химический каталог




КОКСОВАНИЕ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

КОКСОВАНИЕ, разложение при высокой температуре без доступа воздуха твердых и жидких горючих ископаемых с образованием летучих веществ и твердого остатка - кокса. Последний находит широкое применение в различные отраслях народного хозяйства (см. Кокс каменноугольный, Кокс нефтяной, Кокс пековый). Сырье для коксования в основном каменный уголь; в значительно меньших масштабах перерабатывают другие горючие ископаемые, а также высококипящие остаточные продукты дистилляции нефти (смотри ниже), каменноугольный пек и т.д. Коксование каменного угля - переработка его при 900-1100°С с целью получения каменноугольного кокса, коксового газа, каменноугольной смолы и других продуктов. Предварительно обогащенные (отделенные от минеральных примесей), измельченные до зерен размером преимущественно менее 3 мм и тщательно перемешанные угли (шихту) направляют в башню, из которой с помощью загрузочных вагонов через специальные люки подают в раскаленные коксовые печи - горизонтальные аппараты щелевидного типа (смотри рисунок).

Коксовая печь

Коксовая печь

1 - камера; 2 - обогревательный простенок; 3 - уровень загружаемой шихты; 4 - горелки; 5 - уровень обогрева.

Обогреватели простенки (вертикальные каналы) печей выложены из динасового огнеупорного кирпича. Преимуществ, применение нашли печи с камерами шириной 400-500 мм, высотой 47 м, длиной 12-16м, полезным объемом 20-50 м3. Несколько десятков печей (обычно 60-70) компонуют в единую систему - коксовую батарею, обслуживаемую общим комплектом машин и механизмов (загрузочные и тушильные вагоны, коксовыталкиватель, двересъемная машина и др.).

В зависимости от ширины камеры, влажности шихты и ее насыпной массы, а также температуры в простенках (обычно 1300-1370 °С) нагревание шихты длится 14-18 часов. Для обогрева печей используют доменный, коксовый, генераторный и другие газы или их смеси. Эти теплоносители сгорают в обогревательных простенках, куда наряду с газом подают воздух. Для его подогрева в специальных регенераторах, которые расположены под коксовой батареей и служат как бы ее основанием, используют теплоту продуктов сгорания газа. Коксование характеризуется разновременностью процессов, происходящих в отдельных слоях (слоевое коксование). Вследствие этого в коксуемом массиве длительно находятся одновременно слои кокса, полукокса, тестообразной пластичной массы, сухой и влажный уголь.

Кокс формуется в виде монолита (коксового "пирога"), который затем растрескивается на куски разной величины. К концу процесса температуры во всех слоях практически выравниваются. После завершения коксования дверь камеры открывается с помощью специальных механизмов и раскаленный "пирог" подается коксовыталкивателем в тушильный вагон, перемещающийся по рельсам вдоль коксовой батареи. Кокс тушится в этом вагоне мокрым способом - обильно орошается водой около 2 минут. Охлажденный кокс выгружается равномерным слоем на наклонную коксовую площадку (рампу), на грохотах с квадратными отверстиями разделяется по классам крупности (>40, 40-25, 25-10, <10мм) и направляется потребителям.

Все большее распространение получает разработанный в СССР сухой способ тушения. Из форкамеры специальной установки кокс постепенно перемещается в камеру тушения, где с помощью азота или других инертных газов охлаждается до 200-220 °С. Газ движется снизу вверх навстречу кускам кокса и, охлаждая его, нагревается до 800-900 °С и направляется в котельную установку, где отдает теплоту для образования водяного пара. Охлажденный газ нагнетателем возвращается на тушение раскаленного кокса. Летучие продукты коксования в виде парогазовой смеси с температурой 700-750 °С охлаждаются сначала в газосборнике, тонкораспыленной водой до 80 °С, а затем в трубчатых холодильниках до 25-35 °С. Образовавшиеся конденсаты после отделения от коксового газа разделяют отстаиванием и получают органическое и водный слои соответственно каменноугольную смолу и надсмольную воду (см. Пирогенетическая вода).

Из 1 тонны угольной шихты получают 650-750 кг кокса, 340-350 м3 коксового газа, 30-40 кг смолы, 10-12 кг сырого бензола, 2,5-3,4 кг аммиака. Количество каменного угля, перерабатываемого в мире методом коксования, составляет более 500 миллион тонн в год (данные на 1984 год). По производству кокса СССР занимает 1-е место в мире.

Технология коксования предусматривает переработку только определенной группы каменных углей (коксовых, жирных, отощенных, спекающихся), способных при нагревании переходить в пластическое состояние. Поскольку запасы и добыча этих типов углей ограничены, в состав шихты все в больших количествах начинают вводить слабоспекающиеся угли малой (газовые) и высокой степени метаморфизма и даже тощие. При этом, чтобы не ухудшить качество (особенно прочность) кокса, технологию слоевого коксования несколько изменяют. В частности, получает распространение метод частичного брикетирования шихты перед коксованием. Примерно 1/3 количества шихты, состоящей из слабоспекающихся углей, брикетируют со связующим нефтяного или каменноугольного происхождения и добавляют брикеты к остальной массе шихты, направляемой в угольную башню. Эта технология дает возможность снизить содержание в шихте спекающихся углей от 64% и более (требуемый уровень при обычной подготовке) до 50%.

В некоторых странах шихту загружают в печи в виде трамбованных прочных угольных блоков плотность 1,10-1,15 т/м3; трамбование шихты осуществляют с помощью специального устройства, смонтированного на коксовыталкивателе. Эффективный метод совершенствования слоевого коксования шихты с большим содержанием слабоспекающихся компонентов заключается в том, что хорошо измельченную шихту сначала нагревают газообразным теплоносителем до 150-250 °С и только после этого загружают в печи. Термическая подготовка шихты позволяет увеличить в ней долю газовых углей до 70-75%, повысить на 30-40% производительность печей (благодаря увеличению разовой загрузки шихты вследствие повышения ее насыпной массы от 0,7 до 0,85 т/м3 и сокращению длительности процесса на 1,5-2,0 часа), увеличить прочность кокса.

Принципиально новая технология непрерывного коксования - метод получения формованного кокса: скоростное нагревание шихты до пластического состояния, формование под небольшим давлением с получением так называемой формовок и их последующей прокаливание в вертикальных печах. Метод дает возможность использовать слабоспекающиеся угли, получать кокс желаемых размеров и формы, снизить до минимума загрязнение окружающей среды и автоматизировать технологические операции.

Для получения нефтяного кокса, углеводородных газов, бензинов и керосиногазойлевых фракций используют глубокий термодинамический крекинг (смотри Коксование нефтяного сырья)

Литература:
Справочник коксохимика, т. 2, под ред. А.К.Шелкова, М., 1965;
Руководство по коксованию, под ред. О. Гроссинского, пер. с нем., т. 1, М., 1966;
Грязнов Н.С., Основы теории коксования, М., 1976. М. Г. Скляр.

Полезная информация:

Как уже писалось выше, отделенные от примесей, измельченные и тщательно перемешанные угли доставляют в коксовые печи с помощью специальных загрузочных вагонов. Производство вагонов - сложный технологический процесс, осуществляемый на специальных заводах. Вагонный завод, по заказу коксохимического производства разрабатывает загрузочные вагоны различных конструкций. Тип конструкции зависит от типа используемой коксовые печи.


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
курс холодильное оборудование
колпачок для 013g3904
садовые качели распродажа скидки и акции в спб в оби
http://taxiru.ru/zakon69-2/

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.11.2017)