Високотемпературне коксування, Графітація - Піроліз твердих горючих копалин
Високотемпературне коксування (ВТК). При високотемпературному коксуванні кам'яного вугілля виходять наступні продукти:
Тверді - кокс різних сортів;
Рідкі - кам'яновугільна (коксова) смола і надсмольна вода;
Газоподібні - аміак, сірководень, суміш пароподібних бензольних вуглеводнів, зворотний коксовий газ.
Основне значення в утворенні хімічних продуктів ВТК в сучасних коксовий печах має склад шихти, температура і період коксування, а також розмір (об'єм) підсводного простору камери, який визначає тривалість перебування в ньому газу. У підсводному просторі продукти зазнають подальшої ароматизації і утворюються компоненти високотемпературної смоли, "сирого бензолу" і газу. При ВТК відбувається перерозподіл хімічних елементів між продуктами коксування (таблиця 5), причому основна кількість вуглецю знаходиться в твердому залишку (коксі), водень переходить в коксовий газ, а кисень у пірогенетичну воду і газ.
Високотемпературною кам'яновугільною смолою прийнято називати складну суміш великого числа рідких органічних продуктів коксування, що конденсуються з газу при охолоджуванні до 20 - 400С (таблиця 6). Кількість смоли в залежності від складу шихти і режиму коксування змінюється від 1,5 до 6,0 %. Практично на коксохімзаводах він становить 3,0 - 3,5 % від сухий шихти. Щільність смоли становить звичайно 1,17 - 1,19 і підвищується із зростанням температури.
Таблиця 5. Розподіл елементів (% від змісту їх в шихті) при ВТК
Продукти коксування |
С |
Н |
N |
O |
Кокс |
84,2 |
6,6 |
13,8 |
5,9 |
Смола |
3,8 |
11,8 |
6,4 |
0,9 |
"Сирий бензол" |
1,4 |
1,8 |
- |
- |
Пірогенетична вода |
- |
12,5 |
- |
59,2 |
Коксовий газ |
10,6 |
66,3 |
72,0 |
34,0 |
Таблиця 6. Вихід фракцій кам'яновугільною смоли (%)
Найменування фракцій |
Температурні границі, °С |
Вихід фракції, % |
Легке масло |
До 170-180 |
0,5-1,0 |
Середня фракція |
170-230 |
10,0-12,0 |
Тяжка фракція |
230-270 |
5,0-8,0 |
1-ша антраценова фракція |
270-300 |
3,0-5,0 |
2-га антраценова фракція |
300-360 |
16,0-20,0 |
Пек кам'яновугільний |
Вище 360 |
54,0-65,0 |
"Сирий бензол" являє собою суміш пароподібних органічних сполук, що утворюються при ВТК і що не конденсуються з газу зі смолою. У виробничих умовах їх витягують з газу сорбцією спеціальними кам'яновугільними або нафтовими маслами, а іноді активованим вугіллям або шляхом виморожування. По суті "сирий бензол" є летючою частиною легкої фракції коксової смоли і його компоненти увійшли б в неї при більш глибокому охолоджуванні.
Головними компонентами "сирого бензолу" є одноядерні ароматичні з'єднання - бензол (до 70 %) і його метиловані гомологи: толуол (8 - 20 %), ксилоли (2 - 5 %) і ін.
Пірогенетична вода конденсується з газу разом з вологою, що випарувалася з вугілля і в сумі з нею складає надсмольну воду. Вихід її змінюється від 1 до 3%. У надсмольну воду переходить значна кількість різних водорозчинених продуктів піролізу (аміак і його з'єднання, феноли і пірідінові основи).
Зворотний коксовий газ - газ, що залишається після видалення з прямого газу смоли, "сирого бензолу" і води. У газі, що отримується при ВТК, збільшено зміст водню, але знижена частка оксидів вуглецю і нижчих парафінів (таблиця 7).
Таблиця 7. Середній склад сухого зворотного газу
Коксохімічні заводи |
CO2+ H2S |
CO |
CmHn |
O2 |
H2 |
CH4 і гомологи |
N2 |
G, кг/м3 |
QH, МДж/м3 | |
України |
А |
2,0 |
7,6 |
2,3 |
1,0 |
61,2 |
21,7 |
4,2 |
0,472 |
19,1 |
Б |
2,1 |
6,4 |
0,4 |
0,2 |
50,5 |
25,0 |
15,0 |
0,543 |
15,5 | |
Росії |
А |
2,7 |
8,1 |
2,4 |
0,4 |
54,4 |
25,9 |
4,9 |
0,501 |
19,1 |
Б |
3,8 |
4,8 |
3,8 |
0,7 |
60,2 |
23,1 |
3,6 |
0,454 |
17,6 |
Графітація
В результаті графітації відбувається упорядкування та перестроювання атомів вуглецю в структуру графіту. У добре графітуємих вуглецевих речовинах протікає процес гомогенної графітації, в результаті якої відбувається безперервне збільшення ділянок графітоподібної структури за рахунок аморфної фази. У важко графітуємих речовинах одночасно з утвореними графітовими кристаллитами зберігається значна кількість аморфної фази навіть при температурах близько 3000°С. Цей вид графітації носить назву гетерогенної.
Похожие статьи
-
Стадії термічного розкладання:, Продукти напівкоксування - Піроліз твердих горючих копалин
А) сушка протікає при кімнатній температурі, інтенсифікується по мірі підвищення температури нагрівання і практично закінчується при 105-110С; Б)...
-
Середньотемпературне коксування - Піроліз твердих горючих копалин
Продуктами середньотемпературного коксування (СТК) є: середньотемпературний кокс, смола СТК, газовий бензол-бензин, газ СТК. СТК застосовується в...
-
Спікливість вугілля, Коксівність вугілля - Піроліз твердих горючих копалин
Спікливістю називається здатність вугілля утворювати з окремих стичних зерен при їх нагріванні без доступу повітря грудковий пористий залишок, що спікся...
-
Первинна смола - Піроліз твердих горючих копалин
Первинна смола являє собою складну суміш різних органічних речовин, що конденсуються з газу напівкоксування (прямого газу) при температурі 30-50С. Як...
-
При нагріванні ТГК без доступу повітря відбуваються складні перетворення, характер яких залежить як від хімічної будови речовин, що складають органічну...
-
Висновок - Піроліз твердих горючих копалин
Піроліз вугілля горючий спікливість Піроліз твердих горючих копалин -- розкладання твердих горючих копалин (вугілля, торфу, сланцю) при нагріванні без...
-
Продукти піролізу - Піроліз твердих горючих копалин
У процесі піролізу при постійному нагріванні у вугіллі відбуваються істотні зміни. Спочатку при температурах до 125-160С випаровується волога, а потім...
-
Вступ - Піроліз твердих горючих копалин
Під термічною переробкою твердих горючих копалин (піролізом) розуміють процеси, що відбуваються при нагріванні вугілля у відсутності будь-яких реагентів....
-
Як проходить процес піролізу вугілля - Піроліз твердих горючих копалин
Як я вже згадувала раніше, процес піролізу кам'яного вугілля заснований на нагріванні вугілля до певної температури без доступу кисню з метою його...
-
Газ напівкоксування - Піроліз твердих горючих копалин
Первинний газ (газ напівкоксування) прийнято називати прямим до конденсації з нього пари і вловлювання газового бензину і зворотним після видалення...
-
Напівкокс - Піроліз твердих горючих копалин
Зольність напівкоксу вище за зольності початкового вугілля, оскільки мінеральні компоненти практично не відлучаються при температурі напівкоксування....
-
Література - Піроліз твердих горючих копалин
1. Химия и переработка угля/ Под ред. д-ра х. н. проф. В. Г. Липовича. - М.: Химия, 1988. - 336с. 2. Саранчук В. И., Айруни А. Т., Ковалев К. Е....
-
Значення хімії у створенні нових матеріалів
Нові матеріали потрібні для квантових генераторів, лазерів, які породжують могутні промені, здатні різати, плавити, випаровувати, свердлити і посилати...
-
Горючие системы Подразделяются на однородные и неоднородные. Однородными являются системы, в которых горючее вещество и воздух равномерно перемешаны друг...
-
Понятие и применение графа рынка - Использование квази-клик для анализа графа рынка России
Динамика характеристик отражающих тенденцию поведения фондового рынка может быть интересна многим участникам фондовой биржи и, в особенности, инвесторам....
-
В основе модели крупномасштабной транспортной сети лежит принцип иерархической организации территорий (в нисходящем направлении). Рассмотрим карту сети...
-
Введение - Моделирование крупномасштабной транспортной сети предфрактальными графами
Транспорт - важный стратегический комплекс, в значительной степени определяющий мощь экономики страны и обеспечивающий нужды общества в перемещении людей...
-
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...
-
Алкілування - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Другою технологічно важливою реакцією є алкілування алканів олефінами. Ізобутан при алкілуванні ізобутиленом дає ізооктан. Таким чином, цей цінний...
-
Характеристика основних видів палива та процесу горіння
Приклади розв'язання завдань Основними характеристиками палива є хімічний склад, теплотворність (теплотворна здатність) і співвідношення між повітрям та...
-
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
" Алкани як паливо. Октанове та цетанове число" - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
Що таке зріджений природний газ (ЗПГ)? - Зріджений природний газ: його характеристика
Перший експериментальний завод зі зрідження природного газу був побудований в 1912 р. і почав функціонувати через 5 років, але він не підходив для...
-
Природний газ і нафта - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
Алкілування - Алкани як паливо
Другою технологічно важливою реакцією є алкілування алканів олефінами. Ізобутан при алкілуванні ізобутиленом дає ізооктан. Таким чином, цей цінний...
-
"Алкани як паливо. Октанове та цетанове число" - Алкани як паливо
Природний газ і нафта являють собою, головним чином, суміші насичених вуглеводнів. Основною складовою природного газу є метан. Нафта являє собою суміш...
-
О клике. Определим формально задачу поиска максимальной клики, согласно статьи On the maximum quasi-clique problem [17]. Пусть G=(V, E) - простой...
-
При анализе больших объемов данных зачастую их можно представить в виде графа. Основными атрибутами графа являются вершины и ребра, поэтому изучение...
-
Горючие и окисляющие вещества - Принципы горения и взрыва
Горючими Называются вещества, способные самостоятельно гореть после изъятия источника загорания. По степени горючести вещества делятся на: горючие...
-
Определим понятие предфрактального графа индуктивно. Обозначим через - конечный связный n-вершинный граф с множеством вершин и множеством ребер, который...
-
Введение - Использование квази-клик для анализа графа рынка России
Графы, состоящие из вершин и ребер, представляют удобный инструмент моделирования для изучения различных сетевых структур, в том числе, социальных сетей,...
-
Формирование З -областей в матрице R осуществляется в процессе ее эволюционной модификации. Эволюционная модификация матрицы R производится путем...
-
Задача поиска маршрутов в графе (путей в орграфе)
Задача поиска маршрутов в графе (путей в орграфе) Алгоритм Тэрри поиска маршрута в связном графе, соединяющем вершины и. Правила. 1) Идя по произвольному...
-
Якщо аргумент і функція задані, то для введення графіка треба обрати з меню Графіки (Graphics) Декартовий графік (X-Y Plot) або клавішу @. У документі...
-
Введение, Основные положения - Эволюционные процедуры решения комбинаторных задач на графах
Среди набора комбинаторно-логических задач на графах важное место занимает проблема определения паросочетаний, раскраски графа, выделения в графе...
-
Графіки, що ілюструють зміну статистичних явищ у часі, називаються Динамічними . Для зображення динаміки явищ використовують лінійні, стовпчикові,...
-
Теплота сгорания горючих веществ - Принципы горения и взрыва
Горючее, имеющее в своем составе водород, при сгорании образует воду в газообразном состоянии, которая, охлаждаясь, будет конденсироваться. Так как в...
-
Пока неизвестно никакого простого критерия или алгебраического метода, позволяющего ответить на вопрос, существует или нет в произвольном графе G...
-
Построение графа рынка России - Использование квази-клик для анализа графа рынка России
Для начала работы с алгоритмической частью требуется построить граф рынка. Для того, чтобы проанализировать правильность подхода с применением...
-
Заключение - Использование квази-клик для анализа графа рынка России
Данная выпускная работа была посвящена проблеме поиска плотных подграфов в графе. Основные усилия в ней были направлены на разработку алгоритма поиска...
Високотемпературне коксування, Графітація - Піроліз твердих горючих копалин