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利用焦炭灰分计算发热量及其应用徐亚山(驻昆解放军化肥厂,云南 开远 661600) 中图分类号 tq 11312 文章编号 100429932 (2002) 0520017202 文献标识码 b( r= - 019669) , 并推导出用焦炭灰分计算发热量的公式, 计算值与实测值之差大部分小于 0130m j k g。 该方法对我厂焦炭发热量的控制起到了 重要的指导作用。在以焦为原料制煤气或合成氨的企业中, 焦炭的发热量是物料平衡和热量平衡的重要指标之 一。 在生产中通常要测定焦炭的发热量, 但由于量热仪价格较昂贵, 有的用焦单位不具备发热量 测定条件, 而只测定焦炭的工业分析。 我厂每天 焦炭用量为 350 多吨, 每天都对焦炭工业分析进 行测定, 而发热量测定频率为每周一次, 焦炭的 发热量得不到及时、 准确的反映。 在实践中我们发现焦炭的灰分与发热量之间有较好的线性关系1计算公式的建立111求二元线性回归方程表 1 为我厂焦炭工业分析和发热量的测定数 据。表 1焦炭工业分析和发热量数据序号由表 1 可看出, 空气干燥水分 (m ad )一般不因此焦经推导, 得:x y -挥发分 (v ad ) 一般不高于 2% , 1高于 1% ,(x ) (y )n炭中主要含量为固定碳 (fc ad ) 及灰分 (a ad ) ,而弹(3)b= 1x -2(x )2灰分(a ad )越高, 固定碳含量(fc ad )越低,n筒发热量 (q b , ad ) 越低。为研究 a ad 与 q b , ad 之间的内在关系, 现设它为满足解方程组的需要, 以表 1 数据为基础,特设计如表 2 的基本计算表格。将表 2 数据代入 (3) 式计算得:们满足一元一次直线方程, 即:y = a + bx式中 x 为自变量, 其观测值为 a ad 的测定值;y 为因变 量 的 函 数 值, 其 观 测 值 为 q b , ad 的 测 定 值, 用 y 表示。 根据最小二乘法原理可得到如下方程组:381117539169102601006-20= - 013311b=381117273421080-20b= - 013311 代入 (1) 式得:将y= a + bxx y = a n x + bx 2(1)(2)5391692038111720+ 013311= 33129a =y = 33129- 013311x112相关系数及显著性检验 直线相关系数由下式计算得到:(4) 收稿日期 2002 205221 作者简介 徐亚山 (1968-) , 男, 云南蒙自人。m ad v ad a ad fc ad q b, ad序号% % % % m j k gm ad v ad a ad fc ad q b, ad% % % % m j k g1 0184 1104 15146 82166 281212 0136 1164 14122 83178 281713 0176 1137 18106 79181 271294 0158 1149 21158 76135 261125 0152 1174 17168 80106 271436 0156 1160 19167 78117 261897 0167 1120 18110 80103 271088 0176 1167 19113 78144 261709 0168 1132 18131 79169 2710510 0186 1143 19139 78132 2615611 0172 1128 17184 80116 2714712 0156 1142 19120 78182 2712513 0174 1131 20181 77114 2616114 0174 1172 19164 77190 2619315 0170 1146 18137 79147 2713216 0184 1172 20126 77118 2618617 0174 1176 19141 78109 2617018 0172 1149 19114 78165 2618219 0186 1157 22150 75107 2519120 0174 2113 22140 74173 25178中 氮 肥第 5 期18表 2基本计算表格将表 2 数据代入 (3) 式计算得:r= -019669查相关系数检验表得自由度为 18 (n - 2) 时,r0105 = 01444。现 r= - 019669, 其绝对值大于临界 值 (01444) , 所以在 95% 概率的情况下, 灰分 a ad与弹筒发热量 q b , ad 有显著的线性关系。 因此由焦炭灰分计算发热量的公式如下:x 2y 2序号xyx y151461412218106211581716819167181101911318131191391718419120201811916418137201261914119114221502214038111728121281712712926112271432618927108261702710526156271472712526161261932713226186261702618225191251785391692391011620212084326116364651696431215824386190893271610036519569335125613751972131812656368164004331056138517296337145694101467637617841366133965061250050117600734210799795180418241264174417441682125447521404972310721733132647121890073117025705143367541600974215625708109217251224974613824721145967121890071913124671132816641608443611266408125624921857456316696484196245281926349011480510177104951285551419984490106485231200055317541528190525011868454411836518124705131334858219750577147201234567891011121314151617181920合计q b , ad = 33129- 013311a ad回归线的准确度(6)113前面已确定了变量 y 依 x 的回归直线方程,则测定值落在以下两条直线间的概率为 (1- ) :y = 33129- 013311x ts r(7)式中 t 为自由度等于 (n - 2)、相当于显著水平为 的 t 值,查表得:t= 211011y 2 -y ) 2(n2s r =1- r(8)n -2s r1457213575 1026010063= 01181代入数据后计算得:则 ts r = 0138x y - (x ) ( 1 y )nr=即 有 95% 的 测 定 值 在 直 线 q b , ad = 33129 - x 2 - 1 (x ) 2 y 2 - 1 (y ) 2 013311a ad0138 之间。nn表 3 为公式 (6) 计算值与实测值对比结果。(5)表 3 公式 (6) 计算值与实测值对比序号从 表 3 可 看 出: 计 算 值 与 测 定 值 之 差 小 于0130 m j k g 的占 90% 左右。b g t 213- 1996 中,不同实验室之间发热量测定允许误差为0130m j k g。因此, 利用该公式所得计算值能满足生产 中焦炭发热量的控制。高位发热量(q g r, ad ) = q b , ad -(9511s t, ad + 010016q b , ad )(9)低位发热量 100- m a r(qne t, a r ) = q g r, ad -(206h ad )- 23m a r100- mad2应用(10) (% ) , 同一矿点式中s t, ad 焦炭中全硫含量211直接用分析结果计算发热量对于有条件测定工业分析而无条件测定发热 量的企业或单位, 可用公式 (6) 计算出焦炭弹筒发 热 量, 但 实 际 生 产 中 一 般 以 收 到 基 低 位 发 热 量(q ne t, a r ) 计, 因此还需作如下进一步计算。的焦炭, 其 s t, ad 基本稳定, 可用重量法测定5 次后, 取平均值作为常数; m t 焦炭全水分含量, % ;(下转第 20 页)a ad q b, ad ( 计算) q b, ad ( 实测) 差值 序号% m j k g m j k g m j k ga ad q b, ad ( 计算) q b, ad ( 实测) 差值% m j k g m j k g m j k g1 24194 25103 25119 - 01162 28159 23182 23161 01213 23169 25145 25126 01194 20122 26160 26188 - 01285 22140 25187 25183 01046 23127 25159 25148 01117 25188 24172 24165 01078 23186 25139 25124 01159 26128 24159 24157 010210 20132 26156 26160 - 010411 17102 27165 27151 011412 21162 26113 25175 013813 27121 24128 24145 - 011714 24140 25121 25144 - 012315 22140 25187 26109 - 012216 25160 24181 25114 - 013317 28141 23188 23192 - 010418 17164 27145 27169 - 012419 20177 26141 26128 011320 22136 25189 25162 0127中 氮 肥第 5 期20液循 环 量, 降 低 了 泵 的 电 耗, 每 天 可 节 电 160(1) 提高 了 脱 硫 效 率,出 塔 h 2 s 含 量10台kw h。(4) 装置运行 8 个月后,硫堵现象。m gm 3 , 减轻了尿素系统脱硫压力。(2) 停开-填料层干净,无溶液循环泵, 每天可节电 300 kw h , 年节电 93312变脱万 kw h。 (3) 塔压降小,表 1 常压脱硫改造前后对比操作弹性大。气体流量m 3 h溶液总碱度m o ll溶液循环量m 3 h入塔 h 2sm gm 3出塔 h 2sm gm 3塔阻力k p a脱硫效率%循环泵电流a时间改造前43000450004400001380138013201320133700700600423352130085909066279197414931192139118280280270改造后450006001100852270450007001000822270表 2 加压脱硫改造前后对比气体流量m 3h溶液总碱度m o ll溶液循环量m 3h入塔 h 2sm gm 3出塔 h 2sm gm 3脱硫效率%时间改造前450004300001340134013201323603601009048435210521290119018改造后45000180110104500018080714(上接第 16 页) 后置过滤器气体由里往外通过, 其滤床由预过滤层、 超细纤维层、 过滤层和重力沉 降层组成, 内设不锈钢网支架, 表面积逐渐扩大, 污物中较大固体颗粒滞留在预过滤层中, 最终阻 塞纤维孔隙, 导致阻力上升, 滤芯寿命终结。工作原理如下: 呈悬浮状的液体、 固体微粒 进入主过滤层、 超细纤维床层, 微小的油气溶胶 粒子在密集纤维的直接拦截、 惯性碰撞与布朗运 动等机理综合作用下, 被收集在一根根超细纤维 丝上, 并趋于集结, 凝聚后随气体一起进入最外层的开孔型泡沫防扩散套。 由于这个套具有很大的表面积和大量的蜂窝状孔隙, 凝聚长大的液滴汇集成液膜在重力的作用下落入集油槽中排出,洁净的气体在低速下离开滤芯汇集排出。 超细过滤器的开发成功是气体分离领域的又一重大突破。 由于它具有彻底解决气固 (液) 相分离的难题, 可以广泛应用于合成氨的各个工段, 如氨、 甲醇合成工段, 氢氮及二氧化碳压缩和冰 机工段, 有机溶剂脱碳等贵重溶剂回收的气体