Prelucrarea cărbunelui fosil
Majoritatea cărbunelui fosil extras devine o materie primă chimică, supusă procesării la temperaturi ridicate. Ca urmare a unei astfel de prelucrări, numită pirogenică, se obțin produse secundare valoroase din cărbune, al căror scop este combustibilul sau chimicul. Principalele procese de procesare: piroliza. gazificarea și hidrogenarea cărbunelui.
Într-un proces numit piroliză (sau distilare uscată), cărbuni fără acces la încălzirea aerului, rezultând produse din acestea în diferite stări (solide, lichide și gazoase). Privind momentul în care are loc piroliza și produsul final, se pot distinge două tipuri de procedee: piroliza la temperatură joasă (semicocsizare) și piroliza la temperaturi înalte (cocsificare).
Semi-cocsificarea este prelucrarea temperaturii cărbunelui fosil. În cuptoarele speciale, cărbunele sunt încălzite la 500-550 ° C. Ca urmare, se obțin semicocs, gaze combustibile primare și rășini. Pentru semi-cocsare, alegerea cărbunelui cu un randament ridicat de substanțe volatile (piatră sau maro) este preferată, astfel încât randamentul rășinilor primare este mai mare. Principalele etape ale pirolizei la temperaturi joase:
- 1 Eliberarea intensivă a vaporilor de gudron și gaz și formarea masei plastice (temperatura - 320-480 º C)
- 2 Distrugerea suplimentară a reziduurilor solide, evoluția rășinii și a gazului și formarea de carbon (temperatura - 480-550 ° C).
Produsele de semi-cocsare sunt utilizate în diferite zone. Semicoke este un reziduu solid, care are proprietatea de a aprinde cu ușurință și de ardere fără fum. Folosit ca combustibil în industrie și gospodărie și ca aditiv la sarcina în cocsificare. Mai ales valoros este semicocsul produs din cărbune brun. Este utilizat pe scară largă drept combustibil energetic "rafinat" și aditiv la încărcare. Rășinile servesc drept materii prime pentru transformarea în combustibili lichizi diferiți. Gazul primar este utilizat ca combustibil cu o valoare calorică ridicată și este folosit pentru sinteza chimică.
Hidrogenarea este, de asemenea, un proces de prelucrare la temperaturi înalte a cărbunelui fosil, diferența de piroliză fiind că trece sub acțiunea hidrogenului și a catalizatorilor. Acest proces se numește și lichefiere / lichefiere. Ca urmare a adăugării de hidrogen suplimentar la cărbune, se obține un combustibil lichid sintetic. Pentru hidrogenare este preferabil să se utilizeze cărbune brun neoxidat și cărbune de calitate inferioară.
Înainte de proces, cărbunele sunt foarte pulverizate și uscate, apoi se aplică catalizatorul sub formă de pulbere sau emulsie. Pe măsură ce crește temperatura, cărbunele trec în starea de pastă de ulei de carbon cu gazul degajat. Temperatura în timpul procesului poate ajunge la 400-500 ° C. Ca urmare, se obțin produse lichide (până la 80%) și gaze.
Gazificarea este un alt mod de prelucrare a cărbunelui fosil la temperaturi ridicate. Ea se bazează pe faptul că, sub influența oxigenului, vapori de apă, dioxid de carbon și hidrogen (oxidant) cărbune parțial organic este transformat complet în produse gazoase (gaz combustibil). Gazeificarea poate suferi orice cărbunii minerale variind de lignit și se termină antracit, ignorand un procent de conținut de cenușă, substanțe volatile, umiditate, etc. Rezultatul procesului de gazeificare, - gazul combustibil - poate fi de orice compoziție :. hidrogen pur, metan, un amestec de gaze și generatoare de gaze. Apropo, gazul generatorului a fost numit inițial "lumină", deoarece în secolul al XIX-lea scopul său principal era iluminarea străzilor și a pătratelor.
Procesul în sine are loc în generatoare de gaz, care sunt de trei tipuri de bază. Diferența dintre ele este modul în care cărbunele interacționează cu suflarea.
Într-un generator de gaz de tip Lurgi, un strat de bucăți de cărbune de 5-30 mm în dimensiune este suflat cu un amestec de abur și oxigen de jos. Temperatura procesului începe de la 900 ° C.
În gazificatorul Koppers-Togzek se folosește praf de cărbune, care, amestecând cu abur și oxigen, se deplasează cu aceștia într-o singură direcție. Temperatura procesului este de 1400-1600 ° C.
Într-un generator de gaz de tip Winkler, cărbunele sunt zdrobite la o granulație fină de 2-10 mm, patul fluidizat al căruia este suflat cu un amestec de abur și oxigen. Temperatura procesului este de 900-950 ° C.
În finalul gazeificării, unitatea lasă gazul brut, care conține o anumită cantitate de impurități. După ce este supus curățării și răcirii.
Există, de asemenea, gazeificare subterană, unde cărbunele fosile sunt transformate în gaze în intestinul pământului. Pentru depozitele de cărbune sunt puțuri forate pentru furnizarea de suflare și evacuare a gazului produs. Mai departe în canale de formare sunt create (între puțuri), peste care este ars stratul. Procesul de combustie este reglat prin suflare. Gazul rezultat este îndepărtat și purificat.
Rezervele mondiale de cărbune fosil sunt mai mari decât rezervele de petrol și gaze. Metodele de procesare permit ca în viitor să devină cărbune fosil unul dintre principalele tipuri de combustibil și materii prime pentru producerea de produse secundare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: