Напівкоксування — процес термічної переробки твердого палива (вугілля, паливних сланців, торфу) шляхом нагрівання його в спеціальних печах без доступу повітря до температури 500–550 °С. Основні продукти напівкоксування: напівкокс (55–70 %), первинна смола (10–40 %), первинний газ (5 %).
Напівкоксування вугілля
Для напівкоксування використовують в основному вугілля з високим виходом летких речовин, що дають великий вихід первинної смоли. Вихід первинної смоли і напівкоксу залежить від якості вихідної сировини, конструкції і режиму роботи печей.
Процес напівкоксування складається з двох основних стадій:
- при температурі 320–480 °C інтенсивно виділяються пари смоли, газу і утворюється пластична маса;
- при температурі 480–550 °C продовжується деструкція твердих залишків з утворенням і виділенням рідких і газоподібних продуктів, а також утворюється твердий напівкокс.
Для напівкоксування використовують декілька типів печей (реакторів), які відрізняються в основному типом теплоносія (газовий, твердий) і системою обігріву (внутрішній, зовнішній). Реактори повинні забезпечити максимальний вихід смоли, рівномірний за властивостями напівкокс, високу продуктивність при мінімальній витраті тепла на проведення процесу.
Напівкоксування торфу і горючих сланців
Напівкоксування торфу і горючих сланців здійснюється за технологією аналогічною напівкоксуванню вугілля.
Напівкокс використовується як енергетичне паливо, як відновник в деяких металургійних процесах, для добування карбіду кальцію і ін.; первинний газ — як сировина для хімічного синтезу і як паливо; первинна смола — для переробки в різні рідкі палива (бензин, лігроїн, соляр), масла, розчинники і ін.
Опис і вихід продуктів напівкоксування (% на суху масу)
— продукт напівкоксування. Являє собою складну суміш різних органічних речовин, що конденсуються з газу напівкоксування (прямого газу) при температурі 30–50 °С. Як правило, вона залишається рідкою при кімнатній температурі, маючи різну в'язкість, однак деякі торфи і буре вугілля дають іноді густі первинні смоли через наявність в них значної кількості твердих парафінів. Густина смоли близька до одиниці (0,845–1,078), колір змінюється від жовто-бурого до темно-бурого.
Хімічний склад первинної смоли. У залежності від природи, ступеня вуглефікації і складу твердих горючих копалин (ТГК) в первинній смолі виявлені:
- — граничні вуглеводні — CnH2n+2, від пентану до С=30-35;
- — неграничні вуглеводні жирного ряду — CnH2n (олефіни) і CnH2n-2 (діолефіни);
- — ароматичні вуглеводні (незначна кількість бензолу, толуол, ксилоли, а також мезитилен, стирол і ін.);
- — конденсовані ароматичні сполуки (нафталін, тетралін, декалін, дифенілметан, метиловані гомологи нафталіну і антрацену);
- — нафтени (циклогексан і ін.);
- — феноли, головним чином вищі, і незначна кількість одноатомного фенолу;
- — органічні основи — найпростіші гомологи піридину — піколіни, лутидіни, колідіни, а також хінолін і його гомологи, піридин;
- — карбонові кислоти (оцтова, олеїнова), а також кетони і спирти — в невеликих кількостях;
- — етер — в первинних смолах тільки з торфу і бурого вугілля, що містять віск.
Таблиця – Вихід продуктів напівкоксування (% на суху масу)
Вид ТГК | Напівкокс | Первинна смола | Пірогенетична вода | Первинний газ |
Торф | 33,6-50,9 | 7,7-23,1 | 14,2-26,8 | 15,9-31,8 |
Підмосковне буре вугілля | 71,0-76,0 | 5,5-14,3 | 2,5-12,6 | 5,8-21,0 |
Олександрійське буре вугілля | 55,4-61,8 | 10,6-15,8 | 7,4-9,2 | 18,3-21,1 |
Кизеловське кам'яне вугілля | 73,0 | 16,7 | 2,5 | 7,8 |
Донецьке вугілля: | ||||
марки Д | 70,1-74,3 | 10,3-18,1 | 3,1-8,7 | 10,7-16,5 |
марки Г | 75,8 | 10,3 | 3,6 | 10,3 |
марки К | 84,8 | 5,8 | 1,7 | 7,7 |
марки ПС | 91,1 | 2,4 | 0,5 | 6,0 |
Сапропеліт () | 10,3 | 65,9 | 8,4 | 15,4 |
Ліптобіоліт () | 13,2 | 68,3 | 3,8 | 14,7 |
Горючий сланець прибалтійський | 52,6-86,4 | 8,2-34,1 | 1,8-9,9 | 2,7-6,1 |
Горючий сланець волзький | 75,6-79,1 | 9,6-11,6 | 6,4-7,2 | 4,9-5,7 |
Горючий сланець прибалтійський | 14,2* | 59,0* | 8,1* | 18,7* |
- на горючу масу
Див. також
Література
- В. І. Саранчук, М. О. Ільяшов, В. В. Ошовський, В. С. Білецький. Основи хімії і фізики горючих копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — с. 600.
- Смирнов В. О., Білецький В. С. Фізичні та хімічні основи виробництва. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2005. ISBN 966-7804-90-9
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Napivkoksuvannya proces termichnoyi pererobki tverdogo paliva vugillya palivnih slanciv torfu shlyahom nagrivannya jogo v specialnih pechah bez dostupu povitrya do temperaturi 500 550 S Osnovni produkti napivkoksuvannya napivkoks 55 70 pervinna smola 10 40 pervinnij gaz 5 Napivkoksuvannya vugillyaDlya napivkoksuvannya vikoristovuyut v osnovnomu vugillya z visokim vihodom letkih rechovin sho dayut velikij vihid pervinnoyi smoli Vihid pervinnoyi smoli i napivkoksu zalezhit vid yakosti vihidnoyi sirovini konstrukciyi i rezhimu roboti pechej Proces napivkoksuvannya skladayetsya z dvoh osnovnih stadij pri temperaturi 320 480 C intensivno vidilyayutsya pari smoli gazu i utvoryuyetsya plastichna masa pri temperaturi 480 550 C prodovzhuyetsya destrukciya tverdih zalishkiv z utvorennyam i vidilennyam ridkih i gazopodibnih produktiv a takozh utvoryuyetsya tverdij napivkoks Dlya napivkoksuvannya vikoristovuyut dekilka tipiv pechej reaktoriv yaki vidriznyayutsya v osnovnomu tipom teplonosiya gazovij tverdij i sistemoyu obigrivu vnutrishnij zovnishnij Reaktori povinni zabezpechiti maksimalnij vihid smoli rivnomirnij za vlastivostyami napivkoks visoku produktivnist pri minimalnij vitrati tepla na provedennya procesu Napivkoksuvannya torfu i goryuchih slancivNapivkoksuvannya torfu i goryuchih slanciv zdijsnyuyetsya za tehnologiyeyu analogichnoyu napivkoksuvannyu vugillya Napivkoks vikoristovuyetsya yak energetichne palivo yak vidnovnik v deyakih metalurgijnih procesah dlya dobuvannya karbidu kalciyu i in pervinnij gaz yak sirovina dlya himichnogo sintezu i yak palivo pervinna smola dlya pererobki v rizni ridki paliva benzin ligroyin solyar masla rozchinniki i in Opis i vihid produktiv napivkoksuvannya na suhu masu produkt napivkoksuvannya Yavlyaye soboyu skladnu sumish riznih organichnih rechovin sho kondensuyutsya z gazu napivkoksuvannya pryamogo gazu pri temperaturi 30 50 S Yak pravilo vona zalishayetsya ridkoyu pri kimnatnij temperaturi mayuchi riznu v yazkist odnak deyaki torfi i bure vugillya dayut inodi gusti pervinni smoli cherez nayavnist v nih znachnoyi kilkosti tverdih parafiniv Gustina smoli blizka do odinici 0 845 1 078 kolir zminyuyetsya vid zhovto burogo do temno burogo Himichnij sklad pervinnoyi smoli U zalezhnosti vid prirodi stupenya vuglefikaciyi i skladu tverdih goryuchih kopalin TGK v pervinnij smoli viyavleni granichni vuglevodni CnH2n 2 vid pentanu do S 30 35 negranichni vuglevodni zhirnogo ryadu CnH2n olefini i CnH2n 2 diolefini aromatichni vuglevodni neznachna kilkist benzolu toluol ksiloli a takozh mezitilen stirol i in kondensovani aromatichni spoluki naftalin tetralin dekalin difenilmetan metilovani gomologi naftalinu i antracenu nafteni ciklogeksan i in fenoli golovnim chinom vishi i neznachna kilkist odnoatomnogo fenolu organichni osnovi najprostishi gomologi piridinu pikolini lutidini kolidini a takozh hinolin i jogo gomologi piridin karbonovi kisloti octova oleyinova a takozh ketoni i spirti v nevelikih kilkostyah eter v pervinnih smolah tilki z torfu i burogo vugillya sho mistyat visk Tablicya Vihid produktiv napivkoksuvannya na suhu masu Vid TGK Napivkoks Pervinna smola Pirogenetichna voda Pervinnij gazTorf 33 6 50 9 7 7 23 1 14 2 26 8 15 9 31 8Pidmoskovne bure vugillya 71 0 76 0 5 5 14 3 2 5 12 6 5 8 21 0Oleksandrijske bure vugillya 55 4 61 8 10 6 15 8 7 4 9 2 18 3 21 1Kizelovske kam yane vugillya 73 0 16 7 2 5 7 8Donecke vugillya marki D 70 1 74 3 10 3 18 1 3 1 8 7 10 7 16 5marki G 75 8 10 3 3 6 10 3marki K 84 8 5 8 1 7 7 7marki PS 91 1 2 4 0 5 6 0Sapropelit 10 3 65 9 8 4 15 4Liptobiolit 13 2 68 3 3 8 14 7Goryuchij slanec pribaltijskij 52 6 86 4 8 2 34 1 1 8 9 9 2 7 6 1Goryuchij slanec volzkij 75 6 79 1 9 6 11 6 6 4 7 2 4 9 5 7Goryuchij slanec pribaltijskij 14 2 59 0 8 1 18 7 na goryuchu masuDiv takozhKoksuvannyaLiteraturaV I Saranchuk M O Ilyashov V V Oshovskij V S Bileckij Osnovi himiyi i fiziki goryuchih kopalin Doneck Shidnij vidavnichij dim 2008 s 600 ISBN 978 966 317 024 4 Smirnov V O Bileckij V S Fizichni ta himichni osnovi virobnictva Doneck Shidnij vidavnichij dim 2005 ISBN 966 7804 90 9