На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Работа № 95799


Наименование:


Курсовик Расчет материального, теплового баланса и гидравлического режима процесса коксования угольной шихты в коксовых печах

Информация:

Тип работы: Курсовик. Добавлен: 1.4.2016. Сдан: 2016. Страниц: 64. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Оглавление

1. Расчет материального баланса 6
2. Расчет теплового баланса процесса коксования 10
3. Расчёт гидравлического режима коксовой печи. 27
Заключение 58
Список литературы 59
Приложение 1 60
Приложение 2 61
Приложение 3 63
Приложение 4 64


1. Расчет материального баланса


Пересчитаем элементный состав шихты и выход летучих с горючей массы на сухую.
Коэффициент пересчёта:
х = (100 - Асш)/100 (1)

х = (100 - 9,2)/100 = 0,908.

Тогда элементный анализ на сухую массу, %: Ссш = 80,812 %; Нсш = 4,086 %; Осш = 4,086 %; Nсш = 1,362 %; Sсш = 0,454 %; выход летучих веществ Vсш = 22,7%.

Найдем содержание водорода в коксе на горючую массу по формуле:

Нгк = Vск *100/(100 - Асш) (2)

Нгк= 0,8*100/(100 - 9,2) = 0,881 %.

Рассчитаем выход кокса по эмпирической формуле

Gск = 94,92-0,84* Vсш +7,7* Нгк (3)

Gск= 94,92-0,84*22,7 + 7,7*0,881 = 82,64 %.

Рассчитаем припёк кокса по формуле

а = 47,1 - 0,58*(100 - Vсш)*100/(100 - Vск) (4)

а = 47,1-0,58*(100-22,7)*100/(100-0,8) = 1,91 %.

Рассчитаем плотность сухого обратного газа по данным плотности его компонентов и составу:
? = 0,01*(2/22,4* Н2 + 16/22,4* СН4 + 28/22,4*СО + 44/22,4* СО2 + 28/22,4* С2 Н4 + 28/22,4* N2 + 34/22,4* H2 S + 32/22,4* O2) (5)

? = 0,01*(2/22,4*61 + 16/22,4*24 + 28/22,4*6 + 44/22,4*3,65 + 28/22,4*2,35 + 28/22,4*1 + 34/22,4*0,5 + 32/22,4*1,5) = 0,443 кг/м3.

Рассчитаем выход смолы на сухую массу:

Gccм = (- 18,36 + 1,53* Vгш - 0,026*( Vгш)2)*(100 - Асш)/100 (6)

Gccм = (-18,36 + 1,53*255-0,026*252)*(100-9,2)/100 = 3,31 %.

Рассчитаем выход сырого бензола на сухую массу:

Gcб = (- 1,61 + 0,144* Vгш - 0,0016*( Vгш)2)*(100 - Асш)/100 (7)

Gcб = (-1,61 + 0,144*25-0,0016*252)*(100-9,2)/100 = 0,899 %.

Рассчитаем выход аммиака на сухую массу:

GcNH3 = kN* Nсш*17/14 (8)

GcNH3 = 0,16*1,362*17/14 = 0,265 %.

Рассчитаем выход сероводорода на сухую массу:

GcH2S = kS * Sсш*34/32 (9)

GcH2S = 0,29*0,454*34/32 = 0,14 %.


Рассчитаем выход пирогенетической влаги на сухую массу:

GcH2О = kО* Осш*18/16 (10)

GcH2О = 0,505*4,086*18/16 = 2,32 %.

Рассчитаем выход сухого газа:

Gсг = kг* (Vсш)0,5 (11)

Gсг = 2,65*22,7,5 = 12,63 %.

Рассчитаем невязку баланса:

? = 100 - Gск - Gccм - Gcб - GcNH3 - GcH2S - GcH2О - Gсг (12)

? = 100 - 82,64 - 3,31 - 0,899 - 0,265 - 0,14 - 2,32 - 12,63 = - 2,192 %.

Невязка баланса менее 5 %, т.е. баланс верный.

Рассчитаем выход прямого коксового газа совместно с подсосанным воздухом из 1 тонны сухой шихты:

V/г = Gсг *10/ ? (13)

V/г = 12,63*10/0,444 = 284,7 м3/т шихты.

Рассчитаем количество подсосанного воздуха:

Vвозд = (V/г* N2 - 0,035/ ?N2 * Nсш*1000)/79 (14)

Vвозд = (284,7*1 - 0,035/1,25 *1,362*1000)/79 = 3,12 м3/т шихты.

Рассчитаем выход прямого коксового газа совместно без подсосанного воздуха из 1 тонны сухой шихты:

Vг = V/г - Vвозд (15)

Vг = 284,7 - 3,12 = 281,6 м3/т шихты.


Рассчитаем полезный объём камеры коксования:

Vпол = h*l*bср (16)

Vпол = 4,98*15,14*0,41 = 30,91 м3.

Сведем материальный баланс в таблицу 4.

Рассчитаем разовую загрузку сухой и влажной шихты в камеру:

Gcш = Vпол * ?сш (17)

Gcш = 30,9*825/1000 = 25,5 т.

Тогда влажной шихты:

Gрш = Gcш *100/(100 - Wрш) (18)

Gрш = 25,5*100/(100 - 4) = 26,6 т.

Рассчитаем годовую производительность коксовой печи по сухой шихте:

Bcш1 = Gcш *24*365/ ? (19)

Bcш1 = 25,5*24*365/18 = 12411,5 т/год.

Рассчитаем годовую производительность коксовой батареи по сухой шихте:

Bcш = Bcш1 *n (20)

Bcш = 12411,5*65 = 806748,2 т/год.

Рассчитаем годовую производительность коксовой батареи по сухому коксу:

Bcк = Bcш *Gск/100 (21)

Bcк = 806748,2*882,64/100 = 666665,543 т/год.


Таблица 4 - Материальный баланс процесса коксования

Приходные статьи Расходные статьи
Статья Процент Статья Процент
1. Сухой уголь 100 1.Валовый кокс 82,64
2.Коксовый газ 12,63
2.Каменноугольная смола 3,31
4.Бензольные углеводороды 0,899
5.Аммиак 0,265
6.Сероводород 0,14
7.Избыточная аммиачная вода 2,32
8. Невязка баланса -2,192
Итого 100 Итого 100
2. Расчет теплового баланса процесса коксования


При расчёте теплового баланса примем для упрощения, что в регенераторе подогревается только воздух, подаваемый на горение.
Переведём состав сухих отопительных газов на рабочий. Переводной коэффициент:

Хi = (100 - Wр*0,1242)/100 (22)

- для коксового газа: Хкг = (100 - Wр*0,1242)/100 = (100-65*0,1242)/100 = 0,919;
- для доменного газа: Хдг = (100 - Wр*0,1242)/100 = (100-77*0,1242)/100 =0,904.

Тогда составы газов на рабочую массу будут:
Коксовый газ:
Hр2 = 61*0,919 = 56,08 %;
CHр4 = 22,06 %;
COр = 5,52 %;
COр2 = 3,36 %; C2 Hр4 = 2,16 %; Nр2 = 0,92 %;
H2 Sр = 0,46%;
Oр2 = 1,38%;
W =0,1242 * 65 = 8,07 %.


Доменный газ:
Hр2 = 6,33 %;
CHр4 = 1,36 %;
COр = 23,51 %;
COр2 = 14,47 %;
Nр2 = 41,80 %;
Oр2 = 2,26 %;
H2 Sр = 0,71 %
W = 9,56 %

Рассчитаем теплоту сгорания газов:

Qрн = 0,01*( Hр2 * QрнН2 + CHр4 *QрнСН4 + COр *QрнСО + C2 Hр4 *QрнС2Н4 + H2 Sр * QрнН2S), (23)
где Hр2 , CHр4 , COр , C2 Hр4, H2 Sр - процентный состав горючих компонентов;
QрнН2 , QрнСН4 , QрнСО , QрнС2Н4 , QрнН2S - низшие теплоты сгорания чистых компонентов смеси, ккал/м3 (см. Приложение 1).

Q = 0,01*(56,08*2577+22,06*8558+5,52*3016+2,16*14105+0,46*5534)*4,187 = 16034,8 кДж/м
Q = 0,01*(6,33*2577+1,36*8558+23,51*3016+0,71*5534)*4,187=4301,9 кДж/м .
Найдём доли каждого газа в смеси:

a = (24)

a = (4301,9 - 6300)/( 4301,9 - 16034,8) = 0,17;
a = 1- a = 0,83.

Составим смесь газов по методу аддитивности:
H = 56,08*0,17+6,33*0,83 = 14,8 %;
CH = 4,88 %;
CO = 20,45 %;
CO = 12,58 %;
C H = 0,38 %;
N = 34,84 %;
H2 Sрсм = 0,66 %;
O = 2,11 %;
W = 9,3 %.
Найдем количество кислорода, пошедшего на горение смеси.
Расчёт будем вести на 100 м3 смеси.
Записываем уравнения горения топлива:
12,57 6,285 12,57
2* H + О2 = 2*Н2О;
4,01 8,02 4,01 8,02
CH + 2*О2 = СО2 + 2*Н2О;
23,08 11,54 23,08
CO + 0,5*О2 = СО2 ;
0,21 0,63 0,42 0,42
C H + 3*О2 = 2*СО2 + 2*Н2О.
2,0 2,0 1,0 2,0
2*H2 Sрсм + 2*О2 = SО2 + 2*Н2О

Тогда количество кислорода, пошедшего на горение смеси:
V = 7,4+ 9,77 + 10,22 + 1,1 + 0,66 - 2,11 = 27,05 м /100м .

Найдем количество азота из следующих соображений. Будем считать, что воздух состоит из 79% азота и 21% кислорода.

V = 27,05* = 101,75 м /100м (25)

Тогда количество воздуха теоретическое:

V = (26)

V = = 27,05 + 101,75 = 128,8 м /100м .

и действительное
Vд0 = V *? (27)

Vд0 = 128,8*1,2 = 154,6 м /100м = 1,546 м /м .

Найдем влагосодержание воздуха х возд по формуле:
Хвозд = 0,622* ?* Рнас/(В - ?* Рнас) (28)

Хвозд = 0,622*0,85*3617,92/(99200-0,85*3617,92) = 0,017 кг/кг.

Определим, какое количество водяного пара (м3/100м3) поступает с воздухом в процесс горения:
VH2Oвозд = х* V *22,4/МН2О , (29)

где 22,4 - мольный объём при нормальных условиях, м3/кмоль;
МН2О - молекулярная масса воды, кг/кмоль.

VH2Oвозд = 0,017*154,6*22,4/18 = 2,78 м3/100м3.

Определим количество и состав продуктов сгорания. Для этого заполним таблицу 5 продуктов горения, м3/100м3.

Избыточное количество кислорода определяется по формуле:

VизбО2 = VО2 * (?max - 1) (30)

VизбО2= 27,05*(1,2 - 1) = 5,41 м3/100м3.

Рассчитаем энтальпию влажного отопительного газа по формуле:
Iотоп = 0,01*(IH2* H + ICH4* CH + ICO*COрсм + ICO2*COр2см + IC2H4* C H + IN2* *N + IH2S* H2 Sрсм + IO2*O2р + IH2O*H2O) (31)
Iотоп =0,01*(64,48*14,8+82,695*4,88+
+65,105*20,45+86*12,58+105,305*0,368+65,065*34,84+77,04*0,66+65,965*2,11 +
+75,09*9,31)= 69,66 кДж/м3.


Таблица 5 - Состав и количество продуктов сгорания
Компоненты смеси Коли-чество, % CO2 H2 O SО2 N2 O2 S
Н2 14,80 14,80
СН4 4,88 4,88 9,77
СО 20,45 20,45
СО2 12,58 12,58
С2Н4 0,37 0,74 0,74
N2 34,84 34,84 ........

Список литературы
1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу про­цессов и аппаратов. Л.: Химия, 1987, 576 с.
2. Мастрюков Б.С. Теплотехнические расчеты промышленных печей. Издательство. М.: Металлургия, 1972, 360 с .
3. Чистяков А.Н. Технология коксохимического производства в задачах и вопросах. М.: Металлургия, 1983, 296 с.
4. Жидко А.С. Тепловой и гидравлический расчет коксовых печей. Учебное пособие. Харьков: Харьковская типография, 1974, 121 с.
5. Вирозуб И.В., Лейбович Р.Е. Расчёты коксовых печей и процессов коксования. Киев: Вища школа, 1970, 266 с.





Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.