Напівкоксування

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

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.[ред. | ред. код]

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[ред. | ред. код]

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)[ред. | ред. код]

Первинна смола - 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 – СnH2n+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
(балхашит)
10,3 65,9 8,4 15,4
Ліптобіоліт
(піропісит)
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[ред. | ред. код]

Література[ред. | ред. код]