器,在分离器中进行分离,粗粉被分离出来返回磨环重磨,合格的细粉被干燥剂带出分离器。

图1.1-1 磨煤机加载传递系统―受力状态图‖

难以粉碎且干燥剂吹不起的较重石子煤、黄铁矿、铁块等通过喷嘴环落到干燥剂室,被刮板刮进排渣箱,由人工定期清理,清除渣料的过程在磨运行期间也能进行(见图1.1-2)。

ZGM123G型磨煤机采用鼠笼型异步电动机驱动。通过立式伞齿轮行星齿轮减速机传递磨盘力矩。减速机还同时承受因上部重量和碾磨加载力所造成的水平与垂直负荷。为减速机配套的润滑油站用来过滤、冷却减速机内的齿轮油,以确保减速机内部件的良好润滑状态。

配套的高压油泵站在运行时通过加载油缸对磨煤机进行加载,在磨煤机检修时可以手动操纵提升磨辊。

通常一台磨配有一台密封风机。本工程密封空气用于磨煤机传动盘、拉杆密封、旋转分离器的密封。而对于磨辊的密封由于系统的特殊要求,本工程采用氮气进行密封。

维修磨煤机时,在电动机的尾部连接盘车装置。

1.2.3.2 惰性气体发生器工作原理

运行时,部分循环气体从侧面切向进入燃烧室外层夹套,然后从燃烧室顶部边缘均布的孔中旋流

喷出和燃料燃烧的高温烟气进行混合。合成气燃料燃烧的中心温度约为1600℃,惰性循环气体的温度约为80~105℃(最高110℃),当与合成气燃烧烟气量成一定比例的循环气体掺混到燃烧室高温烟气中后,可使燃烧室烟气平均温度降到1000℃以下。由于这部分低温循环气体的流动路线靠近燃烧室内衬,对炉膛衬里形成屏蔽,起到保护内衬的作用。燃烧室设置外层夹套,一方面使循环气体流动均匀并预热,达到预热节能效果,另一方面也可起到惰性气体保温作用,达到减薄炉膛内衬,降低炉壳外表面温度的效果。在夹套壳体内浇注一层轻质保温材料,可保证炉壳外表面温度低于60℃。

混合室的旋流结构可提高混合速度。大部分循环气体从热风炉夹套旋转进入混合段,其旋转的方向和燃烧室高温烟气的旋转方向相反,这样使得混合速度加快。

旋转气流使得循环气体流动趋于均匀,并能在较短时间里与高温烟气相混合,这样一来,不仅保证了烟气炉出口烟温的均匀性,也使得热风炉的总体尺寸有所减小。

助燃空气通过燃烧空气鼓风机送入炉顶的燃烧器,空气管线上设有调节阀,可根据炉子的热负荷调节空气的供给量;燃料采用液化石油气(开车工况),合成驰放气和混合干气(操作工况),当驰放气不足或没有气源时采用柴油作燃料。燃烧产生的高温烟气与循环惰性气体均匀混合后作为干燥剂通入磨煤机,干燥煤粉中的水分。

1.2.3.3 粉煤过滤器(S-1103A/B)工作原理

1 过滤工作原理

含尘气体从灰斗进入装有滤袋的过滤室,粉尘被阻留在滤袋外面,干净气体透过滤袋,并经净气室,排风管、风机和排气筒排入大气中去。

2 清灰工作原理

当滤袋外壁的粉尘层逐渐增厚,使除尘器阻力随之增高,在达到设定的压力值或清灰时间后,即逐渐轮流进行脉冲喷吹清灰,清灰开始时,电磁控制阀打开脉冲阀,喷吹管便与气包相通,压缩空气(P=0.15~0.25MPa)经喷吹口喷向滤袋,在喷吹的瞬间压缩空气的高速气流在其周围造成负压,形成引射作用,又可从周围吸入约5~7倍于压缩空气的气体,压缩空气和引射气流一道射入滤袋内部,由于喷射时滤袋发生全面抖动和由里向外的反吹气流作用便可有效地清楚掉附着堆积在滤袋外表的粉尘,掉入灰斗中,如此完成全部滤袋的清灰过程,清灰完毕后,恢复正常过滤状态,同时进入周期间隔,如此循环反复进行,落入灰斗的粉尘由空气斜槽排除。

1.2.4 工艺流程

1.2.4.1原煤与石灰石粉贮存系统

原煤贮存在原煤仓(V-1101A/B)内。

来自V-1101A/B的原煤经重力式给煤机(X-1101A/B)计量称重后通过落煤管进入磨煤机,为保

证系统的安全,重力式给煤机始终保持在连续的氮净化状态。V1101A/B含尘气体通过原煤仓放空

过滤器(S-1101A/B)除尘后,由原煤仓排风机(K-1104A/B)排入大气。原煤仓放空过滤器(S-1101A/B)

反吹介质为工厂公用空气或氮气。

为了监控原煤的自燃,S-1101A/B出口设有一氧化碳含量在线分析报警(2个煤仓合用一个)。V-1101A/B内装有一个氮气分配环。

石灰石粉贮存在石灰石粉仓(V-1102)内。

合格粒度(80~160μm)的石灰石粉由密封罐车送入石灰石粉仓(V-1102)。V1102内的石灰石粉依靠重力进入石灰石粉配料箱(V-1103 A/B)后,通过调节配料箱出口旋转给料机(X-1107A/B)

的转速使石灰石粉按照与煤一定的重量比例依次通过旋转给料机和石灰石粉喷射器(X-1108A/B)进入磨煤机。V-1102上部含尘气体通过石灰石粉仓放空过滤器(S-1104)除尘后排入大气。石灰石粉仓放空过滤器(S-1104) 反吹介质为工厂公用空气或氮气。

1.2.4.2研磨及干燥系统

根据煤质特点,采用性能优越的MPS中速磨,集研磨、干燥与动态分离于一体。中速磨煤机(A-1101A/B)在研磨过程中,由高温惰性气体连续对物料进行干燥。惰性气体进入磨煤机处入口的设计温度为350℃,随粉煤送出磨煤机的出口设计温度为150℃。同时,惰性气体流将研磨的煤粉送到旋转分离器(S-1102 A/B),在那里不合格的煤粉被返送回磨煤机,合格的粉进入粉煤过滤器。煤粉的颗粒大小取决于循环空气速率、磨辊在磨盘上的压力(以上两量正常状态应为常数)和旋转分离器的可调速率。

满足细度要求的煤粉和惰性气体混合物(密度通常为550 g/Nm3)经出粉管道进入布袋过滤器(S-1103A/B)进行过滤除尘。经过滤分离后的煤粉储存在粉斗内,通过螺旋给料机(X1102A/B)及螺旋输送机(X1103A/B或X1104)送入粉煤储罐(V1201A/B)。为了防止粉仓结露,在S-1103与粉煤螺旋输送机X-1103/X-1104设置了保温伴管。经过滤分离后的气体(含尘量小于10 mg/Nm3)被循环风机(K1102A/B)抽走,为了满足低能耗的要求,大部分进入惰性气体发生器(F1101A/B)循环使用(约80%),另一部分直接排入大气。循环风机出口设置了H2O分析仪,以控制粉煤的水份含量。

磨煤机设置有石子煤、异物与质地坚硬无法碾碎的煤块的排放系统,石子煤等自动落入石子煤箱中(磨盘下的一个气密阀系统)排出。

为防止粉煤的泄漏,采用密封风机(K-1103A/B)提供的空气对磨煤机轴封和轴承进行密封。

为避免煤粉自燃和粉尘爆炸,磨煤机在微负压条件和低氧的惰性气体环境下操作。布袋过滤器(S-1103A/B)出口设置了O2分析仪,通常控制氧气浓度在8vol%以下,当布袋过滤器出口或磨煤机入口氧含量过高时,向循环回路中补充低压氮气。

为了检测停车期间煤的自燃情况,在布袋过滤器出口设置了CO离线分析。

磨煤采用热惰性气体干燥,热惰性气体由惰性气体发生器(F-1101A/B)经燃料气(油)燃烧加热产生,燃料量由研磨煤机出口温度进行控制。燃料气(油)燃烧所需空气量由燃烧空气鼓风机

(K-1101A/B)按比例提供。

正常运行时惰性气体发生器(F-1101A/B采用炼厂干气和合成弛放气的混合气作为燃料,由燃烧空气鼓风机(K-1101A/B)提供助燃空气,柴油作为备用燃料。开车期间(点火)采用液化气作为燃料,助燃介质为仪表风。

循环风机为系统的惰性气体流动提供动力。气流的最小流速大于>15m/s,风量约为145,0000Nm3/h。

在粉煤过滤器的下游控制惰性气体的露点。稀释空气风机(K-1105)加入稀释空气以控制露点在希望的范围内。

1.3 粉煤加压输送单元

1.3.1 任务

粉煤加压及进料单元的任务是将来自磨煤及干燥单元的合格粉煤,通过氮气加压输送到气化炉烧嘴。

1.3.2 管辖范围

储罐类共6台(粉煤储罐V-1201A/B、粉煤放料罐V-1204 A/B、粉煤给料罐V-1205A/B);

过滤器类6台(粉煤装填过滤器S-1201A/B、粉煤过滤器S-1202A/B、高压氮气过滤器

S-1203A/B);

输送机类共4台(螺旋输送机X-1205A/B、干灰旋转卸料阀X-1206A/B)。

管道吹扫器共4台(X-1200A/B、X-1203A/B)。

1.3.3 粉煤输送原理

以A系列为例说明如下:

1 粉煤通常由两条粉煤烧嘴进料线持续地由V-1205A供应。为确保稳定的粉煤流量,V-1205A罐

底的通气锥要充气。通过压力控制向罐补充氮气或从罐顶排放氮气。

2 一旦V-1205A料位降至给定值时,通过打开V-1204A的底部阀门从V-1204A(高压、满罐)

向V-1205A放料。

3 一旦V-1204A清空,该罐就通过关闭底部和高压平衡阀进行隔离;通过它的减压阀逐步减压到

S-1201A,最终通过打开低压平衡阀,使压力与粉储煤罐V-1201A平衡。

4 一旦V-1204A与V-1201A的压力平衡,通过打开V-1201A的底部阀门重新从V-1201A放料。

5 一旦V-1204A注满,关闭其入口阀门和低压平衡阀,与V-1201A进行隔离。

6 一旦隔离完成,V-1204A通过连接至底部充气锥和罐顶的高压氮气补给线进行重新加压。一旦

压力达到V-1205A的压力,打开两罐间压力平衡阀,使其压力与V-1205A平衡。

7 磨煤及干燥单元连续地向V-1201A进料。

1.3.4 工艺流程

粉煤给料系统(U-1200)有两条相同的给煤线。依据设计煤种,每条系统提供工艺设计煤量63%的气化炉生产能力。

来自磨煤与干燥系统(CMD)的粉煤和粉煤过滤器(S-1201A/B)过滤下的煤粉进入粉煤储罐(V-1201A/B),若粉煤储罐达到允许的最高料位时,CMD将停止运行。气化炉开停车期间,粉煤也将通过粉煤烧嘴前的循环线返回到V1201中。低压氮气连续通入粉煤储罐以保证系统在惰性气氛下操作。粉煤过滤器(S-1201A/B)用来保证排放大气的氮气中固体含量小于10mg/Nm3。过滤器中的粉煤被粉煤螺旋输送机(X-1205A/B,将煤运送至过滤器出口中心)和旋转给料阀(X-1206A/B, 同时作为气体密封)收集。

V-1201A/B操作压力为0.02MPa(g),操作温度为80℃。

粉煤通过管道吹扫器(X-1200A/B),依靠重力由粉煤储罐(V-1201A/B)流入粉煤放料罐

(V-1204A/B),V-1204A/B达到设定料位后即与所有低压设备隔离开,然后加压直至与粉煤给料罐(V-1205A/B)的压力相同,此时打开这两个罐间的压力平衡阀。V-1204A/B是用高压氮气来加压的,氮气通过罐底部的通气锥直接进入罐中,为保护通气锥中的通气板,氮气加压管线上设置了压差控制阀以控制进入通气锥的氮气流量。

粉煤通过管道吹扫器(X-1203A/B)依靠重力由V-1204A/B放料到粉煤给料罐(V-1205A/B),当V-1204A/B达到设定的低料位后,关闭其底部的切断阀,与高压系统隔离,V-1204A/B开始卸压。

V-1204A/B卸压分为三步,前两步均通过限流孔板和切断阀将氮气经粉煤过滤器(S-1201A/B)排放到大气中,第三步则通过V-1204A/B和S-1201A/B 间的压力平衡线来保证两台设备间的压力平衡。设置放料罐高压过滤器(S-1202A/B)的目的是为了通过控制阀12PDICV-0116来限制排放氮气中的粉煤含量。

V-1204A/B操作压力为4.7~0.02MPa(g),操作温度为80℃。

粉煤从粉煤给料罐(V-1205A/B)源源不断地供给四个粉煤烧嘴。其底部通气锥进行充氮为了保证给料罐出口的煤流量稳定,其底部通气锥进行充氮是由流量控制的,为了确保通气锥不致破裂、

损坏,其充氮管线上设置了压差控制阀。为了维持V-1205A/B与气化炉间的压差,稳定气化炉的运行,粉煤给料罐压力是通过12PDIC-0128 分程调节的:通过V-1205A/B底部充氮(12PV-0128A),或通过S-1201A/B排氮(12PV-0128B)以保证在V-1205A/B与V-1204A/B隔离过程中,向烧嘴以满负荷供应粉煤时,与气化炉达到压力平衡状态。

V-1205A/B操作压力为4.7MPa(G),操作温度为80℃。

1.4 粉煤气化与合成气冷却单元

1.4.1 任务

本单元任务是将粉煤在高温高压下与纯氧发生不完全燃烧反应,转化成所需要的以有效气―CO +H2‖为主要成份的粗合成气,同时副产中压蒸汽。

1.4.2 管辖范围

气化炉壳体V1301、气化炉中压蒸汽发生器E1320、粉煤烧嘴A1301A/B/C/D、开工烧嘴A1302、开工烧嘴插入装置X1305、点火烧嘴A1303、点火烧嘴插入装置X1306、激冷段中压蒸汽发生器E1301、传导段(输气管)V1303、传导段中压蒸汽发生器E1302、合成气冷却器(SGC)壳体V1302、合成气冷却器中压蒸汽发生器E1303、合成气冷却器中压蒸汽过热器E1306、煤烧嘴调温水缓冲罐V1307、煤烧嘴调温水BFW过滤器S1304、煤烧嘴调温水换热器E1308、煤烧嘴调温水循环过滤器S1302A/B、氧气预热器E1309、蒸汽过滤器S1303A/B/C/D、循环气压缩机K1301、气化炉中压汽包V1304、汽包循环泵P1301A/B/C、煤烧嘴调温水循环泵P1304A/B、柴油罐T1301、气化炉开工柴油泵P1306A/B及其润滑油泵P1308A/B、阻尼器V1308、磨煤干燥单元用柴油泵P1307、取样冷却器E1321/E1322、汽包BFW加药槽T1302、BFW化学品注射泵P1305A/B及上述设备所辖管线、阀门、仪表和各种附件等。

1.4.3 工艺流程

来自空分装置的纯氧,经氧气预热器E1309用V1304来的高温锅炉水预热到180℃,与300℃的过热工艺蒸汽通过混合器X-1321充分混合(该股蒸汽通过一个过滤器S-1303以确保无任何锈粒子进入―除氧‖不锈钢管道),氧气、蒸汽和来自V-1205A/B的粉煤一起通过水平对称布置的四个粉煤烧嘴喷入气化炉(V-1301)内,在4.0Mpag的压力下进行部分氧化反应。

悬浮煤与氧气的比例取决于合成气组成,主要是CO2(或CH4)浓度。煤悬浮体流量由悬浮载体N2流量、速度和间接地由密度进行控制。

正常操作时,四个粉煤烧嘴同时运行。烧嘴负荷通过气化炉的负荷调节器来调节,其入口的氧气/蒸汽比按对每个煤种通常相对固定的比例控制。

为了保证烧嘴的稳定运行,延长烧嘴的使用寿命,煤烧嘴通道和前部保持在约210℃,以避免露点和/或高温硫蚀问题,这一点通过煤烧嘴循环冷却水系统(V-1307、P-1304A/B、S-1302A/B和E-1308)来实现。

气化炉包括一个带有内置气化室(E-1320)的压力容器,围绕气化区的内置气化炉(膜)壁温度由循环水控制,水在管道中循环产生中压蒸汽(5.5Mpag)。该气化区配置有两个出口,在气化炉底部的出口――放渣口,用于清除熔渣。顶部出口是夹带飞灰的高温合成气进入急冷段。从急冷区开始,粗合成气通过急冷管、输气导道和气体反向室通往合成气冷却器(均为有膜式水冷壁保护的压力容器,有水循环以产生中压蒸汽5.5Mpag)。

气化炉内温度高达1400℃~1700℃,在此高温下,合成气中基本不含C1以上的有机成分,同时由于气化炉中部分固化的煤渣层形成隔热(渣)壁,最大限度地阻止了热量的流失,从而获得较高的冷煤气效率。反应后的高温合成气在气化炉顶部出口,被来自调频电机驱动的激冷循环气压缩机(K-1301)的冷的无尘循环气(约210℃)激冷至约900℃,以避免夹带在粗合成气中的熔融或粘性飞灰导致结垢问题。然后经合成气冷却器冷却至约340℃后进入干法除灰单元。

合成气冷却器由同心布置的膜式水冷壁构成,水或蒸汽循环通过膜壁,在冷却合成气的同时,水或蒸气得到加热。各段依次为中压蒸发器管束(E1303A)、中压过热器管束(E1306)、中压蒸发器管束(E1303B/C/D),这些管束都装备有敲击振动装置,以防止飞灰结垢。敲击系统在PLC控制下按设定的程序进行工作。

急冷区和SGC入口配有来自反吹气压缩机K3001的7.8Mpag、225℃的合成气―反吹系统‖(K3001故障时用7.8Mpag、225℃的VHPN2作为备用气源),以限制固化的飞灰渣积聚。

气化炉膜式水冷壁两侧(压力容器侧和热合成气侧)上的压力平衡由位于―无结垢‖位置上的压力平衡―孔‖确保实现。―冷‖侧进行吹扫(开车时用氮气)以确保向―热‖侧的正向流动。

从气化炉中压汽包(V-1304)出来的271℃循环锅炉水由中压循环泵(P-1301A/B/C)分别送入气化炉中压蒸汽发生器(E-1320)即气化炉水冷壁、激冷段中压蒸汽发生器(E-1301)、传导段中压蒸汽发生器(E-1302)和SGC中压蒸汽发生器(E-1303),以产生5.5Mpag的中压蒸汽,产生的汽水混合物在汽包中分离后,蒸汽送入SGC中压蒸汽过热器(E-1306)过热至400℃。中压过热蒸汽除少部分送入公用工程系统供气化装置自用外,其余送往界区管网。如果中压蒸汽产生过量,部分饱和蒸汽将绕过过热器送往公用工程系统(V3401),以确保蒸汽过热温度。

汽包内部隔成两个室,一个室与气化炉水冷壁相连,另一个室则与气化系统其它的蒸汽发生器相连。采用这种设计可以通过监测气化系统不同部位的产汽量以评估气化炉的运行状况。

为保证汽包锅炉循环水质量,锅炉循环水系统设置了一个加药系统。

气化炉还设置了点火烧嘴和开工烧嘴系统,供开车点火用,开车完成后先后退出气化炉。同样,开工烧嘴也设置有冷却水系统,由P3302A/B来的冷凝液对烧嘴进行冷却。

1.5 除渣单元

1.5.1 任务

本单元负责将以熔渣形式排出气化炉壁的煤灰,经水冷却、粒化后通过锁斗卸压排放,并经捞渣机和运渣皮带送出。

1.5.2 管辖范围

渣池V1401、渣收集罐V1402、渣放料罐V1403、渣脱水仓T1401、捞渣机X1402、送渣皮带X1403、水力旋流器S1403A/B、渣水换热器E1401A/B、渣池循环泵P1401A/B、渣池循环泵过滤器S1404A/B、渣放料辅助泵P1402A/B、渣放料辅助泵过滤器S1405A/B、细渣浆排放泵P1403A/B及上述设备所辖管线、阀门、仪表和各种附件等。

1.5.3 工艺流程

煤的大多数矿物质成分以溶渣的形式离开气化区,进入气化炉底部充满水的空腔,由于气化温度很高(1700℃左右),会使溶渣沿着气化炉膜式水冷壁自由流下,通过出渣口。当熔渣进入水浴,它会迅速(激冷)分解成密实的玻璃状小颗粒向下流入气化炉底部的渣池(V-1401),再向下流入收集罐(V-1402)中,水从收集罐中流出以形成向下的熔渣浆液流。为移走由凝固和冷却熔渣产生的热量,90℃的灰水由渣池循环泵(P-1401A/B)从收集罐顶部抽出,在循环灰水冷却器(E-1401A/B)利用循环冷却水将灰水冷却至50℃,并通过在渣池上的喷射环注入,在渣池和收集罐间循环,以帮助未转化煤的沉降和润湿。

为避免杂质(溶解气)和固体粒子在渣池循环回路中累积,部分循环灰浆流通过水力旋流器(S1403A/B)将激冷循环水中的固体颗粒含量控制在1~1.5wt%,水力旋流器的底部出口排向废水汽提及澄清单元(SSS-V1701),排出速率取决于渣池循环水的密度(固体浓度的指示)。

在渣放料系统的部分周期时间期间,渣收集罐(V-1402)和渣放料罐(V-1403)相连接,渣收集在渣放料罐中。为确保正确的流动方向,渣放料辅助泵(P-1402A/B)将水从渣放料罐循环到收集罐中,同时系统中补入高压新鲜水(经14FV0104-P3305来),以补充由水力旋流器底部排出的水。

如果渣放料罐满了,通过关闭其入口阀门与渣收集罐隔离,并置P1402于循环状态,将补充水导向放料支持回路。一旦渣放料罐被隔离,它的―气帽‖将在两步操作中进行降压(去火炬和高点排放)。降压之后渣放料罐两个底部阀门打开,并将渣/水混合物倾卸进渣脱水仓(T1401)。

如果渣放料罐排空,它的底部阀门关闭,被工艺回用水(T3302经P3306)冲洗并重新注满(大约95%);使用5.2Mpag的高压氮气加压至约4.0MPag,在压力平衡之后重新连接到收集罐。随后渣放料辅助泵P1402和补充水源回复到―正常‖位置,以允许循环周期重新开始。

启动链式捞渣机(X-1402,优先收集大渣粒并控制渣水分到大约10%)和送渣皮带(X-1403),确保在放料总周期的50%时间内排出所产生的渣,并送往中间渣场。

渣脱水仓中含细微颗粒的灰水通过细渣浆排放泵(P-1403A/B)输送至澄清槽(S-1701)中,为提供

至澄清器(S-1701)的连续水流(随细渣量而变),细渣浆排放泵连续运行。如果脱水仓中的液位

低于它能够接受另一批渣/水的液位,则通过来自工艺循环水缓冲罐(T-3302)的循环水(经14LV-0006-P3306来)保持液位恒定。

1.6 除灰单元

1.6.1 任务

本单元负责将出气化合成气冷却器(V1302)的粗合成气中所含飞灰在陶瓷过滤器中(S1501)从合成气流中清除出来,在过滤器底部飞灰收集罐(V-1501)收集,通过锁斗系统排放;再通过N2的气提和冷却(一系列的加压/降压循环)操作,置换出飞灰中夹带的痕量合成气同时冷却飞灰,最终输出到界区外。

1.6.2 管辖范围

高温高压陶瓷烛芯过滤器S1501、飞灰收集罐V1501、飞灰放料罐V1502、放料罐过滤器S1502 、高压氮气缓冲罐V1503、飞灰气提冷却罐V1504A/B 、气提罐过滤器S1503A/B、低压氮气缓冲罐V1509A/B及V1510、低压氮气加热器E1501、中间储罐V1505、中间储罐过滤器S1504、飞灰充气仓V1508、飞灰循环吹扫器X1501、灰仓V1507、灰仓过滤器S1505、空气炮X1511A/B/C/D/E/F、旋转卸灰阀X1503、搅拌机X1506、干灰装车机X1510及上述设备所辖管线、阀门、仪表和各种附件等。

1.6.3 工艺流程

来自气化合成气冷却器(V-1302)的340℃粗合成气中所包含的飞灰在高压高温(HPHT)陶瓷烛芯过滤器(S1501)中不断从合成气流中清除出来。过滤后的合成气中灰尘含量约1~2(最大20)mg/Nm3。无尘合成气部分用作激冷气体,剩下的部分产品气体送到湿式洗涤单元。

高温高压过滤器设置了反吹系统,利用7.8MPag、225℃的高压合成气(7.8Mpag、225℃的VHPN2作为备用气源)对滤芯进行反吹以再生滤芯。

高温高压过滤器过滤下来的飞灰经过滤器底部飞灰收集罐(V-1501)落入飞灰放料罐(V-1502),通过锁斗系统排出。飞灰放料罐持续用5.2MPag、225℃的高压氮气进行气提。

当飞灰放料罐中的飞灰量达到高料位时,高温高压过滤器与放料罐之间的阀门含平衡阀关闭,然后将放料罐中的氮气/粗合成气混合气经放料罐过滤器S-1502 (陶瓷烛芯)送入火炬,并添加燃料气体以确保有害组分完全烧掉,直至将飞灰放料罐卸压至大气压。S1502的压差(再生),利用氮气缓冲罐(V1503)的5.2MPag、225℃高压氮气反吹来维持。

卸压完成后,飞灰放料罐与飞灰气提冷却罐(V-1504A/B)中的一个连通,飞灰落入飞灰卸料气提冷却罐中。飞灰排出的操作运行由管道吹扫器(烧结金属管道充气装置X-1505)支持。当飞灰放料罐中的飞灰达到低料位时,关闭二者之间的阀门,然后用高压氮气对飞灰放料罐加压至与高温高压过滤器的压力达平衡,并重新连通飞灰放料罐和高温高压过滤器,以允许循环重新开始。

在飞灰放料罐卸压及放料过程中,S1501过滤下的飞灰落入其下部的飞灰收集罐中。

在飞灰气提冷却罐中利用0.7MPag、80℃的热低压氮气对飞灰进行气提冷却(一系列的加压/降压循环操作),再次经过滤器(陶瓷烛芯S-1503)并添加确保痕量合成气完全燃烧的燃料气体,泄压排放到火炬。一旦飞灰温度足够低(一般<150℃),且尾气含有的一氧化碳浓度低于最大允许值,在完成降压之后,通过打开飞灰卸料冷却罐的底部阀门,将飞灰卸到中间飞灰储罐(V-1505)。V-1505的作用仅仅是作为飞灰中间储存用,缓冲时间约3个小时。飞灰由飞灰气提冷却罐进入中间储罐,然后通过飞灰充气仓(V-1508)送往灰仓(V-1507)并最终输出到界区外。

为防止火炬气倒窜入飞灰气提冷却罐中,在火炬与飞灰气提冷却罐间设置了压差开关。

1.7 湿洗单元

1.7.1 任务

本单元的任务是将来自除灰单元的无尘合成气用水洗涤冷却,以除去合成气中所含卤化物和少量粉尘(约1mg/Nm3),冷却程度取决于下游装置对合成气中含水量的要求。

1.7.2 管辖范围

湿洗塔C1601、反吹气洗涤塔C1602

湿洗塔循环泵P1601A/B、反吹气洗涤塔底部泵P1602A/B

蒸汽喷射泵J1601、文氏洗涤器J1602

湿洗塔空冷器E1601

1.7.3 工艺流程

为降低湿洗塔C1601进口温度,来自S1501出口335℃的合成气首先与来自P1601A/B出口的循环洗涤水在文氏洗涤器J1602中充分混合,温度降至170℃左右,然后进入C1601底部。合成气在沿填料层上升过程中,再次与来自塔顶的洗涤水逆流接触,最终离开塔顶合成气的温度降至160℃,对应含水量为15.9%。

C1601塔顶出口合成气在送往耐硫变换工段前抽出两股,其中一股作为激冷气送往循环气压缩机K1301进口,另一股先经反吹气洗涤塔C1602进一步洗涤冷却至42℃,然后送至反吹气压缩机K3001入口。

约167℃的洗涤水从C1601底部抽出,经P1601A/B增压后一部分进入J1602,另一部分经空冷器E1601调温后循环回到塔顶部。

为防止腐蚀性成份和盐类在系统中累积,P1601A/B出口有一小股恒定流量的洗涤水被送往废水汽提及澄清单元以简化稳定下游装置操作。

汽提后的变换工艺冷凝液(或从工艺水缓冲罐T3301底部抽出经P3302A/B加压后的新鲜水)一部分直接送至P1601A/B出口以控制C1601塔底液位,另一部分先送至C1602塔顶对反吹合成气进行洗涤,C1602底部的一次洗涤水经P1602加压后也送往P1601A/B出口。

为提高卤素的脱除效率,少量20wt%浓度的NaOH碱液按一定比例加到J1602入口,控制洗涤水循环回路pH值在7.5左右。

整个气化单元的压力由设在C1601出口工艺气管线上的压控阀16PV0008A/B来控制。

1.8 废水汽提与酸性淤浆处理单元

1.8.1 任务

本单元任务:

对气化系统排放的污水,首先用蒸汽汽提出其中溶解的有毒有害气体,汽提尾气送往炼厂Ⅲ硫磺进一步处理。

对汽提后的淤浆进行澄清并最大程度地回用澄清水,少量污水排至9000单元污水预处理场,淤饼车送至焦堆场干燥。

1.8.2 管辖范围

排水收集罐V1702、排水泵P1708、汽提塔给料罐V1701、汽提塔给料泵P1701A/B、酸性淤浆汽提塔C1701、汽提塔污水冷却器E1701A/B/C、汽提塔空冷器E1702、汽提塔回流罐V1703、汽提塔回流泵P1706A/B

澄清槽S1701、澄清槽溢流罐T1701、澄清槽底部泥浆泵P1704A/B、澄清槽溢流泵P1705A/B、澄清槽搅拌器M1702、澄清槽清扫耙M1703

泥浆储罐T1702、泥浆储罐底部泵P1709A/B、泥浆储罐清扫耙M1705、真空带式过滤机S1702、滤饼输送机X1702、滤液泵P1712A/B、真空过滤泵P1713、管道泵P1714、滤液收集罐T1703、气液分离罐V1704

絮凝剂加药系统A1701、絮凝剂加药泵P1710/1711、絮凝剂加药备用泵P1710/S

1.8.3 工艺原理

1. 影响CaCO3结垢因素

由于1400单元渣池排放的淤浆中含有大量的Ca2+,1600单元排放的污水中溶解有CO2,因此本单元将不可避免存在CaCO3结垢趋势。

Lower pH

1.1. 假设溶液中仅含Ca2+、CO32-两种离子,如果〔Ca2+〕·〔CO32-〕>KwCaCO3(上图曲线

上方区域),则析出CaCO3沉淀。

1.2. 温度升高,CaCO3溶解度下降,结垢趋势增加。

1.3. pH值降低,CaCO3溶解度上升,结垢趋势减弱。

2. 避免CaCO3结垢措施

2.1. 在湿洗单元,尽可能限制CO2的吸收,如C1601塔内pH值不宜控制过高,一般为7~7.5。

2.2. 湿洗单元的排放污水在与1400单元排放的淤浆混合前,在汽提塔给料罐V1701上部最大限

度地先将CO2闪蒸出来。

2.3. 控制较低的汽提温度和pH值;

2.4. 尽可能避免温度和pH值的大幅波动:

2.4.1. 稳定来自湿洗单元的排放污水。

2.4.2. 稳定来自渣池的排放淤浆。

2.4.

3. 控制V1701内温度尽可能高,以接近汽提塔C1701内温度为宜:

2.4.

3.1. 将用于调节V1701液位的澄清循环水控制到最低量。

2.4.

3.2. 渣池淤浆从E1401A/B的上游排至1700单元。

3. 问题的复杂性

由于:

24℃时,H2O的离子积Kw=1.00×10-14,100℃时,Kw=55.1×10-14

根据:

Kw=〔H+〕·〔OH-〕

pH=-log〔H+〕

则:

汽提温度每升高100℃,溶液实际pH值约下降1。

故:

只有在实践中不断摸索经验,优化操作,才能有效抑制CaCO3结垢的生成。

1.8.4 工艺流程

1. 污水汽提

送往本单元进行汽提处理的污水主要包括下列三股物流:

1.1. 1600单元P1601A/B出口排放的污水

经耗损管X1701A/B降压后,进入汽提塔给料罐V1701上部闪蒸出溶解的CO2和其它有毒气体。

1.2. 1400单元渣池激冷循环水回路排放的细渣淤浆

根据淤浆流量,按比例配入15wt%的盐酸后送至V1701下部,控制V1701出口pH值在6.5左右,以防止这股相对低温的淤浆与V1701中相对高温的物料混合时产生CaCO3沉淀。

1.3. 排放系统的收集液

经P1708从V1702中批量泵入V1701下部。

以上三股污水在V1701中进行混合,在工况异常期间,该罐一般可提供30分钟左右的滞液容量。

来自V1701约100℃的浆液由汽提塔给料泵P1701A/B送至酸性淤浆汽提塔C1701上部,用来自塔下部192℃的低压蒸汽进行汽提,蒸汽量与污水进料量的比例约为15wt%。塔顶汽提气与V1701顶部出口的闪蒸气经空冷器E1702冷却至100℃后进入压力为0.18Mpag的回流罐V1703,气液分离后的液相经P1706A/B回流至C1701塔顶,尾气正常工况下送往炼厂Ⅲ硫磺装置进一步处理。为防止露点腐蚀和铵盐结晶堵塞,尾气温度不宜低于100℃。

为防止CaCO3高温结垢,15wt%盐酸按比例注入C1701入口浆液进料管线,以控制C1701塔底出口浆液pH值在6~6.5之间,必要时还可向塔下层填料手动注酸。

2. 澄清

C1701底部约134℃的浆液经E1701A/B/C冷却至50℃后送往澄清槽S1701澄清,澄清后水中的固体悬浮物<100ppm。为加速澄清,一定剂量的絮凝剂溶液由P1711连续泵入S1701中并搅拌均匀。

S1701进料包括四部分:

2.1. C1701底部出口淤浆

2.2. 炉渣脱水仓T1401排放的污水

2.3. 来自真空皮带过滤机S1702的滤液

煤化工工艺学教案

《煤化工工艺学》教案 中文名称:煤化工工艺学 英文名称:Chemical Technology of coal 授课专业:化学工艺 学时:32 一、课程的性质和目的: 煤化工工艺学是煤化工专业学生的专业课,是为了适应现代化工行业的发展需要,培养具有化工设计基本思想和产品开发能力的专门人才,为毕业生尽快适应就业后工作要求、今后进一步的学习而设立的。可供从事煤化工利用专业设计、生产、科研的技术人员及有关专业师生参考。 通过对煤低温干馏、炼焦、炼焦化学产品回收和精制、煤的气化、煤的间接液化、煤的直接液化、煤的碳素制品和煤化工生产的污染和防治等的生产原理、生产方法、工艺计算、操作条件及主要设备等的介绍,使学生具备煤化工工艺学的坚实基础,对煤化学工业的原料选择、工艺路线的选择、典型单元操作及化工工艺的实现等有深刻的理解,具备对工艺过程进行分析、改进、开发新产品等能力,以掌握煤化工工艺的开发思想和思路为重点,增强其独立思考的能力、分析问题、解决问题的能力,为学生就业和进一步的发展奠定良好基础。 二、课程的教学容、各章容及相应学时数 本课程由下列7章组成: 1章绪论1学时 2章煤的低温干馏5学时 3章炼焦8学时 4章炼焦化学产品的回收与精制6学时 5章煤的气化6学时 6章煤间接液化4学时 7章煤直接液化2学时 根据本课程的特点,组成为下列容: 1绪论

§1.1 煤炭资源 §1.2 煤化工发展简史 §1.3 煤化工的畴 §1.4 本书简介 了解煤化工工业发展历史、煤化工工业在国民经济中的地位,煤化工发展趋势。 掌握化学加工工业的基本概况、特点,掌握石油、煤、天然气等能源概况。 重点:煤化工的畴。 引言:煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业,简称煤化工。煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。、 煤化工行业发展现状:1.煤炭逐步由燃料为主向燃料和原料并举过渡;2.近些年来,基于煤炭气化的新型煤化工得到了快速发展;3."十一五"期间,在煤炭液化、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气等方面的示工程取得了阶段性成果。 煤化工发展趋势。1.产业结构调整与升级:从长远看,钢铁行业受出口疲软、房地产下行影响,库存增加,利润和开工率下降,焦炭和兰炭行业的需求和利润空间受到影响;合成氨\尿素、甲醇等产业产能过剩,因此,传统煤化工行业面临落后产能淘汰、技术升级换代。2.环境保护要求煤化工走清洁生产:更加严格的排放标准;落后技术的淘汰如常压固定床气化技术;水资源消耗的减量化:空冷技术、中水回用;粉尘治理、有机废水处理和脱硫脱硝技术的应用。3.能源效率提高:煤炭分级利用:焦油--固体燃料--化工产品;煤炭多联产:电力、热力、化工产品;工程设计的进一步优化;节能技术的应用。4.煤化工对石油化工替代性增强:煤气化的平台技术继续多样化与成熟化;煤化工产品技术多样化如芳烃、乙醇等;已有技术的继续进步:煤焦油的分离、加氢;乙二醇技术成熟;煤制烯烃、煤制油、煤制天然气等产业快速发展。 §1.1 煤炭资源 煤是地球上能得到的最丰富的化石燃料。按探明储量世界煤炭资源的储量、密度,北半球高于南半球,特别是高度集中在亚洲、北美洲和欧洲的中纬度地带,合占世界煤炭资源的96%,按硬煤经济可采储量计,以中国(占11%)、美国(占23.1%)和俄罗斯最为丰富,次为印度、南非、澳大利亚、波兰、乌克兰、德国等9国共占90%。中国1991年末煤炭探明储量为9667亿吨,其中、和分别占27%、21%和16%。

喷煤工艺流程图及概述

炼铁一厂喷煤系统工艺流程图及概述 山西中阳钢铁有限公司一体系升级改造项目高炉工程制粉喷吹系统,制粉、收粉系统全部利旧;干燥系统除热风炉废气管道需改造外,其她设施利旧;对喷吹系统进行局部改造。 制粉喷吹系统主要工艺现状:制粉喷吹站厂房为混凝土结构,全封闭。煤粉制备系统采用单系列全负压制粉工艺,喷吹系统采用1个煤粉仓、下部六罐并列(每三罐分别对应405m3高炉)。整个系统即1套干燥气发生炉系统、1套磨煤机制粉系统、1套煤粉收集系统、2套喷吹系统(一个煤粉仓,下部六罐并列)。 新建1780m3高炉投产后,2座405m3高炉拟全部拆除,现有制粉喷吹站只为新1780m3高炉供给煤粉。新建1780m3高炉主管及分配器设置方案为:2根喷吹主管(一个主管对应一个分配器)及2个炉前分配器(1#分配器对应奇数风口,2#分配器对应偶数风口)的直接喷吹工艺。 喷吹系统与原系统的交接界面为:喷吹罐输煤阀后的喷吹主管起点。喷吹煤粉主管及分配器平台为本工程设计范围。 1、工艺条件及要求 1) 原煤条件 单一煤种与混合煤均可喷吹,通常使用三种煤组成混合煤,安全措施上按强爆炸性烟煤设计。原煤的理化指标见表2、10-1。 表1 原煤的理化指标表 2) 煤粉条件

煤粉质量要求见表2、10-2。 表2 煤粉质量要求表 3) 制粉喷吹能力 按高炉正常日产铁水量4005吨,正常喷吹能力为160kg/t铁计,高炉正常喷吹所需煤粉量为26、7t/h;按高炉正常日产铁水量4005吨,喷吹能力为200kg/t铁计,高炉最大喷吹所需煤粉量为33、4t/h。 2、主要工艺参数 制粉喷吹系统主要工艺参数见表2、10-3。 表3 喷吹系统工艺参数

热镀锌工艺流程

一、引用标准 GB470 <<锌锭>> GB534 <<工业硫酸、工业盐酸、工业氯化铵>> GB米/2 343-84 热镀锌通用工艺 GB/T 13912-93 金属覆盖层,钢铁制品热镀锌层技术要求。 GB/T 3019-92 低压流体输送用镀锌焊接钢管。 我厂为综合性热镀锌厂家,可参照执行国内有关标准进行产品检验,也可参照其他国家标准及行业标准组织生产。 二、技术要求 1、材料 A、锌锭:应不低于GB470规定的一号锌。 B、硫酸:应符合GB534规定的一级浓硫酸。 C、盐酸:应符合GB534规定的一级浓盐酸。 D、化铵:应符合GB2946规定的一级氯化铵。 2、外观 A、镀层表面连续并且有实用性光滑。 B、镀件的安装结合不允许有流挂,滴留或熔渣存在。 C、镀件表面应无漏镀,露铁等缺陷,但缺陷为下列情况时允许存在: a、漏镀面积为直径0.5毫米以下的斑点。 b、不论镀件大小,漏镀面积在直径0.5-1毫米的斑点,在每平方厘米内不多于3点,且在镀件的总斑点数不超过 10点。 c、在非联接或非接角处,高度不超过1.5毫米的流挂滴留或熔渣。 d、镀件与挂具及操作工具的接触伤痕,但不露铁。

3、锌附着量和锌层厚度 A、镀件厚度为3-4毫米时,锌附着量应低于460克/米,即锌层平均厚度不低于65微米。 B、镀件厚度大于4毫米时,锌附着量应不低于610克/米,即锌层平均厚度不低于86微米。 C、镀层均匀性:镀锌层基本均匀用硫酸铜溶液试验浸蚀五次不露铁。 D、镀层附着性:镀件的锌层应与基本金属结合牢固有足够的附着强度,经锤击试验不脱落,不凸起。 4、待镀件要求 A、待镀件表面应平整,且没有用酸洗方法不能清除的污秽。如油漆、油脂、水泥、柏油及过分烂的有害物质。 B、焊接构件的所有焊缝都应密封,不得有空气。 C、管件和容器件必须有排气和进锌孔。 D、工件应不带螺纹的成品焊接钢管,如有螺纹应加以保护。 5、试验方法 A、锌附着量测定采用磁性厚度计,直接测量锌层厚度。 B、镀层均匀性测定采用流酸铜溶液浸蚀试验方法。 6、伸裁方法 A、对锌层附着量,锌层厚度,锌层的均匀性,附着性有争议时,取试样与产品在同一工艺条件下镀锌试验,不符合本 标准要求的为不合格品。 B、产品出厂抽验方法,第一次若不合格,则再按有关规定抽验,若仍不合格,则判定该批产品为不合格。 7、检验入库 A、检验合格的镀件应由专职检验人员书面签证后,才能例入合格处。 B、合格品应按各种规格堆放整齐。 8、热镀锌工艺流程图: [来件检验]-[预清除]-[脱脂]-[清洗]-[酸洗]-[清酸]-[浸溶剂]-[干燥]-[热浸锌]-[除余锌]-[冷却、纯化]-[清洗]-[自检整修]-[成品检验]-[合格出厂] 参考来源:https://www.360docs.net/doc/604090859.html, https://www.360docs.net/doc/604090859.html, https://www.360docs.net/doc/604090859.html,

煤化工工艺汇总

煤化工工艺汇总煤化工工艺路线图

煤制甲醇典型工艺路线图 1、合成甲醇的化学反应方程式: (1)主反应: CO+2H2=CH3OH+102.5KJ/mol (2)副反应 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/mol CO+3H2=CH4+H2O+115.6 KJ/mol 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62 KJ/mol CO2+H2=CO+H2O-42.9 KJ/mol 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10,由于煤炭气化所得到的水煤气CO含量较高,H2含量较低,因此水煤气须经脱硫、变换、脱碳调整气体组成,以达到甲醇合成气的要求。 3、CO变换反应

CO+H2O(g)=CO2+H2 (放热反应) 4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类气体组分(%) CO H2CO2CH4水煤气37.350.0 6.50.3甲醇合成气29.9067.6429.900.1 天然气制甲醇工艺流程图 1、合成甲醇的化学反应方程式: CH4+H2O=CH3OH+H2 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈ 2.05~2.10,由于天然气甲烷含量较高,因此要对天然气进行蒸 汽转化,生成以H2、CO和CO2位主要成分的转化气。由于蒸汽转化反应是强吸热反应,因此还要对天然气进行纯氧部分氧化

以获取热量,使得蒸汽转化反应正常连续进行,最终达到甲醇合成气的要求。 3、蒸汽转化反应 CH4+H2O(g)=CO+H2(强吸热反应) 4、纯氧部分氧化反应 2CH4+O2=2CO+4H2+35.6kJ/mol CH4+O2=CO2+2H2+109.45 kJ/mol CH4+O2=CO2+H2O+802.3 kJ/mol 5、天然气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类气体组分(%) CO H2CO2CH4天然气----------- 3.296.2甲醇合成气29.9067.6429.900.1石油化工、煤炭化工产品方案对比(生产烯烃)

生产工艺流程图和工艺描述

生产工艺流程图和工艺描述 香肠工艺流程图 辅料验收原料肉验收 原料暂存肥膘解冻 精肉解冻水切丁辅料暂存分割热水漂洗1 漂洗2 加水绞肉 肠衣验收、暂存(处理)灌装、结扎 (包括猪原肠衣和蛋白肠衣) 咸水草、麻绳验收、暂存浸泡漂洗3 冷却 内包装 装箱、入库 出货

香肠加工工艺说明 加工步骤使用设备操作区域加工工艺的描述与说明 原料肉验收、暂存化验室、仓库 按照原料肉验收程序进行,并要求供应商 提供兽药残留达标保证函及兽医检疫检 验证明 辅料验收、暂 存 化验室、仓库按验收规程进行验收肥膘验收、暂 存 化验室、仓库按验收规程进行验收肠衣验收化验室按验收规程进行验收 肠衣处理腊味加工间天然猪肠衣加工前需用洁净加工用水冲洗,人造肠衣灌装前需用洁净加工用水润湿 咸水草、麻绳 验收 化验室按验收规程进行验收暂存仓库 浸泡腊味加工间咸水草、麻绳加工前需用洁净加工用水浸泡使之变软 解冻解冻间肉类解冻分 割间 ≤18℃、18~20h恒温解冻间空气解冻 分割分割台、刀具肉类解冻分 割间 将原料肉筋键、淋巴、脂肪剔除、并分割 成约3cm小肉块 加工步骤使用设备操作区域加工工艺的描述与说明 漂洗2 水池肉类解冻分 割间 加工用水漂洗,将肉的污血冲洗干净 绞肉绞肉机肉类解冻分 割间 12℃以下,采用Φ5mm孔板 肥膘切丁切丁机肉类解冻分 割间 切成0.5cm长的立方

漂洗1 水池肉类解冻分 割间 水温45-60℃,洗去表面游离油脂、碎肉 粒 灌装、结扎灌肠机香肠加工间按产品的不同规格调节肠体长度,处理量800~1200kg/h ,温度≦12℃ 漂洗3 水池香肠加工间水温45~60℃,清洗肠体表面油脂、肉碎 冷却挂肠杆预冷车间12℃下冷却0.5~1小时,中心温度≦25℃ 内包装真空机、电子 秤、热封口机 内包装间 将待包装腊肠去绳后按不同规格称重,装 塑料袋、真空包装封口 装箱、入库扣扎机、电子 秤 外包装间、成 品仓库 将真空包装的产品装彩袋封口,按不同规 格装箱、核重、扣扎放入成品库并挂牌标 识。

煤化工工艺

煤化工工艺(最新加强版) 1.煤的干馏定义,分类及干馏的主要产品? 煤在隔绝空气条件下,受热分解生成煤气,焦油,粗笨,和焦炭的过程,称为煤的干馏.分类:500~600 0C为低温干馏,900~1100 0C为高温干馏,700~900 0C为中温干馏。半焦,煤焦油,煤气。原料有:褐煤,长焰煤,和高挥发分煤等低阶煤。 2.煤的直接液化过程中主要反应有哪些,目前世界上对煤液化成绩较高的国家有哪些?所谓直接液化是将煤在较高温度和压力下与氢反应使其降解和加氢,从而转化为液体油类的工艺,又称加氢液化。 反应主要有煤的热解,对自由基“碎片”的供氧,脱杂原子的反应,结焦反应。德国,美国,中国,日本,英国。 3.炼焦的用煤种类,及各种类的特点,成焦特性及配煤中作用? 主要用煤有焦煤JM,肥煤FM,气煤QM,瘦煤SM以及中间过渡性牌号煤类构成的。(少量的褐煤,长焰煤,贫煤) 肥煤的黏结性很高,在配煤中可以提高黏结性的作用。肥煤的挥发分高,在配煤中配入后,可以提高化学产品产率和煤气产率。肥煤多的配煤,虽然黏结性高,但生成的焦炭较碎,强度不好。 气煤挥发分含量高,黏结性低,收缩大,能形成垂直于炉墙的纵裂纹。在配煤中,适量可使推焦容易,降低膨胀压力,提高煤气和化学产品产率。配煤中含量多时,焦炭碎,强度低。 焦煤受热能形成热稳定性好的胶质体,单独炼焦时能得到块度大,裂纹少,耐磨性好的焦炭,配入配煤中可以提高焦炭强度。 瘦煤黏结度不高,能提高配煤的焦炭强度,是降低了半焦收索,使裂纹减少。但过多会使配煤的黏结度过低,焦炭的耐磨性能差,易生成焦粉,炼不出质量好的焦炭。 4.焦油,沥青种类及分类要求? (低温干馏焦油,快速热解焦油,高温焦油。) 分为中温沥青65~90 0C,软沥青40~55 0C,硬沥青>90 0C,用于生产低灰分沥青焦的沥青,130~150 0C,铸钢模用漆采用超硬沥青,高于200 0C。分类要求:软化点不同。 5.煤间接液化有几条最经济(常用)的路径及典型工艺在哪些国家? 煤间接液化是以煤气化生产合成气,再以合成气为原料合成液体燃料或化学产品的过程。最经济路径有费托合成和甲醇转化制汽油的Mobil工艺,南非利用费托合成技术建有三座。费托合成法是以合成气为原料制得气体和液体燃料以及石蜡,乙醇,丙酮和基本有机化工原料.(日本,法国,中国锦州)德国,.新西兰. 6.简述煤的成焦过程? 煤由常温开始受热,温度逐渐上升,煤料中水分首先析出,然后煤开始发生分解,当煤受热温度在350~480摄氏度左右时,煤热解有气态,液态和固态产物,出现胶质体。由于胶质体透气性不好,气体析出不易,产生了对炉墙的膨胀压力。当超过胶质体固化温度使,则发生黏结现象,产生半焦。在由半焦形成焦炭的过程,有大量气体生成,半焦收缩,出现裂纹。当温度超过650摄氏度左右时,半焦阶段结束,开始有半焦形成焦炭,一直到950~1050摄氏度时,焦炭成熟,结焦过程结束。(或分为煤的干燥预热阶段<3500C,胶质体形成阶段350~4800C,半焦形成阶段480~6500C,焦炭形成阶段650~9500C.)

简述连续热镀锌带钢的工艺流程及生产控制

简述连续热镀锌带钢的工艺流程及生产控制 简述连续热镀锌带钢的工艺流程及生产控制 摘要:随着世界各国经济水平的增长,汽车工业已越来越显示出其支柱产业的地位,而代表汽车行业发展水平的轿车工业的发展更是日新月异到1996年全球汽车产量已高达53.398×106辆。自1975年美国首次把热镀锌板应用于汽车制造业的20多年间,世界各汽车生产大国都在努力开发和研制以防腐蚀为目标,并综合考虑焊接性、涂敷性和成型性的高质量热镀锌板。使热镀锌板在汽车制造所用钢材的比例不断上升。 关键词:热镀锌工艺控制 1、镀锌的目的和作用 钢材的防腐问题,随着国家工业化的发展,在整个国民经济中具有重要的经济意义。腐蚀会造成极大的经济损失。据统计,世界上每年因腐蚀而报废的金属制品重量大约相当于金属年产量的三分之一,即使考虑在腐蚀报废的金属制品中有三分之二可以回收,每年也还有相当于年产量大约百分之十的进入被腐蚀损失掉了。何况腐蚀损失的价值是不能仅仅已损失了多少金属来计算的。因为,被腐蚀报废的金属制品的制造价值往往要比金属本身的价值好得多。因此,为了节约钢材,必须解决钢材的腐蚀问题。热镀锌薄板在不同的环境气氛中,主要进行两种腐蚀,即:化学腐蚀:金属同周围介质发生直接的化学作用,例如,干燥气体及不导电的液体介质对锌所起的化学作用。电化学腐蚀:金属在潮湿的气体以及导电的液体介质中,由于电子的流动而引起的腐蚀。腐蚀的结果是产生白锈。白锈的主要成分为氧化锌、氯化锌、硫化锌、硫酸锌、碳酸锌等腐蚀产物。 钢板之所以进行热镀锌,是因为锌在腐蚀环境中能在表面形成耐腐蚀性良好的薄膜。它不仅保护了锌层本身,而且保护了钢基。所以,经热镀锌之后的钢材,大大地延长了使用寿命。 2、典型热镀锌钢卷工艺流程 热镀锌钢卷的产品品种很多,生产工艺流程亦各有特点。其中应

硝酸工艺流程简介

1. 双加压法稀硝酸生产工艺流程 1.1工艺流程示意图如图1-1: 1、2—液氨蒸发器,3—辅助蒸发器,4—氨过热器,5—氨过滤器,6—空气过滤室,7—空压机,8—混合器,9—氧化炉、过热器、废热锅炉,10—高温气气换热器,11—省煤器,12—低压反应水冷器,13—氧化氮分离器,14—氧化氮压缩机,15—尾气预热器,16—高压反应水冷器,17—吸收塔,18—尾气分离器,19—二次空气冷却器,20—尾气透平,21—蒸汽透平,22—蒸汽分离器,23—汽包,24—蒸汽冷凝器。 图1-1 工艺流程示意图 1.2流程简述: 合成氨厂来的液氨进入有液位控制的A、B两台氨蒸发器中,氨在其中蒸发,正常操作时,大部分液氨被A台蒸发器中来至吸收塔的冷却水所蒸发(吸收塔上部冷却水与A蒸发器形成闭路循环),蒸发温度11.5 ℃;其余的液氨被冷却水在B台蒸发器中蒸发,蒸发温度为14 ℃,两台氨蒸发器的蒸发压力均维持在0.52 Mpa;其中的油和水在辅助蒸发器中被分离,蒸发出的气氨进入氨过热器,气氨温度由TV31022控制,温度为110 ℃,然后再经氨过滤器进入氨─空气混合器。 空气从大气中吸入,经过三级过滤进入空气压缩机入口(冬季在经过空气过滤器前由空气预热器预热),经过空气压缩机加压至0.35 Mpa后分为一次空气和二次空气两股气流,一次空气进入氨─空混合器,二次空气进入漂白塔。 氨和空气在氨─空混合器中混合以后,进入氧化炉,经过铂网催化剂氧化生成NO等混合气体,铂网氧化温度为860 ℃,然后经过蒸汽过热器、废热锅炉,再经高温气─气换热器、省煤器、低压反应水冷器,再进入氧化氮分离器,在此将稀酸分离下来,气体则与漂白塔来的二次空气混合后进入氧化氮压缩机,进气温度为60 ℃,压力为0.3 Mpa;出口温度为200 ℃,压力为1.0 Mpa。再经尾气预热器、高压反应水冷却器进入吸收塔,进入吸收塔时的氮氧化物气体温度为40℃,氮氧化物气体从吸收塔底部进入,工艺水从吸收塔顶部喷淋而下,二者逆流接触,生成58 %—60 %的硝酸,塔底酸温度为40 ℃,从吸收塔出来的硝酸进入漂白塔,用来自二次空气冷却器的约120 ℃的二次空气在漂白塔中逆流接触,以提出溶解在稀酸中的低价氮氧化物气体,完成漂白过程,漂白后的成品酸经酸冷却器冷却到40 ℃,进入成品酸贮罐,再用成品酸泵送往硝铵和间硝装置。 从吸收塔顶部出来的尾气先后经过尾气分离器、二次空气冷却器、尾气预热器、高温气—气换热器,温度升至360 ℃,进尾气透平,回收约60 %的总压缩功,出尾气透平的

煤化工工艺流程95775436

煤化工工艺流程 典型的焦化厂一般有备煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油加工车间、苯加工车间、脱硫车间和废水处理车间等。 焦化厂生产工艺流程 1.备煤与洗煤 工艺描述 原煤一般含有较高的灰分和硫分,洗选加工的目的是降低煤的灰分,使混杂在煤中的矸石、煤矸共生的夹矸煤与煤炭按照其相对密度、外形及物理性状方面的差异加以分离,同时,降低原煤中的无机硫含量,以满足不同用户对煤炭质量的指标要求。 由于洗煤厂动力设备繁多,控制过程复杂,用分散型控制系统DCS改造传统洗煤工艺,这对于提高洗煤过程的自动化,减轻工人的劳动强度,提高产品产量和质量以及安全生产都具有重要意义。

洗煤厂工艺流程图 控制方案 洗煤厂电机顺序启动/停止控制流程框图 联锁/解锁方案:在运行解锁状态下,允许对每台设备进行单独启动或停止;当设置为联锁状态时,按下启动按纽,设备顺序启动,后一设备的启动以前一设备的启动为条件(设备间的延时启动时间可设置),如果前一设备未启动成功,后一设备不能启动,按停止键,则设备顺序停止,在运行过程中,如果其中一台设备故障停止,例如设备2停止,则系统会把设备3和设备4停止,但设备1保持运行。

2.焦炉与冷鼓 工艺描述 以100万吨/年-144孔-双炉-4集气管-1个大回流炼焦装置为例,其工艺流程简介如下:

100万吨/年焦炉_冷鼓工艺流程图 控制方案 典型的炼焦过程可分为焦炉和冷鼓两个工段。这两个工段既有分工又相互联系,两者在地理位置上也距离较远,为了避免仪表的长距离走线,设置一个冷鼓远程站及给水远程站,以使仪表线能现场就近进入DCS控制柜,更重要的是,在集气管压力调节中,两个站之间有着重要的联锁及其排队关系,这样的网络结构形式便于可以实现复杂的控制算法。

热镀锌工艺流程

热镀锌工艺流程 一.进厂 1.进场车辆经过地磅室过磅 2.黑件区卸车 3.卸车后空车过磅 二.加工件检查 卸车前应检查待加工件是否存在变形、损坏,核实实际数量是否与送货单相符合。如发现变形、损坏或数量不符,应立即报告班长。 三.加工件保管 1.待加工件以客户每车为单位,分别堆放保管,并在产品标识卡上注明客户,防止混杂。 2.产品堆放整齐、合理、安全。产品下方应放置垫木以防止碰伤及方便吊运入池。产品不能堆放过高,以防坍塌造成构件损坏或人员伤亡。 3. 严禁将壁厚的、大型的构件压在壁薄的构件之上。 四.处理前准备 在工件进入酸池前,酸洗工应检查工件是否有损坏变形,工艺孔开设是否合理,表面是否有油漆、油污。如检查发现工件有损坏变形或者工艺孔开设不合理,应立即将工件隔离堆放并通知质检人员。如果检查发现工件表面存在油漆油污,应清洁油漆油污后进行酸洗,无法处理的,应立即通知质检人员。 五.酸洗处理 1. 酸洗时间根据工件表面锈蚀情况而定: 一级:表面基本无锈蚀,或已进行过机加工(酸洗时间30—60分钟); 二级:氧化层较薄且表面光洁(酸洗时间60—120分钟); 三级:有较厚的氧化层,表面不平整(酸洗时间120—200分钟); 四级:表面锈蚀严重,氧化层已严重坑洼不平(酸洗时间200分钟以上)。 铸铁件要严格掌握酸洗时间(15-30分钟)防止过酸洗。 2. 酸洗时间以工件表面不留氧化层为准。由操作者目测工件表面不留氧化物、不过酸洗为准,对于局部区域的锈迹、油污,应打磨、擦拭干净,对于酸洗不合格的工件,必须重新进行酸洗,严禁把酸洗不合格品转入下道工序。

3. 行车提升速度为7米/分,物件起吊斜角为20-35度,起吊后应使工件在酸槽上面停留适当时间,待工件上的酸液成滴状时,再转入下道工序。 4. 工件进出酸池时应缓慢轻放,禁止野蛮操作,防止损坏工件和酸槽设备。在酸洗过程中应上、下摆动工件,使工件酸洗充分周到。操作者操作时应站在上风口、禁止站在酸槽槽口上面进行操作、防止发生意外伤害。 5. 产品翻动时禁止野蛮操作,避免损坏构件。选择合理、安全的吊装方式,确保镀锌安全和镀锌质量。 6. 填写酸洗时间记录表。 六.水洗处理 漂洗的水质要求清洁,漂洗洗时要求操作者前后左右摆动镀件,使其充分去除污染物,水洗的时间为1至3分钟,水温为室温。行车升降速度7米/分钟,起吊斜角为20—35度。工件离开液面后停留片刻,待工件上的漂洗水基本滴净后方可进入助镀池进行助镀处理。 七.助镀处理 助镀液温度40-80℃,由自动测温仪测定控制,操作人员应经常观察显示仪表上的温度读数,超出规定范围时及时通知当班班长进行检查处理。助镀时间通常在2±1分钟,对于钢材较厚的产品,助镀时间应适当增加。助镀处理时工件必须完全浸入助镀液中,必要时应上下摆动,达到充分助镀的作用,确保浸镀工序顺利进行。助镀液表面保持清洁,不得有飘浮污染物,防止镀件在浸镀时产生漏镀。行车升降速度7米/分钟,起吊斜角为20—35度,待工件表面的助镀液基本滴净后方可吊离助镀池。 八.镀锌 锌缸工在工件浸入锌液前必须认真检查工件所有镀锌表面是否存在没有酸洗干净的锈迹,油污等。如存在,则必须在打磨清洁,用氯化铵擦拭后方可进行浸镀,无法处理的,必须返回酸洗工序重新进行处理。锌缸工在工件浸入锌液前必须检查工件的吊装方式是否合理、安全,工件的排气、排液孔是否顺畅。如果发现问题,必须经过相应处理后才能浸镀,无法处理的,通知当班班长。待镀工件浸入锌液前表面各部位必须已经充分干燥,严禁潮湿的工件进入锌液,防止锌液飞溅,造成人体伤害和锌液浪费。潮湿的工件浸入锌液,有可能会造成漏镀,影响质量。

煤化工工艺流程及化学反应方程式

煤化工相关化学反应资料 一、煤制甲醇 气化炉内主要反应: 2C + O2→ 2CO C + O2→ CO2 C + CO2→ 2CO C + 2H2O→ 2 H2 + CO2 合成甲醇: CO+2H2 CH3OH CO2+3H2 CH3OH+H2O 2050方净煤气——1吨甲醇 2吨原煤——1吨甲醇 1吨原煤——1000标方粗煤气 1450标方粗煤气——1000标方净煤气 开祥化工一期20万吨/年甲醇项目由中国五环科技股份有限公司设计,采用了国际先进的壳牌干法粉煤加压气化技术、低温甲醇洗脱硫碳工艺和低压甲醇合成工艺,关键设备由西班牙BBE公司制造,是当今世界上最先进的技术,具有工艺成熟可靠,运行平稳,效率高,消耗低,精甲醇纯度高等特点。

二、甲醇制二甲醚 采用国内外先进、成熟可靠的甲醇气相脱水制二甲醚生产工艺,生产燃料级二甲醚。甲醇蒸汽在催化剂和一定温度条件下进行分子间的脱水反应。主要反应方程式: 2CH3OH=CH3OCH3+H2O 1.42吨甲醇——1吨二甲醚 三、甲醇制1,4-丁二醇(BDO) 项目由中国五环科技股份有限公司设计,工艺采用炔醛法合成1,4丁二醇生产路线,主要以甲醇,氢气和乙炔为原料,经炔化合成、精馏、低压加氢、高压加氢和精馏一系列工序生产1,4-丁二醇,是目前世界先进的工艺技术。 1、干法制乙炔 电石加入发生器,遇水反应生成乙炔气和氢氧化钙,同时放出大量的热。因工业电石含有其它杂质,它们也能与水反应生成相应的气体,其公式如下: 主反应: CaC2+2H2O = Ca(OH)2+C2H2↑ 2、甲醇制甲醛 主反应: CH3OH + 1/2O2 CH2O + H2O 3、甲醛制丁炔二醇 2 HCHO + HC≡CH ——→HOCH2C≡CCH2OH 4、丁炔二醇制1,4丁二醇

热镀锌工艺流程

热镀锌工艺流程 一、镀前检查 目的:为锌浴提供清洁工件,以便钢基体表面和熔融锌充分反应。 ◆洗前检查 1、检查原则:认真、仔细,必要时做适当的记录。 2、检查内容:主要查来料材质、尺寸结构、有无变形,有无油漆、油脂及其它污垢粘附。 ◆前处理 针对待镀件结构形状,进行必要的打孔、栓挂等下料的准备。 ◆脱脂:针对含有油漆、油脂类的待镀件,进行脱油脱脂处理。 脱脂温度:≥70℃;浓度:≥7%;时间:视待镀件情况而定。 ◆水洗:将经脱脂的待镀件进行水洗处理,使其PH值在10以下,以便于下一阶段除锈。 ◆酸洗除锈 1、酸槽要求:有计划性、目的性的根据来料的材质、紧急情况、难易洗程度合理选择酸槽下料。酸度:≤20%;时间:视待镀件情况定。 2、影响酸洗速度的因素: ⑴氧化铁皮的结构和厚度: ⑵酸洗液种类及浓度: ⑶酸液中铁盐含量: ⑷酸洗温度: ⑸酸洗操作方式: ⑹钢铁成分: 3、下料、酸洗要求: ⑴严格遵守行车使用规范进行下料操作。 ⑵酸洗下料应根据待镀件的材质、数量、结构情况等选择合理的摆放方式。对成打包捆洗的待镀件务必留一定空隙,杜绝叠加、积压。 ⑶酸洗期间应勤翻动待镀件。确保无漏洗、过洗、夹线、涡气、偏析等现象。及时打捞漂浮物及因翻动等原因造成的落池镀件等。 ⑷严格控制好酸洗时间,当班或交班时应交代清楚酸槽中的黑件。禁止长时间将黑件浸泡在酸槽内。 ⑸对于已洗好黑件,应及时进行下一工序,尽可能的杜绝再次酸洗或长时间放在空气中。 4、洗好镀件要控净酸液再进入下一工序处理。 ◆水洗:水洗两道,确保酸被洗去,待镀件PH≥2。 ◆助镀处理+ 作用:可保持在浸镀前工件具有一定活性,以增强镀层与基体结合。 机理:(1) 清洁钢铁表面,去除掉酸洗后钢件表面上的一些铁盐、氧化物及其它脏物。 (2) 净化钢件浸入锌液处的液相锌,使钢件与液态锌快速浸润并反应。 (3) 在钢件表面沉积一层盐膜,可将钢件表面与空气隔绝,防止进一步微氧化。 (4) 溶剂受热分解时(指干法) 使钢件表面具有活性作用及润湿能力(即降低表面张力) ,使锌液能很好地附着于钢件基体上,顺利进行合金化过程。

镀锌工艺流程

电镀锌:就是利用电解,在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。 与其他金属相比,锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属,属低值防蚀电镀层,被广泛用于保护钢铁件,特别是防止大气腐蚀,并用于装饰。镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀(适合小零件)、自动镀和连续镀(适合线材、带材)。 二、电镀锌分类 目前,国内按电镀溶液分类,可分为四大类: 1.氰化物镀锌 由于(CN)属剧毒,所以环境保护对电镀锌中使用氰化物提出了严格限制,不断促进减少氰化物和取代氰化物电镀锌镀液体系的发展,要求使用低氰(微氰)电镀液。 采用此工艺电镀后,产品质量好,特别是彩镀,经钝化后色彩保持好。 2.锌酸盐镀锌 此工艺是由氰化物镀锌演化而来的。目前国内形成两大派系,分别为:a) 武汉材保所的“DPE”系列;b) 广电所的“DE”系列。两者都属于碱性添加剂的锌酸盐镀锌,PH值为12.5~13。 采用此工艺,镀层晶格结构为柱状,耐腐蚀性好,适合彩色镀锌。 注意:产品出槽后—>水洗—>出光(硝酸+盐酸) —>水洗—>钝化—>水洗—>水洗—>烫干—>烘干—>老化处理(烘箱内80~90℃。 3.氯化物镀锌 此工艺在电镀行业应用比较广泛,所占比例高达40%。 钝化后(兰白)可以锌代铬(与镀铬相媲美),特别是在外加水溶性清漆后,外行人是很难辩认出是镀锌还是镀铬的。 此工艺适合于白色钝化(兰白,银白)。 4.硫酸盐镀锌 此工艺适合于连续镀(线材、带材、简单、粗大型零、部件),成本低廉。 三、电镀锌工艺 1.电镀锌工艺流程 以镀锌铁合金为例,工艺流程如下: 化学除油→热水洗→水洗→电解除油→热水洗→水洗→强腐蚀→水洗→电镀锌铁合金→水洗→水洗→出光→钝化→水洗→干燥。 2.电镀锌镀液配制 镀液的配制(以lL为例): (1)在镀槽内先加入1/3体积的纯净水; (2)用1/3的纯水溶解氢氧化钠(溶解时会发热,必须小心); (3)用少量的水将氧化锌调成糊状,然后加入较多的纯水,充分搅拌。将搅拌好的氧化锌慢慢加入到溶解好的氢氧化钠溶液中,边加边搅拌,使其充分络合后加入到镀槽中; (4)当镀液温度降至30~C以下后,加入85g的Baser,充分搅拌; (5)将15mL BaseF溶解在15g BaseR中,然后将其混合物加入镀槽;

IC工艺流程简介

晶体的生长 晶体切片成wafer 晶圆制作 功能设计à模块设计à电路设计à版图设计à制作光罩 工艺流程 1) 表面清洗 晶圆表面附着一层大约2um的Al2O3和甘油混合液保护之,在制作前必须进行化学刻蚀和表面清洗。 2) 初次氧化 有热氧化法生成SiO2 缓冲层,用来减小后续中Si3N4对晶圆的应力 氧化技术 干法氧化Si(固) + O2 àSiO2(固) 湿法氧化Si(固) +2H2O àSiO2(固) + 2H2 干法氧化通常用来形成,栅极二氧化硅膜,要求薄,界面能级和固定电荷密度低的薄膜。干法氧化成膜速度慢于湿法。湿法氧化通常用来形成作为器件隔离用的比较厚的二氧化硅膜。当SiO2膜较薄时,膜厚与时间成正比。SiO2膜变厚时,膜厚与时间的平方根成正比。因而,要形成较厚的SiO2膜,需要较长的氧化时间。SiO2膜形成的速度取决于经扩散穿过SiO2膜到达硅表面的O2及OH基等氧化剂的数量的多少。湿法氧化时,因在于OH基在SiO2膜中的扩散系数比O2的大。氧化反应,Si 表面向深层移动,距离为SiO2膜厚的0.44倍。因此,不同厚度的SiO2膜,去除后的Si表面的深度也不同。SiO2膜为透明,通过光干涉来估计膜的厚度。这种干涉色的周期约为200nm,如果预告知道是几次干涉,就能正确估计。对其他的透明薄膜,如知道其折射率,也可用公式计算出 (d SiO2) / (d ox) = (n ox) / (n SiO2)。SiO2膜很薄时,看不到干涉色,但可利用Si的疏水性和SiO2的亲水性来判断SiO2膜是否存在。也可用干涉膜计或椭圆仪等测出。 SiO2和Si界面能级密度和固定电荷密度可由MOS二极管的电容特性求得。(100)面的Si的界面能级密度最低,约为10E+10 -- 10E+11/cm –2 .e V -1 数量级。(100)面时,氧化膜中固定电荷较多,固定电荷密度的大小成为左右阈值的主要因素。 3) CVD(Chemical Vapor deposition)法沉积一层Si3N4(Hot CVD或LPCVD)。 1 常压CVD (Normal Pressure CVD) NPCVD为最简单的CVD法,使用于各种领域中。其一般装置是由(1)输送反应气体至反应炉的载气体精密装置;(2)使反应气体原料气化的反应气体气化室;(3)反应炉;(4)反应后的气体回收装置等所构成。其中中心部分为反应炉,炉的形式可分为四个种类,这些装置中重点为如何将反应气体均匀送入,故需在反应气体的流动与基板位置上用心改进。当为水平时,则基板倾斜;当为纵型时,着反应气体由中心吹出,且使基板夹具回转。而汽缸型亦可同时收容多数基板且使夹具旋转。为扩散炉型时,在基板的上游加有混和气体使成乱流的装置。 2 低压CVD (Low Pressure CVD) 此方法是以常压CVD 为基本,欲改善膜厚与相对阻抗值及生产所创出的方法。主要特征:(1)由于反应室内压力减少至10-1000Pa而反应气体,载气体的平均自由行程及扩散常数变大,因此,基板上的膜厚及相对阻抗分布可大为改善。反应气体的消耗亦可减少;(2)反应室成扩散炉型,温度控制最为简便,且装置亦被简化,结果可大幅度改善其可靠性与处理能力(因低气压下,基板容易均匀加热),因基可大量装荷而改善其生产性。 3 热CVD (Hot CVD)/(thermal CVD) 此方法生产性高,梯状敷层性佳(不管多凹凸不平,深孔中的表面亦产生反应,及气体可到达表面而附着薄膜)等,故用途极广。膜生成原理,例如由挥发性金属卤化物(MX)及金属有机化合物(MR)等在高温中气相化学反应(热分解,氢还原、氧化、替换反应等)在基板上形成氮化物、氧化物、碳化物、硅化物、硼化物、高熔点金属、金属、半导体等薄膜方法。因只在高温下反应故用途被限制,但由于其可用领域中,则可得

喷煤工艺流程图及概述

炼铁一厂喷煤系统工艺流程图及概述 中阳钢铁一体系升级改造项目高炉工程制粉喷吹系统,制粉、收粉系统全部利旧;干燥系统除热风炉废气管道需改造外,其他设施利旧;对喷吹系统进行局部改造。 制粉喷吹系统主要工艺现状:制粉喷吹站厂房为混凝土结构,全封闭。煤粉制备系统采用单系列全负压制粉工艺,喷吹系统采用1个煤粉仓、下部六罐并列(每三罐分别对应405m3高炉)。整个系统即1套干燥气发生炉系统、1套磨煤机制粉系统、1套煤粉收集系统、2套喷吹系统(一个煤粉仓,下部六罐并列)。 新建1780m3高炉投产后,2座405m3高炉拟全部拆除,现有制粉喷吹站只为新1780m3高炉供给煤粉。新建1780m3高炉主管及分配器设置方案为:2根喷吹主管(一个主管对应一个分配器)及2个炉前分配器(1#分配器对应奇数风口,2#分配器对应偶数风口)的直接喷吹工艺。 喷吹系统与原系统的交接界面为:喷吹罐输煤阀后的喷吹主管起点。喷吹煤粉主管及分配器平台为本工程设计围。 1、工艺条件及要求 1)原煤条件 单一煤种和混合煤均可喷吹,通常使用三种煤组成混合煤,安全措施上按强爆炸性烟煤设计。原煤的理化指标见表2.10-1。 表1 原煤的理化指标表 2)煤粉条件

煤粉质量要求见表2.10-2。 表2 煤粉质量要求表 3)制粉喷吹能力 按高炉正常日产铁水量4005吨,正常喷吹能力为160kg/t铁计,高炉正常喷吹所需煤粉量为26.7t/h;按高炉正常日产铁水量4005吨,喷吹能力为200kg/t 铁计,高炉最大喷吹所需煤粉量为33.4t/h。 2、主要工艺参数 制粉喷吹系统主要工艺参数见表2.10-3。 表3 喷吹系统工艺参数

热镀锌工艺流程及说明

热镀锌工艺流程及说明 什么是热镀锌? 热镀锌又称为热浸镀锌,他是在高温下把锌 锭融化,在放入一些辅助材料,然后把金属结构 件浸入镀锌槽中,使金属构件上附着一层锌层。 热镀锌的优点在于他的防腐能力强,镀锌层的附 着力和硬度较好。缺点在于价格较高,需要大量 的设备和场地,钢结构件过大不易放入镀锌槽中, 钢结构件过于单薄,热镀又容易变形。富锌涂料 一般指的是含有锌粉的防腐涂料。市场上的富锌 涂料含锌量一。 备料—酸洗—水洗—助溶—热浸锌—冷却—钝化—清洗— 分检—复检—包装—入库 一、热镀锌工艺过程及有关说明 工艺过程 工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验 有关工艺过程说明 (1)脱脂 可采用化学去油或水基金属脱脂清洗剂去油,达到工件完全被水浸润为止。 (2)酸洗 可采用H2SO4 15%,硫脲0.1%,40~60℃或用HCl 20%,六次甲基四胺1~3g/L,20~40℃进行酸洗。加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量。 脱脂及酸洗处理不好会造成镀层附着力不好,镀不上锌或锌层脱落。 (3)浸助镀剂 也称结合剂,可保持在浸镀前工件具有一定活性,以增强镀层与基体结合。NH4Cl 15%~25%,ZnCl2 2.5%~3.5%,55~65℃,5~10min。为减少NH4Cl挥发可适当加入甘油。 (4)烘干预热 为了防止工件在浸镀时由于温度急剧升高而变形,并除去残余水分,防止产生爆锌,造成锌液爆溅,预热一般为120~180℃。

(5)热镀锌 要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中移出的速度。 温度过低,锌液流动性差,镀层厚且不均匀,易产生流挂,外观质量差;温度高,锌液流动性好,锌液易脱离工件,减少流挂及皱皮现象发生,附着力强,镀层薄,外观好,生产效率高;但温度过高,工件及锌锅铁损严重,产生大量锌渣,影响浸锌层质量,锌耗大,甚至无法施镀。 在同一温度下,浸镀时间长,镀层厚。不同温度,要求同样的厚度时,高温浸镀所需时间长。 一般厂家为了防止工件高温变形及减少由于铁损造成锌渣,都采用450~470℃,0.5~1.5min。有些工厂对大工件及铸铁件采用较高温度,但要避开铁损高峰的温度范围。 为了提高在较低温度下热浸镀液的流动性,防止镀层过厚,并提高镀层外观,常常加入0.01%~0.02%的纯铝。铝要少量多次加入。 (6)整理 镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤,用震动或手工方法均可。 (7)钝化 目的是提高工件表面抗大气腐蚀性能,减少或延长白锈出现时间,保持镀层具有良好的外观。都用铬酸盐钝化,如Na2Cr2O7 80~100g/L,硫酸3~4ml/L。 (8)冷却 一般用水冷,但温度不可过低,防止工件,特别是铸件由于激冷回缩产生基体组织开裂。 (9)检验 镀层外观光亮、细致、无流挂、皱皮现象。厚度检验可采用涂层测厚仪,方法比较简便。也可通过锌附着量进行换算得到镀层厚度。结合强度可采用弯曲压力机,将样件作90~180°弯曲,应无裂纹及镀层脱落。也可用重锤敲击检验。 二、热镀锌层形成过程 热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程,工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层,才使得铁与纯锌层之间很好结合,其过程可简单地叙述为:当铁工件浸入熔融的锌液时,首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体,两种金属原子之间是融合,原子之间引力比较小。因此,当锌在固熔体中达到饱和后,锌铁两种元素原子相互扩散,扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移,逐渐与铁形成合金,而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13,沉入热镀锌锅底,即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层,为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。 三、热镀锌层防护性能

铸造工艺流程介绍

铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程,它包括以下主要工序: 1)生产工艺准备,根据要生产的零件图、生产批量和交货期限,制定生产工艺方案和工艺文件,绘制铸造工艺图; 2)生产准备,包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备; 3)造型与制芯; 4)熔化与浇注; 5)落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化,使其具有流动性,然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中,在重力或外力(压力、离心力、电磁力等)的作用下充满型腔,冷却并凝固成铸件(或零件)的一种金属成形方法。

图1 铸造成形过程 铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求,直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂(含芯砂)的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。 2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土(普通粘土和膨润土)、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等,分别称为粘土砂,水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型(芯)砂的某些性能,往往要在型(芯)砂中加入一些附加物,如煤份、锯末、纸浆等。型砂结构,如图2所示。

图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一,尤其对于有些脆性金属或合金材料(如各种铸铁件、有色合金铸件等)的零件毛坯,铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比,铸造工艺具有以下特点:1)铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料;铸件可以小至几克,大到数百吨;铸件壁厚可以从0.5毫米到1米左右;铸件长度可以从几毫米到十几米。 2)铸造可以生产各种形状复杂的毛坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3)铸件的形状和大小可以与零件很接近,既节约金属材料,又省切削加工工时。 4)铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5)铸造工艺灵活,生产率高,既可以手工生产,也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型(制芯)和机器造型(制芯)。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工

相关文档
最新文档