干燥焦化工藝?yán)碚撆c實操試題前言干燥焦化工藝作為能源轉(zhuǎn)化與綜合利用領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，其高效、穩(wěn)定、安全運行直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、能源利用率及環(huán)境保護水平。本試題旨在全面考察從業(yè)人員對干燥焦化工藝?yán)碚撝R的掌握程度以及實際操作技能與問題分析處理能力，助力行業(yè)人才培養(yǎng)與技術(shù)提升。---一、選擇題(每題只有一個正確答案)1.在干燥過程中，物料的哪個參數(shù)是決定干燥速率的關(guān)鍵內(nèi)在因素？A.比熱容B.導(dǎo)熱系數(shù)C.初始含水率D.密度2.下列哪種干燥方式通常不適用于熱敏性物料的深度干燥？A.對流干燥B.傳導(dǎo)干燥C.輻射干燥D.介電加熱干燥3.焦化反應(yīng)的實質(zhì)是煤在隔絕空氣條件下發(fā)生的什么過程？A.氧化分解B.熱解與縮聚C.水解反應(yīng)D.中和反應(yīng)4.在焦?fàn)t操作中，調(diào)節(jié)下列哪個參數(shù)對控制焦炭成熟度最為直接？A.裝煤量B.加熱煤氣流量C.結(jié)焦時間D.煙道吸力5.干燥系統(tǒng)中，旋風(fēng)分離器的主要作用是？A.加熱干燥介質(zhì)B.分離干燥后氣體中的固體顆粒C.降低干燥介質(zhì)濕度D.輸送干燥物料---二、判斷題(正確的打√，錯誤的打×)1.干燥速率總是隨著干燥介質(zhì)溫度的升高而增大。()2.煤的揮發(fā)分含量越高，越容易進行焦化反應(yīng)，且生成的焦炭強度通常越高。()3.焦化過程中，荒煤氣的導(dǎo)出不暢會導(dǎo)致焦餅中心溫度升高。()4.為提高干燥效率，應(yīng)盡可能將干燥介質(zhì)的流速提高到最大。()5.干熄焦技術(shù)相比濕熄焦，更有利于提高焦炭質(zhì)量和回收余熱。()---三、簡答題1.簡述影響煤干燥過程的主要因素（至少列舉4項）。2.請解釋什么是焦?fàn)t的“標(biāo)準(zhǔn)溫度”，其設(shè)定依據(jù)是什么？3.在干燥設(shè)備運行中，若發(fā)現(xiàn)物料“粘壁”現(xiàn)象，可能的原因有哪些？4.簡述焦化產(chǎn)品中，荒煤氣的主要組成成分（至少列舉5種）。5.干燥系統(tǒng)啟動前，應(yīng)對設(shè)備進行哪些方面的檢查？---四、論述題1.試論述在焦化生產(chǎn)中，如何通過優(yōu)化工藝操作來提高焦炭的質(zhì)量（至少從三個方面進行闡述）。2.結(jié)合干燥工藝的基本原理，分析在處理高水分、高粘度物料時，可能遇到的主要技術(shù)難題，并提出相應(yīng)的解決思路。---五、實操題1.場景模擬：干燥機啟動操作某廠使用滾筒式干燥機處理煤泥，假設(shè)所有準(zhǔn)備工作就緒，請詳細描述從接到啟動指令開始，到干燥機達到穩(wěn)定進料條件的主要操作步驟及注意事項。2.故障分析與處理：某焦?fàn)t在正常生產(chǎn)中，突然發(fā)現(xiàn)某一炭化室上升管蓋處冒煙嚴(yán)重，同時該爐號對應(yīng)的直行溫度異常偏低。請分析可能的原因，并提出至少兩種針對性的處理措施。3.工藝參數(shù)調(diào)整：已知某干燥系統(tǒng)當(dāng)前進料含水率為25%，干燥后產(chǎn)品含水率要求控制在8%±1%。若在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品含水率持續(xù)偏高至10%，且進料量、干燥介質(zhì)溫度基本穩(wěn)定，請列出至少三種可能需要檢查和調(diào)整的工藝參數(shù)或設(shè)備狀態(tài)，并說明調(diào)整方向。---參考答案與評分標(biāo)準(zhǔn)(僅供閱卷參考)一、選擇題(每題2分，共10分)1.C2.A3.B4.C5.B二、判斷題(每題2分，共10分)1.×(在恒速干燥階段，溫度升高干燥速率增大；但在降速階段，受物料內(nèi)部擴散控制，過度升高溫度可能導(dǎo)致物料表面硬化或變質(zhì)，反而影響干燥速率或產(chǎn)品質(zhì)量)2.×(揮發(fā)分高，易焦化，但生成焦炭強度通常較低)3.√4.×(流速過高會增加阻力損失和能耗，甚至可能導(dǎo)致物料夾帶過多或設(shè)備磨損加劇)5.√三、簡答題(每題6分，共30分)1.影響煤干燥過程的主要因素：*物料性質(zhì)：如初始含水率、粒徑分布、孔隙率、表面特性等。(1.5分)*干燥介質(zhì)條件：溫度、濕度、流速、與物料的接觸方式。(1.5分)*干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)：如干燥機類型、傳熱面積、攪拌情況等。(1.5分)*操作參數(shù)：如物料在干燥機內(nèi)的停留時間、進料速率。(1.5分)(答對一項給1.5分，答對四項即可得滿分)2.焦?fàn)t的“標(biāo)準(zhǔn)溫度”：是指在規(guī)定的結(jié)焦時間內(nèi)，保證焦餅成熟均勻、焦炭質(zhì)量符合要求的情況下，焦?fàn)t炭化室平均溫度的控制指標(biāo)，通常以燃燒室立火道測溫點的溫度來表示。(3分)設(shè)定依據(jù)：主要根據(jù)裝爐煤的性質(zhì)（如揮發(fā)分、粘結(jié)性）、結(jié)焦時間、焦炭質(zhì)量要求以及焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)和熱工特性等因素綜合確定。(3分)3.干燥設(shè)備中物料“粘壁”的可能原因：*干燥溫度過高，物料局部過熱軟化或熔融。*物料含水率過高，粘性增大。*設(shè)備內(nèi)壁不光滑或有死角。*干燥機轉(zhuǎn)速或內(nèi)部抄板結(jié)構(gòu)不合理，物料混合、翻動不充分。*物料本身具有較強的粘性或吸濕性。(每答對一項給1.2分，答對五項即可得滿分)4.荒煤氣的主要組成成分：*氫氣(H?)*甲烷(CH?)*一氧化碳(CO)*二氧化碳(CO?)*乙烯(C?H?)、丙烯(C?H?)等不飽和烴*氮氣(N?)*少量硫化氫(H?S)、氰化氫(HCN)等。(每答對一項給1分，答對五項即可得滿分)5.干燥系統(tǒng)啟動前的檢查內(nèi)容：*設(shè)備完整性檢查：各連接部位是否緊固，密封是否良好，轉(zhuǎn)動部件有無卡阻。*潤滑系統(tǒng)檢查：各軸承、齒輪箱等潤滑油（脂）的油位、油質(zhì)是否正常。*傳動系統(tǒng)檢查：電機、減速機、聯(lián)軸器等是否正常，轉(zhuǎn)向是否正確。*儀表與控制系統(tǒng)檢查：溫度、壓力、流量、料位等儀表指示是否準(zhǔn)確，控制系統(tǒng)是否靈敏可靠。*安全裝置檢查：安全閥、報警裝置、緊急停車裝置是否完好。*干燥介質(zhì)系統(tǒng)檢查：如加熱器、風(fēng)機、閥門等是否正常。*物料輸送系統(tǒng)檢查：進料、出料設(shè)備是否正常。(每答對一項給1分，答對六項即可得滿分)四、論述題(每題10分，共20分)1.優(yōu)化工藝操作提高焦炭質(zhì)量的途徑：*裝煤操作優(yōu)化：保證裝煤量均勻、裝滿率高，避免偏裝、缺角。均勻的煤料分布有助于焦餅受熱均勻，減少焦炭裂紋和強度差異?？刂蒲b煤速度和方式，減少煤料的偏析和煤粉損失。(3-4分)*加熱制度優(yōu)化：嚴(yán)格控制標(biāo)準(zhǔn)溫度，根據(jù)煤種變化和結(jié)焦時間合理調(diào)整。確保沿炭化室長向、高向溫度分布均勻，避免出現(xiàn)高溫點和低溫點。合理調(diào)節(jié)空氣過剩系數(shù)，保證燃燒完全，減少熱損失和污染物排放，穩(wěn)定加熱制度。(3-4分)*結(jié)焦時間控制：針對不同煤種和焦炭質(zhì)量要求，設(shè)定合理的結(jié)焦時間。結(jié)焦時間過短，焦炭成熟度不夠，強度低；結(jié)焦時間過長，會導(dǎo)致焦炭過熟、易碎，且浪費能源。(3-4分)*壓力制度控制：合理控制炭化室底部壓力，防止空氣吸入或煤氣泄漏。上升管系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，保證荒煤氣順利導(dǎo)出，避免因壓力異常導(dǎo)致的焦餅變形或加熱不均。(酌情給分，總分不超過10分)(要求至少闡述三個方面，每個方面需有具體措施和對質(zhì)量的影響分析，言之有理即可酌情給分)2.高水分、高粘度物料干燥的技術(shù)難題及解決思路：主要技術(shù)難題：*粘壁與團聚：物料初始水分高、粘度大，易粘附在干燥設(shè)備內(nèi)壁，形成積料，影響傳熱效率和產(chǎn)品質(zhì)量，甚至造成堵塞。*干燥速率不均與效率低：表面易形成濕膜或硬殼，阻礙內(nèi)部水分?jǐn)U散，導(dǎo)致“外干內(nèi)濕”，延長干燥時間，降低干燥效率。*產(chǎn)品質(zhì)量問題：如熱敏性物料在長時間高溫下易分解、變色；過度干燥或局部過熱可能導(dǎo)致產(chǎn)品理化性質(zhì)改變。*能耗高：由于水分含量高，需要移除的水分量大，導(dǎo)致單位產(chǎn)品能耗增加。解決思路：*預(yù)處理：采用破碎、篩分等方法減小物料粒徑，增加比表面積；或添加適量惰性載體、分散劑降低物料粘度，改善其流動性和分散性。*選擇合適的干燥設(shè)備：優(yōu)先選擇具有強攪拌、破碎功能的干燥設(shè)備，如槳葉式干燥機、圓盤式干燥機、噴霧干燥機（對于溶液或漿體）、流化床干燥機（配合返料）等，以減少粘壁和促進物料更新。*優(yōu)化干燥工藝參數(shù)：采用“低溫大風(fēng)量”或“分段干燥”策略，避免物料表面快速硬化；控制干燥介質(zhì)的濕度和流速，確保傳質(zhì)推動力的同時避免過度夾帶。*設(shè)備結(jié)構(gòu)改進：干燥機內(nèi)壁采用防粘涂層；設(shè)置內(nèi)部清掃裝置（如刮刀、刷子）；優(yōu)化抄板、攪拌槳等部件的結(jié)構(gòu)和排布，增強物料的翻動和分散。*聯(lián)合干燥技術(shù)：如采用“預(yù)干燥（如氣流干燥）+終干燥（如盤式干燥）”的組合工藝，充分發(fā)揮不同干燥設(shè)備的優(yōu)勢。(難題和解決思路各占5分，每點闡述清晰、合理即可酌情給分，總分不超過10分)五、實操題(每題10分，共20分)1.滾筒式干燥機啟動操作步驟及注意事項：*啟動前準(zhǔn)備與檢查（2分）：*確認(rèn)設(shè)備及周圍無人員、雜物，安全防護裝置完好。*檢查各潤滑點油位、油質(zhì)正常。*檢查電機、減速機等傳動系統(tǒng)連接緊固，手動盤車無卡阻。*檢查干燥滾筒內(nèi)無異物，抄板完好。*檢查進出料溜槽、閥門暢通。*檢查儀表、控制系統(tǒng)正常。*輔助系統(tǒng)啟動（2分）：*啟動引風(fēng)系統(tǒng)（如有），建立初步負(fù)壓。*啟動干燥介質(zhì)加熱系統(tǒng)（如蒸汽換熱器、熱風(fēng)爐），開始預(yù)熱滾筒及干燥介質(zhì)。注意升溫速率，避免設(shè)備驟熱損壞。*干燥機本體啟動（2分）：*待干燥介質(zhì)溫度達到預(yù)定初始值（根據(jù)物料特性設(shè)定），啟動滾筒驅(qū)動電機，確認(rèn)轉(zhuǎn)向正確，運行平穩(wěn)，無異常振動和噪音。*進料與系統(tǒng)調(diào)整（3分）：*啟動進料輸送系統(tǒng)，開始小流量、間斷性進料。*密切關(guān)注滾筒出口物料含水率、溫度變化，以及干燥介質(zhì)進出口溫度、壓力、流量等參數(shù)。*逐步增加進料量至正常設(shè)定值，同時相應(yīng)調(diào)整加熱介質(zhì)供應(yīng)量、引風(fēng)量，使系統(tǒng)達到穩(wěn)定的熱平衡狀態(tài)。*調(diào)整滾筒轉(zhuǎn)速（如可調(diào)），以優(yōu)化物料停留時間。*注意事項（1分）：*嚴(yán)格遵守“先開輔助設(shè)備，后開主機；先停主機，后停輔助設(shè)備”的原則。*啟動過程中密切監(jiān)控各設(shè)備電流、溫度、振動等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常立即停機檢查。*防止斷料、堵料現(xiàn)象發(fā)生。*操作人員需佩戴好勞動防護用品。(步驟完整、邏輯清晰、注意事項到位即可酌情給分)2.焦?fàn)t上升管蓋冒煙及直行溫度偏低的原因與處理：可能原因分析（4分）：*加熱系統(tǒng)問題：該炭化室對應(yīng)的燃燒室加熱煤氣供應(yīng)量不足或熱值偏低；空氣供應(yīng)量不足，燃燒不完全；煤氣或空氣管道堵塞、閥門故障。*爐體問題：該炭化室爐墻存在較嚴(yán)重的竄漏，導(dǎo)致加熱煤氣或空氣短路，或冷空氣吸入；上升管與炭化室連接處密封不嚴(yán)，吸入空氣。*調(diào)火問題：該燃燒室的煤氣噴嘴堵塞或損壞；看火孔壓力控制不當(dāng)，負(fù)壓過大吸入空氣。*其他：裝煤量過大或煤料水分過高，導(dǎo)致吸熱過多；上升管蓋本身損壞，密封失效。處理措施（6分，至少兩種）：*針對加熱不足：*檢查并調(diào)節(jié)該燃燒室的煤氣閥門和空氣閥門，確保煤氣和空氣流量、壓力正常，配比合適。*檢查煤氣噴嘴是否堵塞，必要時進行清理或更換。*測量看火孔壓力，調(diào)整煙道吸力或煤氣、空氣供應(yīng)量，使看火孔壓力保持在合理范圍（微正壓或規(guī)定負(fù)壓）。*針對爐體竄漏/密封問題：*對上升管蓋及其密封面進行檢查，更換損壞的密封件（如石棉繩），確保蓋嚴(yán)。*檢查爐墻是否有明顯裂縫或磚縫松動，若為輕微竄漏，可嘗試使用泥漿進行臨時性封堵；嚴(yán)重竄漏需列入大修計劃處理。*檢查上升管根部與爐頂連接處的密封情況，必要時進行密封處理。*其他措施：*若裝煤量異常，核實并調(diào)整裝煤操作。*若煤料水分過高，聯(lián)系備煤車間調(diào)整配煤水分。(原因分析需至少列出兩點，處理措施需針對原因提出具體、可行的方法，每點闡述清晰即可酌情給分，總分不超過10分)3.干燥產(chǎn)品含水率偏高的參數(shù)檢查與調(diào)整：*檢查干燥介質(zhì)溫度：(3-4分)*可能原因：加熱裝置出力不足，或溫控系統(tǒng)故障導(dǎo)致實際溫度低于設(shè)定值。*調(diào)整方向：檢查加熱系統(tǒng)（如蒸汽壓力、熱媒流量、燃燒狀況），排除故障，適當(dāng)提高干燥介質(zhì)進口溫度（在物料允許溫度范圍內(nèi)），以增加傳熱量和傳質(zhì)推動力。*檢查干燥介質(zhì)流量/風(fēng)量：(3-4分)*可能原因：風(fēng)機出力不足，或風(fēng)道、閥門有堵塞，導(dǎo)致實際風(fēng)量偏低，帶走水分能力下降。*調(diào)整方向：檢查風(fēng)機運行電流、風(fēng)壓，清理風(fēng)道內(nèi)積塵或雜物，開大風(fēng)機進口或出口閥門，適當(dāng)增加干燥介質(zhì)的流量，以提高攜濕能力。*檢查物料在干燥機內(nèi)的停留時間：(3-4分)*可能原因：進料量偏大，或干燥機轉(zhuǎn)速過快（對于滾筒式等），導(dǎo)致物料停留時間不足。*調(diào)整方向：在設(shè)備處理能力允許范圍內(nèi)，適當(dāng)降低進料量；或調(diào)整干燥機轉(zhuǎn)速（降低轉(zhuǎn)速，延長停留時間）；檢查內(nèi)部抄板等構(gòu)件是否磨損，影響物料輸送速度。*檢查干燥介質(zhì)濕度/排風(fēng)情況：(3-4分)*可能原因：排風(fēng)不暢，導(dǎo)致干燥系統(tǒng)內(nèi)濕度積聚，傳質(zhì)推動力減小。*調(diào)整方向：檢查引風(fēng)機、排風(fēng)口、旋風(fēng)分離器等是否堵塞，清理過濾器，適當(dāng)增大排風(fēng)量，降低