炼焦工艺知识试题及完整答案

炼焦工艺知识试题及完整答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题1.炼焦用煤根据煤化程度不同，可划分为褐煤、烟煤和无烟煤，其中最常用的炼焦煤是A.褐煤B.长焰煤C.焦煤和肥煤D.无烟煤2.焦炉的“五大部位”是指A.炭化室、燃烧室、蓄热室、机侧、焦侧B.炭化室、燃烧室、蓄热室、烟道、炉顶C.炭化室、燃烧室、蓄热室、炉顶、炉底D.燃烧室、蓄热室、烟道、炉顶、炉门3.在焦炉加热制度中，控制炭化室压力制度的目的是A.防止冒火和串漏B.增加焦炉加热能力C.提高焦炭质量D.减少化学产品损失4.煤的胶质层最大厚度（Y值）是评价煤的A.结焦性指标B.燃烧性指标C.发热量指标D.灰熔点指标5.焦炉炭化室两侧的炉墙温度分布通常呈A.均匀分布B.中间高、两头低C.两头高、中间低D.无规律分布6.炼焦过程中，煤料经历塑性阶段后，产生收缩裂纹，导致焦炭产生裂纹和降低强度的现象称为A.熔融收缩B.膨胀压力C.飞边D.焦侧推焦阻力7.焦炉煤气的主要成分是A.氢气、甲烷、一氧化碳B.氮气、二氧化碳、甲烷C.氢气、氮气、甲烷D.一氧化碳、甲烷、硫化氢8.焦炉燃烧室的立火道通常分为A.上下两段B.左右两段C.上下左右四段D.单段9.蓄热室的主要作用是A.加热煤料B.回收煤气和废气的显热，预热空气和煤气C.排出焦炉烟气D.冷却焦炭10.炼焦最终温度一般控制在A.950℃-1050℃B.800℃-900℃C.1100℃-1200℃D.600℃-700℃11.焦炉荒煤气在进入化学产品回收系统前，通常需要先经过A.焦炉除尘B.初冷器冷却C.焦炉筛分D.焦炭整粒12.下列哪种方法不属于干法脱硫A.活性炭法B.氧化铁法C.红铁粉法D.砷碱法13.粗苯回收通常是在煤气的冷却过程中，利用其A.溶解度降低B.密度变化C.颜色变化D.沸点变化14.焦炉的复热式是指A.燃料既可使用焦炉煤气也可使用高炉煤气B.燃料只能使用焦炉煤气C.燃料只能使用高炉煤气D.燃料使用天然气15.结焦时间是指煤料从进入炭化室到推出焦炭的时间，通常用小时表示，若结焦时间缩短，则焦炭A.变软，质量变差B.变硬，质量变好C.不变D.无法确定16.炼焦过程中产生的膨胀压力过大时，容易导致A.焦饼中心温度过高B.炉墙产生裂缝C.煤气产量增加D.焦炭块度增大17.焦炉炉顶空间温度过高会导致A.煤气热值降低B.化学产品分解损失增加C.焦炭成熟度不够D.燃烧不充分18.煤的膨胀压力是指煤在塑性阶段受热膨胀时，对炉墙产生的压力，其大小主要取决于A.煤的挥发分产率B.煤的粘结性C.煤的灰分含量D.煤的水分含量19.在配煤中，为了改善焦炭的强度，通常需要加入A.强粘结性煤B.弱粘结性煤C.高挥发分煤D.低挥发分煤20.焦炉的热平衡中，收入项主要包括A.燃料燃烧放热、焦炭显热、冷却水带走热B.燃料燃烧放热、化学产品带走热、焦炉散失热C.燃料燃烧放热、空气和煤气带入显热、焦炭显热D.燃料燃烧放热、辐射散失热、焦炉漏气热损失二、多项选择题1.焦炉的主要结构包括A.炭化室B.燃烧室C.蓄热室D.炉顶E.烟道2.下列属于炼焦化学产品的是A.焦炉煤气B.粗苯C.煤焦油D.硫铵E.焦炭3.焦炉煤气脱硫脱硝常用的方法有A.氨水法B.环丁砜法C.活性炭法D.湿法氧化法E.直接燃烧法4.炼焦过程中的煤料热解阶段主要包括A.预热阶段B.塑性阶段C.半焦收缩阶段D.成焦阶段E.冷却阶段5.影响焦炭强度的因素包括A.煤的配比B.炼焦最终温度C.结焦时间D.焦炉加热均匀性E.煤的灰分含量6.焦炉调温中，调节炉体结构的方法有A.调节炉柱弯曲度B.调节炉柱位移C.改变加热煤气流量D.改变空气系数E.改变加热煤气压力7.煤的粘结性指标主要包括A.胶质层最大厚度（Y值）B.吉泽勒流动性指数（G值）C.罗加指数（RI）D.奥亚膨胀度（b值）E.发热量8.蓄热室格子砖的主要形式有A.编织砖B.波浪砖C.十字交叉砖D.直通砖E.圆柱形砖9.焦炉炭化室墙的主要作用是A.传递热量给煤料B.构成煤料高温干馏的空间C.排出焦炉煤气D.进行燃烧反应E.回收热量10.炼焦工艺中，提高焦炉热效率的措施包括A.减少炉体表面散热B.加强炉体密封，减少漏气损失C.提高空气系数D.充分利用废气显热预热空气和煤气E.延长结焦时间三、填空题1.炼焦煤的粘结性指标中，Y值表示胶质层最大厚度，单位是2.焦炉的五大部位是指炭化室、燃烧室、蓄热室、和3.焦炉加热制度中，调节炉温的手段主要有调节和调节。4.煤气中硫化氢的脱除工艺中，常用的湿法脱硫剂是和5.炼焦最终温度一般控制在950℃~1050℃，过高会导致化学产品分解损失增加。6.焦炉炭化室两侧的压力制度通常要求机侧压力焦侧压力，以防止7.炼焦过程中，煤料经历塑性阶段后，体积收缩产生裂纹，此阶段称为阶段。8.焦炉蓄热室的主要功能是回收废气的显热，并预热进入燃烧室的空气和煤气。9.煤的膨胀压力是指煤在受热膨胀时，对炉墙产生的压力，其大小与煤的和有关。10.粗苯的主要成分包括苯、甲苯、二甲苯、和11.焦炉的复热式结构是指既可使用焦炉煤气加热，也可使用加热。12.焦炭的机械强度通常用抗碎强度和表示。13.煤的结焦过程可以分为预热、塑性、半焦收缩和四个阶段。14.焦炉燃烧室的立火道通常采用分隔，以控制燃烧。15.炼焦生产中的主要热损失包括炉体散热、和化学不完全燃烧热损失。16.在配煤中，为了弥补弱粘结性煤的不足，通常加入强粘结性煤作为17.煤气初冷器通常采用横管式或冷却荒煤气。18.焦炉炭化室炉墙温度分布特点是两道火道温度高，中间火道温度低，称为19.焦炉调温中，调节燃烧制度的主要手段是调节和空气系数。20.焦炉煤气中氢气的体积分数通常在左右。四、简答题1.简述炼焦过程中煤料热解的四个主要阶段及其特征。2.简述焦炉调温中“压力制度”调节的主要内容和目的。3.简述焦炉化学产品回收系统中，粗苯回收的主要原理和工艺流程。4.简述焦炉“五大部位”中炭化室和燃烧室的结构特点及作用。五、计算题1.某焦化厂年产焦炭100万吨，焦炉煤气产率为360立方米/吨焦，焦炉煤气低热值为17500kJ/Nm³，焦炉热效率为75%。求该厂炼焦过程的总热耗量及年总耗热量。（保留整数）2.已知某炭化室装煤量为18吨，入炉煤干基水分5%，结焦时间为16小时。若煤料在塑性阶段产生膨胀压力为12kPa，炉墙面积为150m²，求煤料膨胀对炉墙产生的总推力是多少？（写出公式并计算结果）试卷答案一、单项选择题1.C*解析：*焦煤和肥煤具有优异的粘结性和结焦性，是炼焦配煤中的骨架煤，是炼焦用煤中最主要的煤种。2.A*解析：*焦炉的“五大部位”是指炭化室、燃烧室、蓄热室、机侧和焦侧，这是焦炉结构的标准分类。3.A*解析：*控制炭化室压力制度（通常要求机侧压力略高于焦侧）的主要目的是防止炭化室内部的高温和煤气外泄（冒火），以及防止两侧炉墙压力不平衡导致的串漏。4.A*解析：*胶质层最大厚度（Y值）是判断煤结焦性能（粘结性）的最重要指标之一，Y值越大，煤的粘结性通常越好。5.C*解析：*燃烧室沿炭化室宽度方向进行加热，通常设计为双联火道，沿宽度方向温度分布呈中间低、两头高的“凸”字形分布，以保证煤料均匀受热。6.A*解析：*煤在热解过程中，当胶质体固化为半焦时，体积发生急剧收缩，产生裂纹，这会导致焦炭产生裂纹网，降低焦炭强度。7.A*解析：*焦炉煤气的主要成分是氢气（约55%-60%）、甲烷（约23%-27%）和一氧化碳（约5%-8%），此外还含有少量的乙烯、硫化氢等。8.C*解析：*现代焦炉燃烧室的立火道通常采用上下分隔的结构，通过调节上下部火力比来控制炉温沿炭化室高度方向的均匀性。9.B*解析：*蓄热室是焦炉的热交换器官，利用废气的余热来预热入炉的空气和煤气，从而提高燃料的燃烧效率。10.A*解析：*炼焦最终温度是指焦饼中心完全成熟时的温度，标准范围为950℃-1050℃。温度过高会导致焦炭过火变脆，且使化学产品在高温下分解损失增加。11.B*解析：*荒煤气在进入化学产品回收系统前，必须先通过初冷器冷却到60℃左右，以使煤气中的焦油和萘冷凝析出，便于后续回收。12.B*解析：*干法脱硫（如活性炭法）利用吸附原理；湿法脱硫（如砷碱法、氧化铁法、氨水法）利用化学反应原理。氧化铁法属于湿法脱硫。13.A*解析：*粗苯回收主要利用苯族烃（苯、甲苯、二甲苯）在煤气中的溶解度随温度降低而减小的物理特性，通过降低煤气温度进行吸收。14.A*解析：*复热式焦炉是指既可以使用焦炉煤气加热，也可以使用高炉煤气（或发生炉煤气）加热的焦炉。15.A*解析：*结焦时间是指煤料从进入炭化室到推出焦炭的时间。结焦时间越短，煤料受热时间不足，焦炭未完全成熟，强度会变差。16.B*解析：*煤在塑性阶段受热膨胀产生的压力称为膨胀压力。如果膨胀压力过大，超过炉墙的承受能力，会导致炉墙产生裂缝。17.B*解析：*炉顶空间温度是指炭化室顶部空间的温度。如果该温度过高，会使煤气中的化学产品（如苯、萘）发生热解分解，导致化学产品回收率降低。18.B*解析：*膨胀压力的大小主要取决于煤的粘结性和塑性温度区间。粘结性越好、塑性温度区间越宽，通常膨胀压力越大。19.A*解析：*配煤时，为了弥补弱粘结性煤（如气煤）结焦性差的问题，需要加入强粘结性煤（如焦煤、肥煤）来提高焦炭的机械强度。20.C*解析：*焦炉热平衡的收入项包括燃料燃烧放热、空气和煤气带入的显热、以及焦炭和装入煤带入的显热。燃烧放热是主要来源。二、多项选择题1.A,B,C,D,E*解析：*焦炉的五大部位涵盖了炼焦生产的主要结构单元，包括炭化室、燃烧室、蓄热室、炉顶和烟道。2.A,B,C,D*解析：*炼焦化学产品主要包括焦炉煤气、煤焦油、粗苯和硫铵（或硫酸铵）。焦炭虽然是炼焦产物，但属于固体燃料，不属于化学产品范畴。3.A,B,C,D*解析：*焦炉煤气脱硫方法多样，包括湿法（如氨水法、环丁砜法、湿法氧化法）和干法（如活性炭法）。直接燃烧法是将含硫气体燃烧生成二氧化硫，不属于脱硫工艺本身。4.A,B,C,D*解析：*煤的干馏过程（热解）主要分为预热阶段、塑性阶段、半焦收缩阶段和成焦阶段。5.A,B,C,D,E*解析：*焦炭的机械强度受多种因素影响，包括煤的配比、炼焦温度、结焦时间、加热均匀性以及煤的灰分含量等。6.A,B,C,D*解析：*焦炉调温主要分为结构调节（如炉柱弯曲度、位移）和燃烧调节（如煤气流量、压力、空气系数）。7.A,B,C,D*解析：*评价煤粘结性的指标包括胶质层最大厚度（Y值）、吉泽勒流动性指数（G值）、罗加指数（RI）和奥亚膨胀度（b值）。发热量是评价煤热值的指标。8.A,B,C*解析：*蓄热室格子砖的常见形式有编织砖、波浪砖和十字交叉砖，用于增加换热面积。9.A,B*解析：*炭化室的作用是构成煤料高温干馏的空间并传递热量。燃烧室是进行燃烧反应和传递热量的场所。10.A,B,D*解析：*提高焦炉热效率主要靠减少散热（A）、减少漏气损失（B）以及充分利用废气显热预热空气煤气（D）。提高空气系数（C）会导致燃烧不充分，降低热效率。三、填空题1.mm*解析：*胶质层厚度Y值的单位是毫米。2.炉顶；炉底*解析：*焦炉的五大部位具体为：炭化室、燃烧室、蓄热室、炉顶、炉底。3.温度制度；压力制度*解析：*焦炉加热制度分为温度制度和压力制度。4.碱液；氨水*解析：*湿法脱硫常用的吸收剂有碱液（如PDS脱硫液）和氨水。5.炉顶空间*解析：*炉顶空间温度过高会导致煤气中化学产品分解。6.高于；冒火和串漏*解析：*保持炭化室压力稳定且机侧略高于焦侧，是防止煤气外逸的关键。7.半焦收缩*解析：*煤料从胶质体转变为半焦的阶段称为半焦收缩阶段，此阶段体积显著收缩。8.废气*解析：*蓄热室通过回收废气的显热来预热空气和煤气。9.粘结性；塑性温度区间*解析：*煤的膨胀压力主要取决于其粘结性和塑性温度区间的大小。10.苯酚；萘*解析：*粗苯的主要成分包括苯、甲苯、二甲苯、非芳烃以及少量的苯酚、萘、噻吩等。11.高炉煤气*解析：*复热式焦炉可以通过切换使用焦炉煤气或高炉煤气进行加热。12.耐磨强度*解析：*焦炭的机械强度通常用抗碎强度（M40）和耐磨强度（M10）来表示。13.成焦*解析：*煤的结焦过程依次为预热、塑性、半焦收缩和成焦阶段。14.上下分隔*解析：*燃烧室立火道采用上下分隔结构，以便调节沿炭化室高度的温度分布。15.化学不完全燃烧*解析：*焦炉热损失包括炉体散热、化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失。16.基准煤*解析：*在配煤中，强粘结性煤作为基准煤，用来弥补弱粘结性煤的不足。17.竖管式*解析：*煤气初冷器主要有横管式和竖管式两种形式。18.横向温差*解析：*燃烧室沿炭化室宽度方向（横向）的温度分布不均称为横向温差。19.流量*解析：*调节燃烧制度主要通过调节煤气流量和空气系数来实现。20.55%-60%*解析：*焦炉煤气中的氢气含量通常在55%到60%之间。四、简答题1.答：*预热阶段：煤料温度低于100℃时，主要是水分蒸发和煤的热膨胀，不发生化学变化。*塑性阶段：煤料加热到一定温度后软化，形成流动的胶质体，此时煤发生缩聚反应，体积收缩。*半焦收缩阶段：胶质体固化转变为半焦，体积发生急剧收缩，产生大量裂纹。*成焦阶段：半焦在高温下继续分解，排出挥发分，最终转变为焦炭。2.答：*主要内容包括：调节炭化室两侧（机侧和焦侧）的炉柱弯曲度、位移，以及调节炉顶压力（主要是看火孔压力）。*调节目的：保证炭化室压力制度的稳定，通常要求机侧压力略高于焦侧。目的是防止炭化室内部高温煤气和焦炉煤气外泄（冒火），以及防止因压力差过大导致炉墙错台或串漏，从而保证安全生产和化学产品回收。3.答：*主要原理：利用苯族烃（粗苯）在煤气中的溶解度随温度降低而减小的物理特性。在吸收塔中，使冷却后的荒煤气与洗油接触，苯族烃溶解于洗油中，从而从煤气中分离出来。*工艺流程：荒煤气经初冷器冷却后进入洗苯塔，与洗油逆流接触，富油从塔底流出，经再生塔再生后循环使用，从塔顶获得富油，再经过蒸馏得到粗苯产品。4.答：*炭化室结构及作用：炭化室是炼