COKE ȘI COKING
Cocsul este o substanță gri, ușor argintie, poroasă și foarte tare, mai mult decât
96% constând din carbon și obținută prin încălzirea cărbunelui sau
spații de petrol fără acces la aer la 950-1050 ° C. Procesul de obținere a cocsului în
Rezultatul prelucrării combustibililor naturali se numește cocsificare.
Schema de cocsificare: 1. baterie de cocserie; 2. - un canal de colectare a produselor
ardere; 3. - conducta de gaz; 4. - separator de condens; 5. - răcitor de gaz;
6. - precipitator electrostatic; 7. - suflare gaz; 8. - conductă pentru drenajul condensatului; 9.
- rezervorul de decantare; 10. depozitarea rășinii; 11. - depozitarea apei de amoniac; 12. -
coloană de amoniac; 13. - un saturator; Scruber de benzen; 15. - benzen
Cocsul este utilizat pentru fabricarea de electrozi, pentru filtrarea lichidelor
și, cel mai important, să restaureze fierul din minereurile de fier și
Concentrează în procesul de topire a cuptorului. Într-un cuptor de furnal, cocs
Arde și formează monoxid de carbon (IV):
care interacționează cu un cocos roșu pentru a forma monoxid de carbon
Monoxidul de carbon (II) și este un fier reducător, și în primul rând
oxidul de fier (III), oxidul de fier (II, III) se formează, apoi oxidul de fier
(II) și, în final, fier:
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 + Q
Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2-Q
FeO + CO = Fe + CO2 + Q
Ca rezultat al procesului de furnal, se produce un aliaj de fier lichid de fier cu impurități,
conținând în minereu de fier și cocs de cărbune de rocă, - carbon, siliciu,
margan, fosfor și sulf.
Cocsificarea provine din secolul al XVIII-lea. atunci când utilizarea pădurilor pentru a obține
Cărbunele folosit în topirea jeleului a fost o amenințare și
A fost necesară înlocuirea acestei cărbuni cu alt combustibil. În 1735 în Anglia a fost
a fost realizat primul cuptor de topire pe cocs.
În prezent, 10% din cărbunele extrase din lume sunt transformate în cocs.
Cocsificarea este efectuată în camerele de cocserie, care sunt încălzite în exterior de o ardere
de gaz. Când temperatura în cărbunele de cărbune crește, o varietate de
procese. La 2500 ° C, se evaporă umezeala, CO și CO sunt eliberate
2; la 3500є cărbunele se înmoaie, trec în formă de aluat,
o stare de plastic, hidrocarburi-gaz-și-biodegradabile și
cu punct de fierbere scăzut, precum și compușii cu azot și fosfor. Greu de galben
reziduurile sunt sinterizate la 5000 ° C, dând o jumătate de cocs. Și la 7000С
și mai sus, semicocsul îndepărtează substanțele volatile reziduale, în principal hidrogen, și
se transformă în cocs.
Toate produsele volatile intră în colecția de gaze, iar restul de cocs fierbinte
sunteți împins în așa numitul vapor de stingere, unde este răcit (stins)
apă sau un gaz inert. Substanțe volatile cu formă de condensare
apă amoniacală și rășină. O parte din gazul necondensabil este utilizat pentru încălzire
cărbune în camerele de cuptoare; Restul gazului, apa de amoniac și gudronul merg
Perera-Botko. Dintre acestea, o varietate de anorganice și organice
(în principal aromatice). Se obține o tonă de cărbune
aproximativ 800 kg de cocs, 150 kg de gaz și 50 kg de alte produse.
O sursă importantă de producție industrială de hidrocarburi aromatice
cu prelucrarea petrolului este cocsificarea cărbunelui.
Procesul de cocsificare poate fi efectuat în laborator. Dacă cărbunele sunt puternice
încălzită într-o țeavă de fier fără acces la aer, după un timp
va fi posibil să se observe emisiile de gaze și vapori. În tubul în formă de U
Condensează o rășină care are un miros neplăcut și, deasupra ei, conține apă
amoniac. Alte gaze sunt colectate într-un vas deasupra apei. În fier
Tubul rămâne cocs după experiment. Gazul colectat arde bine, se numește
Astfel, atunci când cărbunele sunt încălzite fără acces la aer,
patru produse principale: cocs, gudron de huilă, apă de amoniac,
Cocsificarea producției chimice are practic multe lucruri comune cu laboratorul
experiența în cărbunele de cocsificare pare să o reproducă pe scară largă.
Cuptorul industrial de cocserie constă dintr-o cameră lungă îngustă,
Prin găuri sunt încărcate cu cărbune și pirați de încălzire, în
canalele din care ard combustibil gazos (cocs sau gaz de furnal).
Câteva zeci de astfel de celule formează o baterie de cuptoare de cocs. pentru
ajungând la o temperatură ridicată de combustie, gazul și aerul sunt preîncălzite
În regeneratoarele situate sub camere, la fel ca în acest caz
Atunci când cărbunele sunt încălzite fără acces la aer, până la 900-1050 oC duce la
descompunerea sa termică cu formarea de produse volatile și solide
Procesul de cocsificare durează aproximativ 14 ore. După ce sa terminat,
cocsul format - "tort de cocs" - încărcat din cameră în mașină și apoi stins
apă sau gaz inert; Un nou lot de cărbune este încărcat în cameră, și procesul
Cocsarea începe din nou. Cărbunele de cocsificare este un proces discontinuu.
Principalele produse: coca-96-98% carbon; gaz de cocsificare - 60% hidrogen, 25% metan,
7% monoxid de carbon (II), etc. Subproduse: gudron de cărbune (benzen,
toluen), amoniac (din gazul de cocserie) și altele.
După răcire, cocsul este sortat și trimis la uzine metalurgice pentru
Produsele volatile sunt evacuate prin orificiile din partea superioară a camerelor și intră în comun
un colector de gaze, unde, ca în experiența noastră, rășină și amoniu
Amoniacul și cărbunele aromatice ușoare sunt extrase din gazul necondensabil
(în principal benzen). Pentru a extrage amoniacul, gazul este trecut prin
soluție de acid sulfuric; Sulfatul de amoniu rezultat este utilizat ca a
Carbohidrații aromatici se obțin prin absorbția lor cu un solvent și
urmată de striparea din soluția rezultată.
Din gudronul de cărbune, prin fracționare, se obțin omologi de benzen,
fenol (acid carbolic), naftalină și altele.
Cocsul după curățare este folosit drept combustibil în industrie
cuptoare, deoarece conține multe substanțe combustibile. Este folosit și cum
materii prime chimice. De exemplu, din gazele de cocserie, hidrogenul este produs pentru diferite
Probleme de utilizare a materiilor prime hidrocarbonate:
Până de curând, balanța de combustibil a țării a reprezentat un imens
ulei. În legătură cu dezvoltarea furnizării de energie, transferul de energie
utilizând petrol și produse petroliere drept combustibil pentru o gamă largă
În acest scop, utilizarea gazelor naturale, a cărbunelui,
energie. Acest lucru înseamnă că reziduurile grele de prelucrare a petrolului-mazut vor fi mai mult
complet prelucrate în produse petroliere ușoare necesare pentru cele moderne
sinteza organică. Sarcina științei chimice este de a găsi mai multe
metode eficiente de prelucrare a petrolului, a gazelor naturale și asociate, a cărbunelui,
șisturi și, de asemenea, pentru a îmbunătăți cele existente cu scopul de a
utilizarea complexă a materiilor prime hidrocarbonate naturale.
Obținerea de combustibil artificiale nu reprezintă o problemă nouă. instalare
Hidrogenarea cărbunelui a fost introdusă în Germania în 1923, iar în 1943 în acest fel
în Germania au fost primite 2 milioane de tone de benzină și 800 000 de tone de motorină
combustibil. Procesul de obținere a păcurii artificiale a fost foarte costisitor și
trecut la o presiune de 70 MPa și la o temperatură de 180 oC. În războiul postbelic
Hidrogenarea cărbunelui a pierdut practic semnificația industrială.
În prezent, oamenii de știință dezvoltă și alte profituri din punct de vedere economic
metode de hidrogenare a cărbunelui folosind catalizatori eficienți, care vor da
posibilitatea de a reduce temperatura și presiunea.
Un alt mod promițător de a produce combustibil lichid sintetic este
sinteza sa din monoxid de carbon (II) și hidrogen.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: