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 同而有所差别，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

2、3600mm, 炉一昼夜燃烧煤气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：- 反应计算煤气燃烧发生的主要化学发应：2H2 + 02 = 2出0CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O2CO + O2 = 2CO22H2S + 3O2

3、 = 2SO2+ 2H2OH2O （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:PVn _RT10132520000 =831896mol/d8.314293n h 0 .57 : n 二 0.57 831896H 2mol / d = 474181 mol / dnch 0.27 :n =

4、0.27 *831896mol / d = 224612 mol / dneo =0.08 n = 0.08； 831896mol /d =66552mol / d=41595 mol / d=24957mol/dn（煤气中 ）=0.05 n =0.05831896 mol /dne°2（煤气中 ）=0.03 n = 0.03831896mol/ d氢气燃烧计算过程如下: 2H2 + 02 = 2H2O1molH2燃烧需要耗费氧气0.5mol，生成水蒸汽1molnH2o （氢气）=nh2 = 474181mol /dnO2（H2） =2nH2 = 2474181 mol / d =9

5、48362 mol / d（2）甲烷气燃烧计算过程如下：CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O1mol甲烷燃烧需要耗费氧气2mol，生成水蒸汽2mol，二氧化碳1mol门出o（甲烷） =2nCH。=2224612 = 449224 mol / d“-（CH 4） =2 nCH4 = 2224612 mol /d =449224 mol / dnCO =nCH 4 =224612 mol / d =224612 mol / d（3）一氧化碳燃烧计算过程如下：2CO + O2 = 2CO21mol 一氧化碳燃烧需要耗费氧气 0.5mol，生成二氧化碳1molnCO 2 = nCO = 665

6、52 mol / d nO （CO ） =0.5nCO = 33276 mol / d（4）硫化氢燃烧计算过程如下：2H2S + 302 = 2SO2+ 2出03= 588 molm 1000 mg / m x 20000nH2SM h2S34 g / mol= 1.529 .4 mmol33/ m 20000 m 882 mol33nS0n 29 .4 mmol / m 20000 m 588 mol2H 2snH20=n H2S =588m°l化氢燃烧耗氧量相比之下数量小可以忽略n =n （H2）+ n （CH4）+ n （CO） =948362 + 449224 + 33276

7、 =1430862 mol /d0 2 0 2O2O 2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。需要耗费的空气量n空气（需）=n°2 = 1430862= 6813629 mol / d0.21 0.21助燃风机供给的风量 15001800nf/h，全压为5000Pa,温度为20C，由助 燃风机供应空气的物质的量为：PV （101325+5000 ）X1800 X24n（空气）（助燃）1885565 mol / d工RT8.314293助燃风机供给空气量和需要的空气量之差为：n （空气）1= n （空气）n （空气）（需）1885565 6813629=

8、- 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。因此氧化反应为空气量正好够，不过量反应。空气量按需求量计算。n空气=n 空气(需)= 6813629 mol / 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“N2 二 “N2（空气）+ n N2（煤气）= 68136290.79 41595 = 5424362 mol /d（2）二氧化碳生成的二氧化碳量为:nCO 2 =nc°2(CH J nC (CO 224612- 66552= 291164 mol / d（3）水气水气

9、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。nO（原料） = 750000000.06 / 18 = 250000 mol /do （氢气）=474181 mol /dnH2O（甲烷） =2nCH =2224612 =449224 mol /dnH2。= nH2o（原料）+ nh 2。（氢气）+门日2。（甲烷）=250000 + 474181449224=1173405 mol / dn（烟气）=nN2 - nco2 “h 2o = 5424362291164- 1173405= 6888931 mol / d每天的烟气量为：V二nRT68889318.3146733378549 m101325500单台炉每天的烟气量为378549m3。每小时的烟气量为:3785493V15773 m / h24两台炉共用一个烟囱，则烟囱的烟气流量为:V =157732 =31546 m"/h（工况烟气量）三二氧化硫含量的计算33nso2 二门怜 =29.4mmol / m 20000 m 588 mol588 mol 64 g / mol3c30.0994 g / m378549 m四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