玻璃窑炉烟气量计算

1、焦炉气，又称焦炉煤气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤， 在炼焦炉中经过 高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工 业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不 同而有所差异，一般每吨干煤可生产焦炉气 300350m3 标准状态。其主要成 分为氢气55%60%和甲烷23%27%，另外还含有少量的一氧化碳5%8%、C2以上不饱和烃2%4%、二氧化碳1.5%3%、氧气 0.3%0.8%、氮气3%7%。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为 可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。两炉用一个烟囱排烟，烟囱内径3600mm, 炉一昼夜燃烧煤

2、气20000Nm3, 煤气含硫硫化氢小于1000mg/Nm3, 昼夜烧玻璃原料75t，原材料由石英 砂、长石、碳酸钠、硼砂等原料组成，原材料含水率 6%,窑炉压力+0.5kPa, 条窑配备一个助燃风机，助燃风机功率为 5.5kw，风量15001800m3/h，全压为 5000Pa,转速2900,烟道为砖圈，从地下接入烟囱，烟气入烟囱温度为400C,压力为500Pa烟囱高度40m。以下为烟气量计算过程：- 反响计算煤气燃烧发生的主要化学发应：2H2 + 02 = 2H2OCH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O2CO + O2 = 2CO22H2S + 3O2 = 2SO2+ 2H2OH2O

3、 液+热量=H2O 气原料中的水气化入口空气和煤气温度按 20r计算，为便于计算，根据煤气成分含量对各组分进行计算：氢气含量按57%计算体积分数；甲烷含量按27%计算体积分数；一氧化碳含量按8%计算体积分数；二氧化碳为3%计算体积分数氮气含量按5%计算体积分数；共计100%24h燃烧煤气20000立方，折合物质的量:RT8.314293nH20.57n 0.57831896mol/d474181mol /dnCH40.27n 0.27831896mol/d224612mol /dneo0.08n 0.08831896mol/d66552mol /d101325 20000=831896mol/

4、dn PVnN2煤气中0.05 n 0.05 831896mol /d 41595mol/dnCO2煤气中0.03 n 0.03 831896mol/d24957mol/d(1) 氢气燃烧计算过程如下：2H2 + O2 = 2H2O1molH2燃烧需要消耗氧气0.5mol，生成水蒸汽1mol nH2O(氢气)nH2474181mol/dnO2 H 2 2nH22 474181mol /d 948362mol /d(2) 甲烷气燃烧计算过程如下：CH4 + 202 = CO2 + 2H2O1mol甲烷燃烧需要消耗氧气2mol，生成水蒸汽2mol，二氧化碳1molnH2(甲烷) 2ncH42 22

5、4612 449224mol /dnO2(CH4) 2nCH42 224612mol /d 449224mol/dnCO2 飞哲 224612mol/d224612mol /d(3) 一氧化碳燃烧计算过程如下：2CO + O2 = 2CO21mol 一氧化碳燃烧需要消耗氧气 0.5mol，生成二氧化碳1mol。nCO2 nCO 66552mol/d门(CO) 0.5nCO 33276mol / d(4) 硫化氢燃烧计算过程如下:2H2S + 302 = 2SO2+ 2H2O10°°吨亦 2°°°0 588moi34g/molnH331.5 29

6、.4mmol/m 20000m 882mol33nH2O nH2S 588molnSO2门 H2s294mmOl/m 2000Om588mO1化氢燃烧耗氧量相比之下数量小可以忽略nO nO H2nOCH4nO CO 948362 449224 33276 1430862mol/d空气中氧气含量为21%，氮气含量为79%，其余气体组分微量忽略不计。需要消耗的空气量n空气需卫竺1430862 6813629mol/d0.21 0.21助燃风机供给的风量15001800m3/h,全压为5000Pa,温度为20C，由助燃风机供给空气的物质的量为：PVn空气助燃RT101325 5000 1800 24

7、 1885565mol/d8.314 293助燃风机供给空气量和需要的空气量之差为:n空气!= n空气n空气需=1885565 6813629 =4928064 mol /d由上面数据说明，燃烧的空气主要由自然通风供给，助燃风机只是补充供空 气和助燃。因此氧化反响为空气量正好够，不过量反响。空气量按需求量计算。n空气=n空气需6813629mol / d二燃烧后烟气量计算：1氮气燃烧后烟气中的氮气量为空气中带进来的氮气和煤气中的氮气量的和nN2 nN2空气+ nN2煤气=6813629 0.79 41595 5424362mol /d2二氧化碳生成的二氧化碳量为:nCO2 n CO2CH4 n

8、CO2 CO22461266552291164mol/d(3) 水气水气的量为原料带的水量、氢气燃烧生成的水量、甲烷燃烧生成的水气量, 其余的量太小可以忽略不计。门出乙原料 75000000 0.06/18 250000mol/dn0氢气门匕 474181mol /dnH2甲烷 2nCH42 224612 449224mol /dnH2o n h2o 原料+ n h2o氢气+ n h2o 甲烷=250000 + 4741814492241173405mol/dn(烟气)=nN?门心n。5424362291164 11734056888931mol/d每天的烟气量为：V 单台炉每天的烟气量为nRT 6888931 8.314 6733378549mP101325 5003785492415773m3/h378549m3。每小时的烟气量为：两台炉共用一个烟囱，那么烟囱的烟气流量为:V 15773 2 31546m3/h工况烟气量二氧化硫含量的计算33nSO n 29.4mmol/m 20000m 588molSO2H2S0.0994g/m3588mol 64g/mol378549m3尘量和粒径参数玻璃粉尘颗粒的安息角 2632°,对尘含量和粒径因为业主未提供，烟气含尘量也与管理水平和运行状况等因素有关，参