焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气在成分、热值、毒性、产生过程和用途等方面存在显著区别,以下为具体分析:
成分差异
· 焦炉煤气:主要成分为氢气(55%~60%)和甲烷(23%~27%),含少量一氧化碳(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%)。可燃组分(氢气、甲烷、一氧化碳等)占比高,热值高,易燃易爆。
· 高炉煤气:主要成分为二氧化碳(6%~22%)、一氧化碳(21%~26%)、氢气(1%~4%)、氮气(53%~57%)、烃类(0.2%~0.5%)及少量二氧化硫。可燃成分(一氧化碳为主)占比低,不可燃成分(氮气、二氧化碳)占比高,热值低。
· 转炉煤气:主要成分为一氧化碳(60%~80%)、二氧化碳(15%~20%),含少量氮气、氢气和微量氧气。一氧化碳含量高,毒性大,热值中等。
热值对比
· 焦炉煤气:热值为每标准立方米17~19MJ(约4060~4540千卡),属于中热值气体燃料,适合高温工业炉和城市煤气。
· 高炉煤气:热值仅为3500KJ/m³左右(约836千卡),属于低热值气体燃料,需与其他高热值煤气混合使用。
· 转炉煤气:热值为6800~10000KJ/m³(约1624~2388千卡),属于中等热值气体燃料,可单独使用或与其他煤气混合。
毒性特点
· 焦炉煤气:含一氧化碳(5%~8%)和氢气(55%~60%),易燃易爆,且含硫化物等有毒成分,需防泄漏。
· 高炉煤气:一氧化碳含量25%~30%,毒性大,且含氮气(53%~57%)和二氧化碳(6%~22%),易致人窒息。
· 转炉煤气:一氧化碳含量高达60%~80%,毒性最强,爆炸极限为18.2%~83.2%,需严防泄漏。
产生过程
· 焦炉煤气:由炼焦用煤在炼焦炉中高温干馏产生,是炼焦工业的副产品。
· 高炉煤气:由高炉炼铁过程中焦炭与热风炉提供的热风燃烧产生,是炼铁过程的副产品。
· 转炉煤气:由转炉炼钢过程中铁水中的碳与吹入的氧气反应生成,是炼钢过程的副产品。
用途差异
· 焦炉煤气:
工业与民用燃料:用于高温工业炉、城市煤气。
化工原料:含氢气高,可用于合成氨;含甲烷和乙烯,可用于有机合成。
还原剂:用于直接还原炼铁。
制氢:通过分离氢气用于制氢。
· 高炉煤气:
冶金企业自用燃气:用于加热热轧钢锭、预热钢水包等。
民用燃料:可与焦炉煤气混合使用,提高热值。
发电:通过锅炉发电技术、燃气-蒸汽联合循环发电机组等利用。
· 转炉煤气:
工业窑炉燃料:可单独作为工业窑炉的燃料。
混合煤气:可与焦炉煤气、高炉煤气等混合,配制不同热值的混合煤气。
热风炉