doanle_2005
New Member
Download miễn phí Giáo trình Điều khiển và khống chế lò tạo khí
Nhựa than tồn tại ở dạng lỏng hay hơi và có ảnh hưởng đến chất lượng khí
than ở những mức độ khác nhau . Vì nhiệt sinh ra của nhựa than khácao (tới
31400KJ/KG), vì vậy nếu nó nằm ở dạng hơi thì chất lượng khí than tăng lên nhiều
.Nếu có một điều kiện nào đó (độ ẩm hay chiều cao lớpthan không được tổ chức
hợplý
thì than tách ra ở dạng lỏng . Trong trường hợpnày chất lượng giảm xuống và quátrình khí hoáthan gặpnhiều khó khăn vì do nhựa than tách ra trong lò là kết
dính các lớpnhiên liệu . Nếu nhựa than tách ra ở đường ống dẫn sẽ gây ách tắc tại
đó . Đặc biệt với van ba ngả nếu bị kẹt , tắc thì rất nguy hiểm . Chính vì vậy phải có
thiết bị tách nhựa than ra khỏi khí than
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Điều khiển và khống chế lò tạo khí[email protected]
--------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------
T.g: Phan Việt Cường
3
Chương I : tìm hiểu quá trình công nghệ lò tạo khí
I_1: Sơ lược về công nghệ sản xuất phân đạm .
Quá trình sản xuất phân đạm tại nhà máy phân đạm và hoá chất Hà Bắc được
vẽ trên hình I_1 . Trải qua rất nhiều công đoạn phức tạp , nhưng có thể chia ra
thành các khâu chính sau :
Than , không khí và hơi nước được đưa vào tạo khí . Tại lò tạo khí có các phản
ứng hóa học phức tạp để tạo ra khí than . Khí than khi ra khỏi lò tạo khí có thành
phần gồm nhiều loại khí khác nhau như : CO,CO2,N2,NH4,H2S … (thànhphần của
khí than phụ thuộc chủ yếu vào nhiên liệu sản xuất khí than) . Khí than sau khi sinh
ra ở lò tạo khí được đưa vào các khâu tinh chế để tách ra các sản phẩm như :
N2,H2,CO,CO2 …Sau đó N2 và H2 được đưa vào khâu hợp thành để sản xuất
amoniac(NH3) ,còn CO,CO2 được đưa vào khâu sản xuất CO . Cuối cùng NH3 và
CO sinh ra được đưa vào khâu sản xuất đạm để tạo ra đạm là NH2-CO-NH2 .
Từ quá trình tổng thể để sản xuất phân đạm ta thấy là tạo khí là một khâu rất
quan trọng trong cả dây chuyền sản xuất phân đạm . Khí than sinh ra ở lò tạo khí là
nguyên liệu đưa vào các khâu tiếp theo do đó thành phần khí than tạo ra ở lò tạo khí
sẽ quyết định chất lượng sản phẩm và hiệu xuất sản xuất của cả quá trình sản xuất
phân đạm của nhà máy .
I_2: Quá trình khí hoá than và những ảnh hưởng của nhiên liệu tới quá
trình khí hoá .
1. quá trình khí hoá than .
quá trình khí hoá than được tiến hành trong lò khí hoá than (gọi là lò tạo khí) .
Lò này là lò đứng do Trung Quốc lắp đặt từ những năm 70 , bao gồm các bộ phận
sau :
1 : Bộ phận nạp than
2 : Chuông chắn
3 : Zôn sấy
4 : Zôn chưng khô
Điều khiển và khống chế lò tạo khí
[email protected]
--------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------
T.g: Phan Việt Cường
4
5 : Zôn khử
6 : Zôn ôxy hóa
7 : Khu vực xỉ
8 : Mũi gió
I : Đường gió vào
II : Đường khí ra
III : Đường nhiên liệu
Phía trên lò là bộ phận nạp than vào , phía dưới có các bộ phận chứa nước để
thải tro xỉ và thực hiện sự khí hoá than . Tác nhân khí hoá như không khí và hơi
nước quá nhiệt có thể đi qua mũi gió ở phía dưới , còn nhiên liệu dạng khí tạo thành
lúc đó sẽ theo đường ống phía trên đi ra ngoài . Theo chiều từ trên xuống : nhiên
liệu rắn (ở đây là than Antraxit Hòn Gai) lần lượt được sấy khô , khử , oxy hoá và
cuối cùng tạo thành xỉ than . Và do đó cũng theo chiều cao người ta phân lò khí hoá
than thành các zôn : sấy , chưng khô , khử , oxy hoá và xỉ . Ta có thể gộp zôn sấy
và zôn chưng khô gọi là zôn chuẩn bị , còn zôn khử và zôn oxy hoá gọi là zôn khí
hoá . Sự phân bố các zôn được mô tả bằng hình vẽ I_2 .
2. Nguyên lý của quá trình khí hoá than .
Dòng khí từ dưới lên qua zôn chuẩn bị làm cho nhiên liệu được đốt nóng lên
và hơi nước trong đó được tách ra . Khi đốt nóng khoảng 250 á 350oC nhiên liệu
được chưng khô , tại đây các sản phẩm dạng khí và hơi nước tạo thành oxit cacbon
(CO) , hiđro(H2) , cacbua hiđro nặng (chủ yếu là êtylen) , hiđrosunfua (H2S) ,
amoniac(NH3) , nhựa than . Nhiên liệu càng nhiều chất bốc thì sản phẩm chưng khô
càng nhiều . Thành phần của sản phẩm chưng khô phụ thuộc vào loại nhiên liệu và
dao động trong khoảng rộng . Sản phẩm chưng khô càng nhiều thì chất liệu khí
than càng tăng .
Sau khi tách chất bốc hoàn toàn , nhiên liệu ở dạng cốc . Than cốc này được
nung đỏ đi vào zôn khí hoá . Tại zôn này , phản ứng hoá học phức tạp xảy ra giữa
cốc nung đỏ và các tác nhân khí hoá như không khí và nước . Ví dụ nếu cho tác
nhân khí hoá than theo đường từ dưới lên trên thì không khí sẽ tác dụng với than
cốc tạo thành khí cacbonic (CO2) , đồng thời hơi nước cũng tác dụng với cacbon để
tạo thành cacbonic và hiđro .
Những khí CO và H2 tạo nên lại tiếp tục cháy để tạo ra khía CO2 và H2O vì
môi trường khí tồn tại ở dạng oxy hoá . Càng lên phía trên lượng khí oxy càng
Điều khiển và khống chế lò tạo khí
[email protected]
--------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------
T.g: Phan Việt Cường
5
giảm, môi trường của dòng khí không còn oxy . Chính vì thế theo chiều cao hàm
lượng CO và H2O tác dụng với cacbon nung đỏ tạo ra CO và H2 . Như vậy ở zôn
khử hàm lượng CO và H2 khá cao . Các phản ứng oxy hoá đều toả nhiệt , nhiệt này
sẽ cung cấp cho phản ứng khử và đốt nóng cốc .
Nhiên liệu càng ẩm càng chứa nhiều chất bốc thì thời gian nhiên liệu lưu lại ở
zôn khí hoá càng lâu . Nghĩa là tốc độ phản ứng trong zôn khử phụ thuộc rất nhiều
vào mức độ chuẩn bị nhiên liệu . ở đây cần duy trì nhiệt độ ở zôn khí hoá
khoảng 1000oC vì ở nhiệt độ này hầu hết khí CO2 đều bị khử thành oxitcacbon
(CO) . Nhiệt độ càng cao phản ứng khử tiến hành càng thuận lợi . Như vậy khí than
nhận được là do sản phẩm các phản ứng xảy ra ở zôn khí hoá và các khí nhận được
từ zôn chưng khô . Thành phần của khí than khi ra khỏi zôn khí hoá cũng có sự
thay đổi . Một số khí CO và H2 có tham ,/gia phản ứng tạo ra các sản phẩm ở dạng
lỏng và CH4 .
Trong các phản ứng có phản ứng thu nhiệt và phản ứng toả nhiệt , song nếu
yêu cầu sản xuất NH3 thì khí tạo ra phải có yêu cầu về tỷ lệ như sau :
( CO + H2 ) : N2 = 3 : 1
Do vậy phản ứng oxy hoá (toả nhiệt) và phản ứng khử (thu nhệt) là không cân
đối . Để đáp ứng nhu cầu trên người ta sử dụng hai giải pháp sau đây :
- Dùng không khí giàu oxy và hơi nước đi vào lò khí hoá than . Lượng oxy
giàu sao cho nhiệt toả ra bằng nhiệt thu vào của phản ứng :
H2O + C .
- Dùng phương pháp chế khí gián đoạn theo chu khỳ 5 bước (hiện nay nhà
máy phân đạm và hoá chất Hà Bắc đang sử dụng phương pháp này) .
Trong đó giữa các giai đoạn chế khí than ẩm có giai đoạn thổi gió làm
tăng nhiệt độ cho tầng nhiên liệu .
3. Những ảnh hưởng của nhiên liệu tới quá trình khí hoá .
3.1 Độ ẩm của nhiên liệu .
Nếu độ ẩm của nhiên liệu cao thì chẳng những tiêu tốn nhiệt vào quá trình bốc
hơi ẩm và đốt nóng hơi ẩm đến nhiệt độ khí làm giảm chất lượng khí than . Điều đó
dẫn đến phải tổ chức lớp nhiên liệu có chiều cao thích hợp hay thay đổi chế độ khí
hoá .
3.2 ảnh hưởng của nhựa than .
Điều khiển và khống chế lò tạo khí
[email protected]
--------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------
T.g: Phan Việt Cường
6
Nhựa than tồn tại ở dạng lỏng hay hơi và có ảnh hưởng đến chất lượng khí
than ở những mức độ khác nhau . Vì nhiệt sinh ra của nhựa than khá cao (tới
31400KJ/KG) , vì vậy nếu nó nằm ở dạng...