Исследование свойств конденсата газогенерации
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОСНОВЫ ГАЗОГЕНЕРАЦИИ УГЛЯ (Литературный обзор) 10
1.1 Классификация процессов газогенерации угля 14
1.2 Технологические схемы и аппараты газогенерации угля 15
1.2.1 Схема газогенерации в плотном слое 16
1.2.2 Схема газогенерации в кипящем слое 20
1.2.3 Схема газогенерации в пылевом потоке 22
1.3 Характеристика продуктов газогенерации угля 24
1.3.1 Генераторный газ 24
1.3.2 Аммиак 25
1.3.3 Смолы и конденсаты 26
1.3.4 Сера 29
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 31
2.1 Объект исследования 31
2.2 Методы исследования 31
2.2.1 Метод определения плотности ареометром 31
2.2.2 Метод определения массовой доли влаги 31
2.2.3 Метод определения выхода летучих веществ 32
2.2.4 Метод определения массовой доли серы по методу Эшка 32
2.2.5 Метод определения зольности 34
2.2.6 Метод определения содержания веществ, нерастворимых в толуоле (а-
фракция) 34
2.2.7 Метод перегонки с постепенным испарением 35
3 ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА КОНДЕНСАТА ГАЗОГЕНЕРАЦИИ
КУСКОВОГО КАМЕННОГО УГЛЯ 37
3.1 Определение показателей качества конденсата 37
3.1.1 Определение плотности ареометром 37
3.1.2 Определение массовой доли влаги 38
3.1.3 Определение выхода летучих веществ 38
3.1.4 Определение массовой доли серы по методу Эшка 39
3.1.5 Определение зольности 39
3.1.6 Определение содержания веществ, нерастворимых в толуоле (а -
фракция) 40
3.1.7 Перегонка конденсата газогенерации с постепенным испарением 40
3.2 Сравнительная характеристика каменноугольной смолы коксования и
конденсата газогенерации 44
Выводы по разделу три 46
4 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ ... 48
4.1 Расчет материальных затрат 48
4.2 Расчет затрат на электроэнергию 48
4.3 Расчет амортизационных отчислений 49
4.4 Расчет фонда заработной платы 50
4.5 Общая смета затрат 50
Выводы по разделу четыре 51
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ 52
5.1 Общая характеристика научно-исследовательской лаборатории 52
5.2 Состав вредных и опасных факторов 53
5.3 Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда 53
5.3.1 Охрана труда при работе в химической лаборатории 53
5.3.2 Вредные вещества 55
5.3.3 Вентиляция 55
5.3.4 Освещенность 55
5.3.5 Шум 57
5.3.6 Электробезопасность 58
5.3.7 Пожарная безопасность 59
Выводы по разделу пять 59
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 61
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОСНОВЫ ГАЗОГЕНЕРАЦИИ УГЛЯ (Литературный обзор) 10
1.1 Классификация процессов газогенерации угля 14
1.2 Технологические схемы и аппараты газогенерации угля 15
1.2.1 Схема газогенерации в плотном слое 16
1.2.2 Схема газогенерации в кипящем слое 20
1.2.3 Схема газогенерации в пылевом потоке 22
1.3 Характеристика продуктов газогенерации угля 24
1.3.1 Генераторный газ 24
1.3.2 Аммиак 25
1.3.3 Смолы и конденсаты 26
1.3.4 Сера 29
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 31
2.1 Объект исследования 31
2.2 Методы исследования 31
2.2.1 Метод определения плотности ареометром 31
2.2.2 Метод определения массовой доли влаги 31
2.2.3 Метод определения выхода летучих веществ 32
2.2.4 Метод определения массовой доли серы по методу Эшка 32
2.2.5 Метод определения зольности 34
2.2.6 Метод определения содержания веществ, нерастворимых в толуоле (а-
фракция) 34
2.2.7 Метод перегонки с постепенным испарением 35
3 ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА КОНДЕНСАТА ГАЗОГЕНЕРАЦИИ
КУСКОВОГО КАМЕННОГО УГЛЯ 37
3.1 Определение показателей качества конденсата 37
3.1.1 Определение плотности ареометром 37
3.1.2 Определение массовой доли влаги 38
3.1.3 Определение выхода летучих веществ 38
3.1.4 Определение массовой доли серы по методу Эшка 39
3.1.5 Определение зольности 39
3.1.6 Определение содержания веществ, нерастворимых в толуоле (а -
фракция) 40
3.1.7 Перегонка конденсата газогенерации с постепенным испарением 40
3.2 Сравнительная характеристика каменноугольной смолы коксования и
конденсата газогенерации 44
Выводы по разделу три 46
4 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ ... 48
4.1 Расчет материальных затрат 48
4.2 Расчет затрат на электроэнергию 48
4.3 Расчет амортизационных отчислений 49
4.4 Расчет фонда заработной платы 50
4.5 Общая смета затрат 50
Выводы по разделу четыре 51
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ 52
5.1 Общая характеристика научно-исследовательской лаборатории 52
5.2 Состав вредных и опасных факторов 53
5.3 Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда 53
5.3.1 Охрана труда при работе в химической лаборатории 53
5.3.2 Вредные вещества 55
5.3.3 Вентиляция 55
5.3.4 Освещенность 55
5.3.5 Шум 57
5.3.6 Электробезопасность 58
5.3.7 Пожарная безопасность 59
Выводы по разделу пять 59
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 61
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 63
Каменные угли Кокуйского месторождения (Мотыгинский район Красноярский край) являются ценным сырьем для химической и металлургической промышленности. Запасы данного месторождения имеют высокие технологические характеристики, благодаря чему обеспечивается принципиальная возможность целесообразного и комплексного их применения.
В настоящее время Мотыгинский район - один из крупнейших и перспективных горнодобывающих районов Красноярского края. В районе разведаны запасы рудного золота, сурьмы, железа, полиметаллических и фосфатно-ниобиевых руд, бокситов и магнезита, талька, каменного угля. Ввиду удаленности от промышленных районов, отсутствия нефте- и газопроводов на Нижне-Приангарской производственной площадке Группы Магнезит (филиал компании в Раздолинске) пущена в работу первая газогенераторная установка, обеспечивающая новым топливом шахтную кольцевую печь №1 цеха декарбонизации магнезита. Получаемый генераторный газ гораздо дешевле дизельного топлива, экологичнее и позволяет снизить себестоимость производства декарбонизированного магнезита.
В качестве побочных продуктов процесса газогенерации получены конденсаты. Чтобы максимально использовать получаемые продукты газогенерации кускового каменного угля, группа Магнезит ищет сферы практического применения конденсата возгонов, свойства и состав которого до настоящего времени пока не изучены. В этой связи изучение свойств исследуемого конденсата - актуально.
Объект исследования - конденсат газогенерации кускового каменного угля, полученный с газогенераторной установки (п.Раздолинск, Мотыгинский район, Красноярский край).
Цель работы - исследование свойств и определение показателей качества конденсата газогенерации кускового каменного угля.
Задачи:
• Изучить научную литературу по процессу газогенерации твердого топлива; классификацию процессов газогенерации угля; технологические схемы и аппаратурное оформление газогенерации угля; характеристики продуктов процесса газогенерации угля;
• Изучить методики и выполнить определения показателей качества конденсата газогенерации кускового каменного угля.
• Выполнить сравнительный анализ показателей качества исследуемого конденсата и каменноугольных смол.
Проведен сравнительный анализ полученных значений показателей конденсата газогенерации и смол коксования каменного угля (ТУ У 23.1¬00190443-100:2007 ПАО Ясиновский коксохимический завод; ТУ 2453-203¬00190437-2005 ОАО «Кокс» г. Кемерово). Показано, что конденсат - продукт беззольный, бессернистый, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, более чем в 3 раза превышает их содержание в смоле (31,48 против 8-13 %). По- видимому, остаток представляет собой смесь антраценовой фракции, пека и сажи.
Разработаны рекомендации о возможности применения - полученные данные могут применяться для дальнейшего анализа конденсата газогенерации и фракций, полученных при его перегонке.
В настоящее время Мотыгинский район - один из крупнейших и перспективных горнодобывающих районов Красноярского края. В районе разведаны запасы рудного золота, сурьмы, железа, полиметаллических и фосфатно-ниобиевых руд, бокситов и магнезита, талька, каменного угля. Ввиду удаленности от промышленных районов, отсутствия нефте- и газопроводов на Нижне-Приангарской производственной площадке Группы Магнезит (филиал компании в Раздолинске) пущена в работу первая газогенераторная установка, обеспечивающая новым топливом шахтную кольцевую печь №1 цеха декарбонизации магнезита. Получаемый генераторный газ гораздо дешевле дизельного топлива, экологичнее и позволяет снизить себестоимость производства декарбонизированного магнезита.
В качестве побочных продуктов процесса газогенерации получены конденсаты. Чтобы максимально использовать получаемые продукты газогенерации кускового каменного угля, группа Магнезит ищет сферы практического применения конденсата возгонов, свойства и состав которого до настоящего времени пока не изучены. В этой связи изучение свойств исследуемого конденсата - актуально.
Объект исследования - конденсат газогенерации кускового каменного угля, полученный с газогенераторной установки (п.Раздолинск, Мотыгинский район, Красноярский край).
Цель работы - исследование свойств и определение показателей качества конденсата газогенерации кускового каменного угля.
Задачи:
• Изучить научную литературу по процессу газогенерации твердого топлива; классификацию процессов газогенерации угля; технологические схемы и аппаратурное оформление газогенерации угля; характеристики продуктов процесса газогенерации угля;
• Изучить методики и выполнить определения показателей качества конденсата газогенерации кускового каменного угля.
• Выполнить сравнительный анализ показателей качества исследуемого конденсата и каменноугольных смол.
Проведен сравнительный анализ полученных значений показателей конденсата газогенерации и смол коксования каменного угля (ТУ У 23.1¬00190443-100:2007 ПАО Ясиновский коксохимический завод; ТУ 2453-203¬00190437-2005 ОАО «Кокс» г. Кемерово). Показано, что конденсат - продукт беззольный, бессернистый, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, более чем в 3 раза превышает их содержание в смоле (31,48 против 8-13 %). По- видимому, остаток представляет собой смесь антраценовой фракции, пека и сажи.
Разработаны рекомендации о возможности применения - полученные данные могут применяться для дальнейшего анализа конденсата газогенерации и фракций, полученных при его перегонке.
1. Проведено исследование конденсата газогенерации кускового каменного угля, полученного с газогенераторной установки (п.Раздолинск, Мотыгинский район, Красноярский край).
2. Выполнен литературный обзор: изучена научная литература по процессу газогенерации твердого топлива, классификация, технологические схемы и аппаратурное оформление, а также характеристики продуктов процесса газогенерации угля.
3. Изучены методы и экспериментально определены следующие показатели качества: плотность (1,030 г/см3), массовая доля влаги (3,54 %), выход летучих веществ (99,37 %), массовая доля серы по методу Эшка (0 %), зольность (0 %), содержание веществ, нерастворимых в толуоле (31,48 %). Представляет интерес, что конденсат беззольный, бессернистый.
4. В результате перегонки конденсата с постепенным испарением получен следующий фракционный состав:
выход фракций при перегонке, %
до 100 °С 2,2
100-290 °С 32,3
Остаток более 290 °С 65,1
5. Проведен сравнительный анализ полученных значений показателей конденсата газогенерации и смол коксования каменного угля (ТУ У 23.1¬00190443-100:2007 ПАО Ясиновский коксохимический завод; ТУ 2453-203¬00190437-2005 ОАО «Кокс» г. Кемерово). Показано, что конденсат - продукт беззольный, бессернистый, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, более чем в 3 раза превышает их содержание в смоле (31,48 против 8-13 %). По- видимому, остаток представляет собой смесь антраценовой фракции, пека и сажи.
6. Рекомендуется в дальнейшем провести пофракционное опробование конденсата газогенерации.
7. Учтены все основные затраты на проведение исследовательской работы, а именно затраты на материалы, электроэнергию, оплату труда, а также учтены амортизационные отчисления. Большую часть расходов составляют затраты на зарплату - 73%. Материальные затраты составляют менее 1%.
8. Помещение лаборатории оборудовано в соответствии с требованиями безопасности в области пожарной безопасности, охраны труда студентов и сотрудников при выполнении исследовательской работы, электробезопасности.
2. Выполнен литературный обзор: изучена научная литература по процессу газогенерации твердого топлива, классификация, технологические схемы и аппаратурное оформление, а также характеристики продуктов процесса газогенерации угля.
3. Изучены методы и экспериментально определены следующие показатели качества: плотность (1,030 г/см3), массовая доля влаги (3,54 %), выход летучих веществ (99,37 %), массовая доля серы по методу Эшка (0 %), зольность (0 %), содержание веществ, нерастворимых в толуоле (31,48 %). Представляет интерес, что конденсат беззольный, бессернистый.
4. В результате перегонки конденсата с постепенным испарением получен следующий фракционный состав:
выход фракций при перегонке, %
до 100 °С 2,2
100-290 °С 32,3
Остаток более 290 °С 65,1
5. Проведен сравнительный анализ полученных значений показателей конденсата газогенерации и смол коксования каменного угля (ТУ У 23.1¬00190443-100:2007 ПАО Ясиновский коксохимический завод; ТУ 2453-203¬00190437-2005 ОАО «Кокс» г. Кемерово). Показано, что конденсат - продукт беззольный, бессернистый, содержание веществ, нерастворимых в толуоле, более чем в 3 раза превышает их содержание в смоле (31,48 против 8-13 %). По- видимому, остаток представляет собой смесь антраценовой фракции, пека и сажи.
6. Рекомендуется в дальнейшем провести пофракционное опробование конденсата газогенерации.
7. Учтены все основные затраты на проведение исследовательской работы, а именно затраты на материалы, электроэнергию, оплату труда, а также учтены амортизационные отчисления. Большую часть расходов составляют затраты на зарплату - 73%. Материальные затраты составляют менее 1%.
8. Помещение лаборатории оборудовано в соответствии с требованиями безопасности в области пожарной безопасности, охраны труда студентов и сотрудников при выполнении исследовательской работы, электробезопасности.





