Переработка твердого топлива химическими способами - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
К химическим способам переработки твердого топлива относится: пиролиз, газификация и гидрирование.
Пиролизом или сухой перегонкой называется процесс нагревания твердого топлива без доступа воздуха с целью получения из него твердых, жидких и газообразных продуктов различного назначения. В зависимости от условий процесса и природы вторичных продуктов различают низкотемпературный пиролиз или полукоксование (500-580С) и высокотемпературный пиролиз или коксование (900-1200С).
Гидрированием (гидрогенизацией) твердого топлива называется процесс превращения при высокой температуре, высоком давлении водорода в присутствии катализаторов органической части топлива в жидкие продукты, обогащенные водородом и используемые как жидкое топливо.
Непрочные межмолекулярные и внутримолекулярные связи рвутся с присоединением водорода и образованием низкомолекулярных углеводородов из высокомолекулярных соединений. Высокие температура и давление способствуют образованию жидкой фазы.
Гидрогазификацией называется процесс гидрирования твердого топлива с целью получения газа с высокой теплотой сгорания, который может служить заменителем природного газа.
Коксованием называется высокотемпературная разновидность сухой перегонки (пиролиза) каменного угля, проводимая при 900--1200°С с целью получения кокса, горючих газов и сырья для химической промышленности.
В соответствии с назначением все цехи коксохимического завода подразделяются на основные и вспомогательные. К основным производственным цехам относятся:
- 1) Углеподготовительный цех. Готовая продукция цеха -- угольная шихта. 2) Коксовый цех - получение целевого продукта кокса и летучих химических продуктов -- прямого коксового газа (ПКГ) из угольной шихты. 3) Цех улавливания - охлаждение ПКГ и выделение из него химических продуктов: сырого бензола (СБ), каменноугольной смолы (КУС) и соединений аммиака. 4) Перерабатывающие цехи, в которых химические продукты, поступающие из цеха улавливания, подвергаются дальнейшей переработке. Готовой продукцией этих цехов являются индивид. ароматические УВ, нафталин, фталевый ангидрид, фенолы, пек, пековый кокс и другие.
Общая схема коксохимического производста:
Схема переработки ПКГ (ОКГ - обратный коксовый газ)
Сырой бензол - сложная смесь соединенией, осн. компонентами кот. явл. бензол и его гомологи. Фракции КУС: легкая, фенольная, нафталиновая, поглотительная (индолы, придидиновые основания и др.,) антраценовая и пек - нелетучий остаточный продукт. Легкая - добавка к СБ.
Требования предъявляемые к углю для коксования:
- - спекаемость - способность угля при нагревании без доступа воздуха образовывать из разрозненных зерен твердый остаток в виде прочных кусков (по свойству разделяют на марки, обрабатываются угли марки "коксовые"). - хорошая коксуемость углей - свойство при нагревании без доступа воздуха образовывать углистый осадок - кокс, зависит от многих факторов, в т. ч. и от технологии подготовки угольной шихты и режима коксования.
Углеподготовка включает в себя усреднение состава и обогащение углей, дозирование и измельчение компонентов шихты, а также шихтовка или смешение компонентов - заключительная операция приготовления угольной шихты для коксования. Шихтовка осуществляется в смесительных машинах различной конструкции.
Коксование проводят в коксовых печах - реактор периодического действия с косвенным нагревом через стенку. Ширина камеры печи достаточна жестко регламентирована и составляет ~0,4м, а высота и длина печи зависит от необходимой поверхности обогрева. Это следует и формулы теплового потока, по которой его увеличения необходимо повышать коэффициент теплопередачи и поверхность обогрева, но что для увеличения коэффициента теплопередачи необходимо уменьшать толщину слоя угольной шихты.
Так как коксовая печь - реактор периодического действия, то температура шихты изменяется во времени. Распределение температур в шихте по ширине камеры для различного времени коксования выражается так называемыми изохроническими кривыми коксовой печи (кривые постоянного времени). Для обогрева коксовой печи используют газобразное топливо. Оборот печи - период коксования с добавкой времени на операции загрузки шихты и выгрузки кокса.
Тушение кокса. Кокс из печи необходимо охладить ("потушить") с 950-1100єС до 250-100єС, чтобы предотвратить самовозгарание. Различают мокрое (орошается водой) и сухое тушение (охлаждается циркулирующими инертными газами). Недостаток мокрого - значительная потеря тепла, так как все тепло кокса, поглощаемое водой, идет на ее испарение и не утилизируется. Преимуществами сухого - получение кокса с минимальной влажностью; утилизация теплоты кокса и выработка технологического пара.
Похожие статьи
-
По агреганому состоянию различают жидкое, твердое и газообразное топливо. К жидким химическим топливам относятся нефть и продукты ее переработки...
-
Топливом называется одно - или многокомпонентная система, представляющая в результате протекающих в ней процессов источник энергии. Поэтому топлива...
-
Получение кальцинированной соды - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Na2CO3 (карбонат натрия) -- кальцинированная сода NaOH (гидроксид натрия) -- каустическая сода До начала XIX века карбонат натрия получали...
-
Синтез хлористого водорода - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Хлористый водород - это бесцветный газ, имеющий температуру кипения -85С. Хлористый водород очень хорошо растворяется в воде, причем растворимость его...
-
Химическая промышленность -- один из крупнейших потребителей воды. В химической промышленности вода используется в следующих направлениях: 1. Для...
-
Из титановых минералов наибольшее промышленное значение имеют ильменит FeTi03, титатаномагнетиты Fe0-Ti02-Fe304 и рутил ТЮ2. Меньшее значение значение...
-
Получение каустической соды - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Na2CO3 (карбонат натрия) -- кальцинированная сода NaOH (гидроксид натрия) -- каустическая сода Гидроксид натрия может получаться в промышленности хим. и...
-
Химические производства являются одним из основных источников загрязнения биосферы. Неуклонный рост выработки различных химических веществ...
-
Методы обогащения полезных ископаемых - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Хлористый водород азотный кислота Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках включает ряд последовательных операций, в результате которых...
-
Подготовка угля к коксованию - Анализ и технологическая оценка химического производства
Коксование-- Процесс сухой перегонки каменных углей при их нагревании до 900--1050° С без доступа воздуха. В результате сложных физических и химических...
-
Из комплексных минеральных удобрений наиболее распространены сложные. К ним относятся одинарные соли, содержащие несколько питательных элементов,...
-
Получение криолита и фтористых солей - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках
Все многочисленное количество способов получения криолита, в том числе и промышленных, делятся на три основных технологических направления: получение на...
-
Все промышленные методы синтеза серной кислоты включают несколько этапов. Первым этапом является получение диоксида серы окислением (обжигом)...
-
Сырьем для производства элементарного фосфора, фосфорных удобрений и других соединений фосфора служат природные фосфаты: апатиты и фосфориты. В этих...
-
Способы улучшения качества дизельного топлива - Сравнительный анализ методов обессеривания
Специальные присадки Понижение содержания серы в дизельном топливе, как правило, приводит к уменьшению его смазывающих свойств, поэтому для дизельных...
-
Получение синтезированного газа - Анализ и технологическая оценка химического производства
Химические методы переработки нефти проводят при высоких температурах без катализатора (термический крекинг), при высоких температурах в присутствии...
-
Фосфатное сырье Апатит - Ca5[(F, OH)(PO4)3] и нефелин - KNa3[AlSiO4]4 Фосфатное сырье представлено уникальными по составу и качеству апатито-нефелиновыми...
-
Способы изменения скорости простых и сложных реакций - Химические процессы и реакторы
Как указывалось, скорость химической реакции зависит от большого числа различных факторов. Из кинетических уравнений следует, прежде всего, что скорость...
-
Здесь следует подчеркнуть, что вторичной переработке могут быть подвергнуты только ТПО из термопластичных синтетических материалов, т. е. материалов,...
-
ХИМИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ ИЗ НЕФТИ - Химия и методы переработки нефти
Получение нефтепродуктов путем фракционирования. Нефтяная промышленность - это главный производитель химикатов. Ее первые успехи в разделении...
-
Технологические характеристики твердых катализаторов - Химические процессы и реакторы
Подбор катализаторов для проведения промышленных процессов - задача чрезвычайно сложная. Катализаторы очень специфичны по отношению к различным...
-
Электрофизические свойства. - Физические, химические свойства и способы получения кремния
Элементарный кремний в монокристаллической форме является непрямозонным. Ширина запрещенной зоны при комнатной температуре составляет 1,12 эВ, а при Т =...
-
Подготовка сырья. - Переработка твердых отходов промышленных стройматериалов и машиностроения
Механическая обработка, девулканизата. Девулканизация резины. Остающаяся после регенерации РТИ текстильные волокна применяются для получения технической...
-
Нефть - это горная порода. Она относится к группе осадочных пород вместе с песками, глинами, известняками, каменной солью и др. В зависимости от...
-
ГЕТЕРОГЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, Общие представления о катализе - Химические процессы и реакторы
Явления ускорения химических превращений в результате присутствия веществ, не принимающих видимого участия в реакции, были открыты уже на ранних этапах...
-
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ - Происхождение горючих ископаемых
Алканы, алкены, алкины и арены получают путем переработки нефти (см. ниже). Уголь тоже является важным источником сырья для получения углеводородов. С...
-
Химические свойства Алюминия. - Третья группа периодической системы
Внешняя электронная оболочка атома Алюминия состоит из 3 электронов и имеет строение 3s23р1. В обычных условиях Алюминий в соединениях 3-валентен, но при...
-
Выделение фенолов из фракций смол коксования и полукоксования твердых топлив Выделение фенолов из фракций смол необходимо не только из-за ценности, но и,...
-
Способы смещения равновесия - Химические процессы и реакторы
Положение равновесия всегда зависит от внешних условий, а так как внешние условия не могут сохраняться неизменными, то равновесие рано или поздно...
-
Гетерогенные процессы в системе "газ - твердое вещество" - распространенный вид промышленных химико-технологических процессов. Это процессы обжига...
-
В предыдущих параграфах были рассмотрены варианты тепловых режимов химических реакторов и способы учета теплопереноса в реакторе при разработке...
-
Очистка раздробленной формовочной массы от металла производится с помощью магнитных сепараторов. Наиболее удобным способом конструктивного исполнения...
-
Химическая стабильность - Разработка рецептур и компаундирование моторных топлив
Химическая стабильность бензина характеризует его способность противостоять окислению и химическим изменениям при длительном хранении, транспортировании...
-
Аммиакаты на примере хлорида гексаамминкобальта (III) 1) Разлагаются при нагревании: 2) Разлагаются с горячей водой: 3) Реагируют с разбавленными...
-
Нефть и ее переработка - Химические свойства насыщенных углеводородов
Нефть - природное ископаемое, представляющее собой сложную смесь органических веществ, главным образом углеводородов. Она является ценнейшим продуктом, с...
-
В промышленности синтез глиоксаля окислением этиленгликоля протекает в адиабатических условиях, оптимальный температурный режим процесса зависит от...
-
Теоретические основы процесса Назначение процесса. Процессы депарафинизации предназначены для получения масел с требуемыми температурой застывания и...
-
Способ получения диметилфосфита - Реакция диметилфосфита
Изобретение относится к области технологии органических соединений, а именно к усовершенствованному способу получения диметилфосфита. Описывается способ...
-
Какой вид разрушения металлов относят к химической (газовой) коррозии Химическая коррозия -- это процесс взаимодействия металла с коррозионной средой,...
-
Производство полимеров - Анализ и технологическая оценка химического производства
Высокомолекулярные соединения получают из мономеров полимеризацией, сополимеризацией, поликонденсацией и методами привитой полимеризации и...
Переработка твердого топлива химическими способами - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках