高爐爐頂煤氣中HCl氣體脫除的動力學(xué)研究

【摘要】：高爐噴煤技術(shù)的發(fā)展、布袋除塵工藝的推廣以及高爐煤氣余壓發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用都極大地促進了鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。然而,煤氣中HCl氣體對整個高爐生產(chǎn)過程的影響逐漸顯現(xiàn)出來,主要表現(xiàn)在煤氣管道的腐蝕、熱風爐蓄熱室格子磚結(jié)渣、布袋除塵箱內(nèi)壁結(jié)渣、TRT機組葉片結(jié)垢等,嚴重影響了高爐生產(chǎn)的正常運行。因此,對高爐爐頂煤氣中HCl氣體脫除的研究具有重要意義。通過建立數(shù)學(xué)模型研究脫氯反應(yīng)過程動力學(xué),得出脫氯劑與煤氣中HCl氣體的反應(yīng)主要受化學(xué)反應(yīng)控制,同時產(chǎn)物層的擴散控制也不容忽視。采用氣體脫除實驗裝置研究了無塵條件下和含塵條件下煤氣氣體成分中CO、CO2、N2、H2含量對高爐爐頂煤氣中HCl氣體脫除過程的影響,并進一步研究了煤氣中爐塵含量對高爐爐頂煤氣中HCl氣體脫除過程的影響。從中可以得出以下主要結(jié)論:高爐煤氣中CO2含量增加,脫氯劑的一次穿透時間與穿透氯容量降低,煤氣脫氯效果有所惡化;高爐煤氣中CO含量與N2含量增加,脫氯劑的一次穿透時間與穿透氯容量增加,煤氣脫氯效果有所改善;高爐煤氣中H2含量對煤氣脫氯效果沒有明顯的影響。含塵條件下煤氣成分對脫氯劑一次穿透時間和穿透氯容量的影響規(guī)律與無塵條件下煤氣成分對脫氯劑一次穿透時間和穿透氯容量的影響規(guī)律沒有明顯變化,但含塵條件下脫氯劑的一次穿透時間與穿透氯容量明顯高于無塵條件下脫氯劑的一次穿透時間與穿透氯容量。爐塵對高爐煤氣脫氯反應(yīng)速度的影響很大,當高爐煤氣中的含塵量處在20g/m3~30g/m3范圍內(nèi),高爐煤氣脫氯效果比較好,高爐爐頂煤氣中HCl氣體脫除工藝適宜的實施地點應(yīng)該是重力除塵器后,布袋除塵器前。 【關(guān)鍵詞】：高爐煤氣 氯化氫 動力學(xué) 穿透時間 穿透氯容量
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TF53
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第1章 文獻綜述10-21
• 1.1 高爐爐頂煤氣中氯的主要來源10-11
• 1.1.1 來自含鐵物料中的氯10-11
• 1.1.2 來自燃料中的氯11
• 1.2 氯的主要賦存狀態(tài)11-13
• 1.2.1 氯在鐵礦石中的賦存狀態(tài)11-12
• 1.2.2 氯在煤炭中的賦存狀態(tài)12
• 1.2.3 氯在焦炭中的賦存狀態(tài)12
• 1.2.4 氯在高爐煤氣中的賦存狀態(tài)12-13
• 1.3 高爐爐頂煤氣中HCl的主要危害13-16
• 1.3.1 對煤氣管道的危害13
• 1.3.2 對布袋除塵的危害13-14
• 1.3.3 對TRT的危害14-15
• 1.3.4 對熱風爐的危害15-16
• 1.3.5 對環(huán)境的危害16
• 1.4 煤氣脫氯技術(shù)的發(fā)展16-19
• 1.4.1 脫氯的反應(yīng)機理及脫氯技術(shù)16-17
• 1.4.2 國內(nèi)外煤氣脫氯技術(shù)的發(fā)展17-18
• 1.4.3 脫氯劑研究現(xiàn)狀18-19
• 1.5 高爐爐頂煤氣脫氯的意義19
• 1.6 主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 HCl氣體脫除的動力學(xué)研究21-33
• 2.1 脫氯反應(yīng)動力學(xué)模型21-27
• 2.2 確定動力學(xué)參數(shù)的數(shù)學(xué)描述27-29
• 2.3 動力學(xué)參數(shù)的確定29-32
• 2.3.1 數(shù)學(xué)模型下的參數(shù)確定29
• 2.3.2 脫氯劑的試驗參數(shù)確定29-32
• 2.4 小結(jié)32-33
• 第3章 煤氣成分對高爐爐頂煤氣脫氯過程的影響33-43
• 3.1 試驗設(shè)備33
• 3.2 試驗過程33-34
• 3.3 試驗方案34-35
• 3.4 CO_2含量對高爐煤氣中HCl脫除過程的影響35-37
• 3.5 CO含量對高爐煤氣中HCl脫除過程的影響37-38
• 3.6 N_2對高爐煤氣中HCl脫除過程的影響38-40
• 3.7 H_2對高爐煤氣中HCl脫除過程的影響40-41
• 3.8 小結(jié)41-43
• 第4章 含塵條件下煤氣成分對高爐爐頂煤氣脫氯過程的影響43-53
• 4.1 試驗過程43
• 4.2 試驗方案43-44
• 4.3 CO_2對含塵高爐煤氣中HCl脫除過程的影響44-46
• 4.4 CO對含塵高爐煤氣中HCl脫除過程的影響46-48
• 4.5 N_2對含塵高爐煤氣中HCl脫除過程的影響48-50
• 4.6 H_2對含塵高爐煤氣中HCl脫除過程的影響50-52
• 4.7 小結(jié)52-53
• 第5章 爐塵含量對高爐爐頂煤氣脫氯過程的影響53-58
• 5.1 試驗過程53
• 5.2 試驗方案53-54
• 5.3 爐塵含量對脫氯效果的影響54-57
• 5.4 小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻59-63
• 致謝63-64
• 導(dǎo)師簡介64
• 企業(yè)導(dǎo)師簡介64-65
• 作者簡介65-66
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集66

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