Preparation of CaO-containing carbon pellets from coking coal and calcium oxide:Effects of temperature,pore distribution and carbon structure on compressive strength in pyrolysis furnace

CaO-containing carbon pellets(CCCP)were successfully prepared from well-mixed coking coal(CC)and calcium oxide(CaO)and roasted at different pyrolysis temperatures.The effects of temperature,pore distribution,and carbon structure on the compressive strength of CCCP was investigated in a pyrolysis furnace(350-750℃).The results showed that as the roasting temperature increased,the compressive strength also increased and furthermore,structural defects and imperfections in the carbon crystallites were gradually eliminated to form more organized char structures,thus forming high-ordered CC.Notably,the CCCP preheated at 750℃exhibited the highest compressive strength.A positive relationship between the compressive strength and pore-size homogeneity was established.A linear relationship between the com-pressive strength of the CCCP and the average stack height of CC was observed.Additionally,a four-stage caking mechanism was developed.

工业废渣在湖相软土固化改良中的应用研究

为改善湖相软土承载力小、易压缩变形、含水率大的工程特性,提出采用粒化高炉矿渣(GGBS)作为主固化材料,电石渣和Na_(2)SO_(4)作为激发剂材料对湖相软土进行复配固化改良,并与水泥固化方案进行了工程性能对比试验。结果表明:单掺GGBS、电石渣或者Na_(2)SO_(4)均能提升软土强度,分别在12%、2.5%和4%掺量时达到强度最大值,但对于强度的提升程度较小;当采用GGBS(12.18%)+电石渣(2.3%)+Na_(2)SO_(4)(5.31%)的复配方案时,强度提升较为显著,28d龄期强度可以达到1107kPa,是原状软土的24.6倍,其强度改善效果与掺入13%水泥的固化改良效果相当;采用GGBS+电石渣+Na_(2)SO_(4)进行复配固化的软土稳定性强于采用水泥固化的软土,在经历9次干湿循环后,强度仅降低7kPa,而水泥固化组则降低了86kPa,复配固化改良软土具有更优越的工程力学性能。

电石渣替代石灰石用于火电厂脱硫的优势分析

电石渣是富含Ca(OH)_(2)的工业固体废弃物,替代石灰石进行火电厂脱硫具有经济、环境、社会、生态多重效益。从脱硫原理、影响因素等方面对比电石渣炉内脱硫技术和炉外烟气脱硫技术,并指出电石渣与石灰石相比所具备的优势,同时分析电石渣用于电厂脱硫存在的问题以及解决的方案,为电石渣合理替代石灰石用于火电厂脱硫提出参考性建议和未来发展的方向。

核主元分析与优化核极限学习机模型在电石炉爆炸风险评估中的应用

为准确判断电热法电石生产工艺中电石炉的爆炸风险等级,提出了一种精准有效的风险评估模型。首先,基于危险与可操作性(Hazard and Operability, HAZOP)分析筛选出人、物料、设备、管理四方面的34项爆炸风险因素,考虑到因素间存在非线性关联,采用核主元分析(Kernel Principal Component Analysis, KPCA)进行属性约简,减少冗杂信息的干扰。其次,利用融合了Tent混沌序列、高斯变异与混沌扰动的麻雀搜索算法(Improved Sparrow Search Algorithm, ISSA)寻优核极限学习机(Kernel Extreme Learning Machine, KELM)的惩罚系数与核参数,建立KPCA-ISSA-KELM风险评估模型。最后,使用该模型分析83组实例数据,选取其中59组用于模型训练,其余24组用于测试。在测试结果中,该模型正确分类了22组数据的风险等级,判别准确率为91.67%,在各项性能指标上均优于对照模型,表明该模型对电热法工艺电石炉的爆炸风险等级具备高识别精度。

电石炉尾气净化系统的研究与应用

结合实际生产来看,电石在生产期间会产生大量尾气,这部分尾气温度高、热值高、含量复杂且风量高,以CO为电石炉尾气最主要成分。受CO富含量因素影响,导致电石炉尾气被大量应用于上游石灰生产,以及乙二醇、二甲醚等生产中。但需要注意的是,密闭式电石炉生产期间尾气异常排放会导致环境污染问题产生,考虑现尾气净化系统工艺方案的局限性与问题,需要尝试对电石炉尾气净化系统进行改进与优化,以确保尾气处理效果满足生产所需,达到设计要求,实现生产闭环以及稳定控制。因此,文章尝试对电石炉尾气净化系统展开分析与阐述,在对电石炉尾气净化工艺技术现状进行分析的基础之上,对尾气净化系统改良方案进行研究,结合实例分析证实尾气净化系统优化方案的实施效果,取得确切结论。

电石炉尾气脱硫净化工艺的开发

电石炉尾气中的硫、氧及其他杂质脱除是电石炉尾气综合利用的难题,为此,提出了一种脱硫净化工艺,该工艺采用TSA除杂+水解脱硫+深度脱硫+低温脱氧+脱烃的方法,从而将电石炉尾气中的有机硫及杂质脱除,脱氧采用复合氧化物催化剂脱氧,通过循环控制脱氧反应器入口氧体积含量在0.5%左右,使脱氧反应温升平稳,在低温下降氧进行反应脱除,从而控制催化剂结焦积碳的风险,延长了脱氧催化剂的使用寿命,脱烃采用贵金属催化剂,可在较低温度条件下脱烃。工业实验表明,该工艺可以将气体中的硫化物脱除至0.1 mg/m^(3)以下,氧含量脱除至30μL/L以下,不饱和烃含量<0.1 mg/m^(3),从而达到深度利用的要求。

电石炉自动控制系统的优化

介绍了电石生产工艺流程及电石炉自动控制系统的配置。详细阐述了电石炉控制系统的控制策略和优化措施。优化后,自动控制程序操作简单,电石炉运行平稳,电石产品发气量稳定,取得了良好的经济效益。

密闭电石炉智能APC控制设计探究

文章着重探讨了密闭电石炉的智能APC控制设计思路,通过对当前电石炉工艺特点和控制需求深入分析,指出现行炉气压力、电极自动控制存在的不足以及对电石炉运行存在的影响,详细阐述了智能化控制系统的设计思路、运行思路,以及后续改进达到黑屏操作的方法。

氧热法电石生产技术研发进展

电石是一种重要的由煤生产纯化学品的中间产物,一百多年来由电弧法生产,耗电量很大,从燃煤发电算起,能耗很高。为了降低能耗,国内外很早就开始研发以含碳原料与氧气反应供热的氧热法技术。简要介绍了过去中试研发的几个氧热法技术及其存在问题,较为详细地介绍了近年来我国在电石生产反应器开发、基本化学反应和反应工程规律认识等方面的进展,重点展示了对电石生成反应机理的认识以及原料性质、形貌、传质、灰分等对反应的影响,整体工艺能效衡算等方面的特征。

电石炉尾气净化分离用于合成乙二醇的新工艺

电石炉尾气富含CO,其中φ（CO）约为65%~90%,φ（H2）约为8%~15%,此外还含有N2、CH4和微量的S、P、As、F、HCN、O2、Cl、不饱和烃等。提出了一种净化分离方法得到的CO和H2可用于草酸酯加氢路线合成乙二醇,电石炉尾气出气柜压缩后,预净化,然后经脱硫、磷、砷、氟、氯、HCN、羰基金属,脱氧深度净化脱除电石炉尾气中的H2S、COS、CS2、PH3、As H3、HF、HCN、HCl、羰基金属、O2,再将深度净化后的一部分电石炉尾气经变压吸附（CO-PSA）分离出高浓度的CO,脱氢,得到纯CO;另一部分电石炉尾气与CO-PSA解析气混合后在铁铬系高温变换催化剂和铜锌系低温变换催化剂的催化作用下,发生变换反应使变换后体系中φ（CO）〈0.3%,然后经PSA脱除CO2,PSA提纯H2,得到高纯H2。制取的纯CO和纯H2作为原料气用于生产乙二醇比煤为原料投资省,成本低。

电石炉区域能量分配模型研究

利用Factsage软件对电石炉内可能发生的化学反应的热力学数据进行计算,根据物理化学变化设定临界约束条件,将电石炉划分为炉料区、反应区、熔融滴落区和熔池区4个区域,在此基础上对碳化钙的生成机理做了探讨,对原料带入的杂质引起能耗的变化进行了分析,对各区域的能量利用分配进行了计算,结果显示,电石炉4个区域的电耗分别占供入总能量的14.46%、12.40%、13.54%和43.21%,电石炉能量损耗占16.38%,从而明确了电能在不同区域的利用价值。

基于PC/104的电石炉炉台控制系统设计

电石炉电极升降控制系统是利用电弧电流的设定值与实际值比较来自动调节,当设定值大于实际值时,电极上升;反之下降,最终达到平衡点进行稳弧冶炼。开发了基于PC/104的电石炉炉台控制软、硬件系统,通过VB编程实现电石炉炉台的自动控制。

电石炉烟气趋零排放技术方案研究

电石工业作为我国重要的基础化工行业,也是高耗能、高污染的行业。由于电石炉烟气自身的特点,使其净化难度大,大量烟气及粉尘带来了严重的环境问题。将电石炉高温烟气作为石灰煅烧的燃料,再将石灰窑产生的烟气用于焦炭干燥,然后将烘干后的废气引出,作为助燃空气直接用管道输送至自备电厂,在利用热烟气中的显热的同时,在锅炉中通过燃烧去除烟气中的大部分污染物,随后烟气进入污染物控制系统中,将其中的污染物去除后排放,可使电石行业大气污染物达到趋零排放。

利用电石炉尾气生产甲醇和二甲醚

用电石炉尾气制甲醇、二甲醚工艺,生产技术、能耗指标达到国内先进水平。

两段热平衡计算电石炉炉热指数

为提高对进入电石炉内电能的控制,引入"电石炉炉热指数"的概念.电石炉的炉热指数包含两部分:一部分是炉料配热系数C,代表炉内能量分配情况;一部分是高温区的热盈余q,代表炉内的热状态.通过对电石冶炼过程的分析,将电石炉分为炉料区和反应区,采用两段热平衡法计算电石炉的炉热指数,并对影响炉热指数的因素进行分析.通过对炉热指数的调节,达到对进入电石炉内电能的控制.

电石炉气处理和利用综述

介绍了电石炉气处理利用的方法,分析评价了各种利用方式的适用范围和优缺点,提出了电石行业实现资源利用、节能减排的途径和循环经济发展方向。

PLC在电石炉控制系统中的应用

电石冶炼炉是一个大量消耗电能、炉内状况变化大、现场工作环境恶劣的冶炼设备。它工作的稳定与否直接关系到电石产品的质量。对电石炉生产过程进行自动控制是冶炼厂提高产品质量和节能降耗的重要手段之一。本文介绍了一种基于PLC的电石炉控制系统组成及生产控制策略,采取优先调整偏离设定值最大相和协调控制的原则,有效的解决了负载波动大和负载耦合的问题。该系统在实际应用中能有效提高电石产品质量,减少能源损耗,降低工人劳动强度。

电石电弧炉节能型智能控制系统

以工业电石电弧炉为控制对象，根据系统运行中存在的问题，提出了节能型智能控制系统．系统采用神经网络控制器及微机电极调控器构成复合智能控制系统，设计了电弧炉神经网络控制器和新的自学习算法，经仿真和实际运行，运行稳定。

电弧模型及电石电弧炉仿真

在电石电弧炉仿真过程中,经典和改进的经典微分方程形式的电弧模型存在对参数敏感、计算稳定性差的问题,适应的工况有限。以能量平衡为原则,选取电弧半径为状态变量,建立了能反映电弧产生和发展过程的物理特性的电弧的Simulink模型,并根据实际的电石电弧炉电气参数建立了反映其电气特性Simulink模型。在此基础上,通过对电弧特性的仿真确定了使电弧稳定工作的起弧电压、能量平衡系数等参数的范围;对实际电石电弧炉进行了仿真,仿真结果和实际电石电弧炉电气特性基本一致。仿真结果表明,能量平衡型的电弧模型具有仿真稳定特性好,能适合电石电弧炉运行工况。

密闭电石炉余热锅炉

我国绝大多数密闭电石炉炉气都直接排入大气烧掉 ,既浪费能源 ,又污染环境。浙江巨化电石有限公司于1998年投产的密闭电石炉余热锅炉较好地解决了炉气的利用问题 。