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干熄焦技术是一个重大节能减排项目,随着节能减排有关政策要求的实施,干熄焦技术在我国逐步推广应用。该技术相对湿熄焦有三大优点:节约能源、提高焦炭质量和保护环境。而目前干熄焦技术通常使用氮气,需配套复杂昂贵的空分设备,本论文提出了采用焦炉煤气进行熄焦,主要研究了采用焦炉煤气热载体时干熄炉内的床层压降和传热效果,并与氮气的相比较,从定性和定量上分析了床层压降的影响因素。另外本论文还开发了新型干熄焦技术及装置——组合式干熄焦技术和分段干熄焦技术。主要研究成果如下:1、气体流量在6m3/h时,采用焦炉煤气熄焦其床层压降比N2的小46%。2、研究出焦炭床层压降与焦块粒度、床层空隙率、气体量、气体密度和气体粘度等因素有关;同一气体进行熄焦时,床层压降随着气体进气量的增大而增大,随焦块粒度的增大而减小。进气量6m3/h时,各气体下的床层压降与气体密度大小关系一致,说明床层压降受气体密度影响较大。3、建立了焦炉煤气干熄炉内床层压降数学模型,根据实验数据对数学模型进行数值模拟,研究出焦炉煤气热载体小型干熄焦装置的流体阻力计算式:并将该式与Ergun经验式对比,得出该计算式比Ergun经验式更适用。4、本文对焦炉煤气干熄焦进行了热平衡研究,为干熄焦装置的运行提供了依据;对焦炉煤气干熄焦进行了熄焦时间研究,发现其大约是氮气熄焦的69.5%,熄焦时间大大缩短。5、研究开发了组合式干熄焦技术,该装置由熄焦罐座(1-5个)、连接管道、接熄焦罐和罐车构成,代替了现有单台大型熄焦设备,省去了提升框架等复杂的输入设备,降低了投资;研发的接熄焦罐既是接焦设备,又是熄焦设备,在组合式干熄焦装置中并列设置,根据需要可多可少,适应生产能力弹性大,通过简单的组合,能够适应60-100万吨焦化厂,也可适应500-1000万吨级的焦化厂。总之,该技术是将低温换热介质的氮气或还原性气体(H2、CO和CH4的混合气,如焦炉煤气)输入两个以上的接熄焦罐中,通过调节连接管阀门,将焦炭温度降至250℃,同时换热介质加热到800-950℃由出气管输出,工艺过程简便,可操作性强。6、提出了分段干熄焦技术,将干熄炉从上至下依次设计为预存段、气化冷却段、过渡段、物理冷却段和排料段五段,将水蒸汽通入气化冷却段,焦炉煤气通入物理换热段,使大部分高温焦炭的热量用于水煤气反应,从而可以生产更多的水煤气;利用上述熄焦技术,每熄1t焦炭,水蒸汽和焦炉煤气共需1060.2m3,是需氮气量(1551.5m3)的68.33%,气料比降低31.7%;其中需水蒸汽55.2m3,消耗碳23.8kg,产生气化气99.6m3。总之,该技术高效利用焦炭的高温热量,并将其转化为合成气,并具有回收焦炭显热和提高焦炭质量的特点,是集水煤气制造和冷却高温焦炭为一体的干熄焦新技术。