原料气体
炼焦煤在炭化室未经净化处理产生的黄色粗煤气称为荒煤气。原料气的组成大致为(g/m):蒸汽250-450,焦油气80-120,粗苯30-45,氨8-16,硫化氢6-30,氰化物1.0-2.5,轻吡啶基0.4-0.6,萘10和其他2-2.5。
原料气的性质
焦炉煤气性质主要包括以下几个方面:
(1)焦炉煤气是一种无色(无化学产品回收时呈黄色)有毒气体(含约6%的CO);
(2)热值较高(16720-18810 kJ/m3),惰性气体较少(氮气约4%),氢气较多(近60%),燃烧速度快,火焰短;
(3)爆炸范围大(5-30%),遇到空气体容易形成爆炸性气体;
(4)易着火,燃点低(600℃);
(5)当气体变脏时,管道容易被焦油和萘堵塞,气体中的冷凝液也会腐蚀管道。
原料气的净化
炼焦煤在炭化室产生的气体(原料气)中含有大量的各种化学产品,其中焦油和萘容易冷凝结霜,堵塞管道,影响气体的输送。此外,原料气还含有硫化物、氰化物等有毒成分,对气体设备有腐蚀性。因此,这种气体不经过加工或提炼就不能用作气体燃料。煤气净化的目的是去除煤气中的焦油雾、氨、苯、轻油、硫化物、氰化物、萘和液体(即冷凝氨水),最终得到以氢气、甲烷等不凝性气体为主的精制焦炉煤气。
纯净气体
清洁气体(回收化工产品后的气体,也称循环气体)的组成大致为(体积%):氢气54-59,甲烷23-28,其他烃类2-3,一氧化碳5.5-7,二氧化碳1.5-2.5,氧气0.3-0.7,氮气3-5。
原料气燃烧所需的条件
气体燃烧需要三个条件:
(1)助燃剂,即空气体或氧气。
(2)火源。焦炉煤气可在600-650℃点燃。
(3)可燃气体。即煤气中含有的可燃气体成分。
原料气爆炸极限
焦炉煤气的爆炸极限为5.5-30%。指气体在空气体中的体积含量;根据简单的数学计算,空气体只有在达到70-94.5%时才会引起爆炸,低于70%或高于94.5%时不会引起爆炸,即气体的含氧量在14.7%-19.85%时才会引起爆炸。为了安全起见,气体法规规定氧气含量不得超过2%。
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