Файл: Курсовой проект по дисциплине Технология и оборудование коксохимического производства.docx

коксования еще недостаточно исследованы, поэтому по предложению профессора П.Г.Рубина принимаем ее равной нулю: ????₅ = 0.
Расходная статья теплового баланса

1. Теплота нагрева кокса

Теплосодержание кокса определяется по следующей формуле:
(28)

где ???? - выход сухого кокса из влажной шихты кг/1000 кг;

????_k - средняя удельная теплоемкость кокса, кДж/(кг ∗ К);

????_k - средняя температура кокса при его выдаче из камеры, °С.

Удельную теплоемкость ????_k можно определить по формуле Дебрюннера:

---

(29)

где ????, ????, ???? - содержание золы, углеродистого вещества и выход летучих веществ из кокса, %;

????_A, ????_B - средние величины удельной теплоемкости золы и углеродистого вещества кокса, кДж/(кг ∗ К);

????_V - объемная теплоемкость летучих веществ кокса, принимается равной объемной теплоемкости коксового газа, кДж/(кг ∗ К);

???? - плотность летучих веществ (принимается ???? = 0,45 кг/м³).

Значение удельной теплоемкости золы ????_A принимается равной удельной теплоты кварца.

Для формулы Дебрюннера принимается ???? = 10,110%, B = 88%, V = 1%.

Определение средней температуры коксового пирога аналитическим путем сложно, поэтому расчет производится, исходя из практических данных и следующих положений. Принимается:

а) температура по оси коксового пирога в нижней части камеры к концу периода коксования ????_н = 1040°С;


н
б) температура у стенки коксового пирога в нижней части камеры на


н
30°С больше, чем ????_н, = 1070°С;

в) среднюю температуру низа коксового пирога к концу коксования °С:

; (30)

г) температуру по оси коксового пирога в верхней части камеры и к концу периода коксования ????_в = 980°С;

---

в
д) температуру у стенки коксового пирога в верхней части камеры = 1010°С;


в
е) среднюю температуру верха коксового пирога к концу периода коксования:





При ????_k = 1030°С средние удельные теплоемкости ????_Æ, ????_B и ????_V, кДж/(кг ∗К):

????_A = 1,066; ????_B = 1,507; ????_V = 1,819.



Теплосодержание кокса, кДж/1000 кг шихты составляет:


1
????₁^´ = 725,7 ∗ 1,474 ∗ 1030 = 1101772 кДж
2. Теплота нагрева дистилляционного газа:

, (31)

где ????_г - выход сухого газа на единицу загрузки (по данным материального баланса), м³;


p
- средняя объемная теплоемкость газа, кДж/(м³ ∗ К);

???? - температура газа при выходе из камеры.

Выход сухого газа (из материального баланса) равен 131,96 кг/т шихты. Плотность сухого газа, кг/м³ :

????_г = ⁽1,977 ∗ ????????₂ + 1,413 ∗ ????_m????_n + 1,429 ∗ ????₂ + 1,25 ∗ ???????? + 0,717 ∗ ????????₄

+ 0,09 ∗ ????₂ + 1,251 ∗ ????₂⁾ ∗ 0,01, (32)

где ????????₂, ????_m????_n, ????₂, ????????, ????????₄, ????₂, ????₂, -

---

содержание составных частей газа, % (об.);

1,977; 1,413; 1,429; 1,251; 0,717; 0,09; 1,25; — плотность соответствующих компонентов, кг/м³;

????_г = ⁽1,977 ∗ 2,1 + 1,413 ∗ 2,3 + 1,429 ∗ 0,8 + 1,25 ∗ 5,6 + 0,717 ∗ 26,7

+ 0,09 ∗ 59,7 + 1,251 ∗ 2,8⁾ ∗ 0,01 = 0,436 кг/м³;



Температура газа на выходе принимается равная 750°С. средняя объемная теплоемкость газа при ???? = 750°С определяется по его составу, теплоемкость отдельных компонентов (справочная величина):


p
????_p^0–750 = ⁽2,108 ∗ 2,1 + 3,228 ∗ 2,3 + 1,44 ∗ 0,8 + 1,377 ∗ 5,6 + 2,432

∗ 26,7 + 1,312 ∗ 59,7 + 1,363 ∗ 2,8⁾ ∗ 0,01 = 1,677.

Энтальпия газа, кДж/1000 кг шихты:


2
????₂ ^´ = 302,7 ∗ 1,677 ∗ 750 = 380721

3. 
   Теплота нагрева продуктов коксования
   

а) Теплота, уносимая парами смолы (кДж/1000 кг ш.):

(33)

Выход смолы (по материальному балансу) на рабочую массу составил 31,7 кг/т шихты. Скрытая теплота испарения смолы при 0°С, ????₀ = 418,7 кДж/кг.


p
Средняя удельная теплоемкость паров смолы в зависимости от

температуры кДж/(кг ∗ К):

(34)



Тогда



б) Теплота, уносимая парами ароматических углеводородов

По материальному балансу количество

---

бензола на рабочую массу шихты составляет ????_б = 8,97 кг/т шихты. Скрытая теплота испарения сырого бензола при 0°С равна 431,2 кДж/кг.

Средняя удельная теплоемкость паров ароматических углеводородов (кДж/(кг ∗ К)) среднего состава определяется по формуле:



где 84,6 - среднединамическая молекулярная масса паров сырого бензола. При этом теплота нагрева бензола, кДж/1 т шихты:

????_б= 8,97 ∗ ⁽431,2 + 1,951 ∗ 750⁾ = 16993 кДж/1000 кг шихты.

в) Теплота, уносимая аммиаком (кДж/1 т шихты) :

(35)

где ???? - выход аммиака, кг/1 т загрузки (по данным материального баланса

2,24);


p
- средняя удельная теплоемкость аммиака, кДж/(кг ∗ К);

???? - температура аммиака при выходе из камеры.

Средняя удельная теплоемкость аммиака (справочное значение) равна 2,683 кДж/(кг ∗ К).

Тогда:


а
????_а^´ = 2,24 ∗ 2,683 ∗ 750 = 4507 кДж/т шихты.

3. 
   Теплота, уносимая парами воды:
   

(36)

где ????_o - общее количество влаги угля, кг/1 т загрузки (72 + 29,33

пирогенетическая влага);

---