Кокс из каменного угля: Что такое Каменноугольный кокс, угольный кокс- Техническая Библиотека Neftegaz.RU

Что такое Каменноугольный кокс, угольный кокс- Техническая Библиотека Neftegaz.RU


Кокс каменноугольный — твердый пористый продукт серого цвета, получаемый путем коксования каменного угля при температурах 950-1100°С без доступа кислорода.


 


Кокс каменноугольный применяют для выплавки чугуна (доменный кокс) как высококачественное бездымное топливо, восстановитель железной руды, разрыхлитель шихтовых материалов. 


Кокс каменноугольный используют также, как ваграночное топливо в литейном производстве (литейный кокс), для бытовых целей (бытовой кокс), в химической и ферросплавной отраслях промышленности (специальные виды кокса). 


Доменный кокс должен иметь размеры кусков не менее 25-40 мм при ограниченном содержании кусков менее 25 мм (не более 3%) и более 80 мм. 


Литейный кокс по размерам кусков крупнее доменного; наиболее пригоден продукт, в котором присутствуют куски менее 60-80 мм.  


Главное отличие литейного кокса от доменного — малое содержание серы, которое не должно превышать 1% (в доменном коксе до 2%). 


В промышленности ферросплавов используют мелкий кокс (например, фракцию 10-25 мм), при этом в отличие от доменного и литейного производств предпочитают применять продукт с большой реакционной способностью. 


Требования по прочности к бытовому коксу менее жесткие, чем к доменному и литейному. 


Во всех производствах лучшее сырье — наиболее прочный малозольный и малосернистый кокс, содержащий небольшое количество мелких фракций. 


Современное мировое производство кокса каменноугольного составляет около 550-650 млн т/год. 


От 60 до 70% мирового производства осуществляется в КНР.


 


Коксующийся уголь




Коксующиеся угли, в отличие от других каменных углей, при нагревании без доступа воздуха переходят в пластическое состояние и спекаются.  


Коксующиеся угли характеризуются в необогащённом виде или в концентратах зольностью менее 10% и низким содержанием S (менее 3,5%), выход летучих веществ (Vdaf) 15-37%. 


По способности к коксообразованию коксующиеся угли подразделяются на 5 категорий:

  • коксовые, 

  • жирные, 

  • отощенные коксовые, 

  • газовые,

  • слабоспекающиеся. 


В CCCP отнесение углей к группе коксующихся углей прежде всего базируется на их пригодности для производства кондиционного доменного кокса. 


В действующих в CCCP классификациях к коксующимся углям относят угли марок Г, ГЖ, Ж, КЖ, К, К2, OC и CC.


 


Значительными запасами коксующихся углей располагают: 


  • CНГ (Донецкий, Печорский, Кизеловский, Кузнецкий, Карагандинский, Южно-Якутский, Тунгусский и другие бассейны), 


  • США (Аппалачский, Западный, Юинта, Грин-Ривер и др. ), 


  • Великобритания (Нортамберлендский, Южно-Уэльский, Ланкаширский и Йоркширский бассейны), 


  • ФРГ (Нижнерейнско-Вестфальский, или Рурский, Нижневестфальский), 


  • Польша (Верхне- и Нижнесилезский, Люблинский), 


  • Бельгия (Льежский), 


  • Индия (Бокаро, Ранигандж, Джхария), 


  • Канада (Альберта), 


  • Австралия (Боуэн, Новый Южный Уэльс), 


  • KHP (Шаньси, Датун), 


  • Mонголия (Тавантолгой), 


  • Чехия (Остравско-Карвинский и Трутновский). 


Ограниченные по запасам месторождения известны также в следующих странах:


  • Франции (Саарско-Лотарингский, Hop и Па-де-Кале, Аквитанский бассейны), 


  • Испании (Астурийский и Южно-Кантабрийский бассейны), 


  • Венгрии, 


  • Румынии, 


  • Югославии, 


  • Турции, 


  • Японии, 


  • Иране, 


  • Афганистане, 


  • Мексике, 


  • Бразилии, 


  • Аргентине.  


Коксующиеся угли выявлены также в: 


  • ЮАР (Витбанк), 


  • Зимбабве (Саби), 


  • Мозамбике.


Около 10% каменного угля подвергается коксованию.


 


Характеристики коксующегося угля:


  • Возможность приобретать пластическое состояние и при определённой температуре — спекаться.


  • Более высокие температуры сгорания.


  • Меньшее содержание примесей.


Основное отличие коксового угля от энергетического — наличие в коксующемся угле витрена. Особенностью витрена является то, что при высокой температуре он способен плавиться и обретает свойство спекания (склеивания) микрочастиц угля в плотную массу — кокс. Чем больше в угле витрена, тем выше его качество коксования.

Коксование — Что такое Коксование?

40470

Кокосование превращает остатки гудрона и «смолистые» потоки от атмосферной и вакуумной перегонки в продукты с добавленной стоимостью

Коксование — это метод переработки жидких и твердых горючих полезных ископаемых нагреванием без доступа воздуха:

  • каменного угля при 900-1050 °С, 

  • глубокий крекинг нефтяного сырья при 420-560 °С) 


В России промышленное значение имеет коксование:

  • твердых горючих ископаемых (углей, торфа, горючих сланцев), 

  • высококипящих остатков переработки нефти, 

  • каменноугольного пека.


При коксовании происходят технологические процессы:

  • термической деструкции высокомолекулярных соединений сырья, 

  • полимеризации и поликонденсации промежуточных и исходных веществ.

Коксование твердых горючих ископаемых 


Коксование твердых горючих ископаемых осуществляется в керамических реакторах (коксовых печах) различных конструкции.

Для переработки каменных углей наиболее приемлема горизонтальная камерная печь.

Используемые в России коксовые печи коксохимических предприятий оборудованы камерами коксования объемом 14–52 м3.

Коксовая печь имеет системы обогрева, загрузки угольной шихты, выдачи кокса, отбора парогазовых продуктов коксования.

Коксовые печи – периодически действующие агрегаты, объединенные в батареи, обеспечивающие непрерывность процесса коксохимического производства.

Коксовые батареи включают несколько десятков печей.

Отапливаются коксовые печи коксовым или доменным газом, а также их смесью.

Температура устанавливается в зависимости от качества сырья, условий коксования и др. факторов.

Максимальная температура в отопительной простенке — 1450 °С, температура при выдаче продукта — 1000–1100 °С, удельный расход энергии на коксование сухой шихты —  2300–2700 кДж/кг.

Качество кокса существенно повышается при предварительном нагревании шихты до 200 °С или при ее частичном брикетировании и трамбовании.

Внедрение непрерывных процессов коксования (производство брикетококса, формованного кокса, коксование в кольцевых печах и др.) позволяет расширить ресурсы коксующихся углей и получить кокс, оптимально удовлетворяющий требованиям потребителей.

При коксовании каменных углей образуются:

  • кокс, 

  • каменноугольная смола, 

  • коксовый газ,

  • водородсодержащий газ и др. продукты.


Нагревание каменных углей до 300 °С – т. н. стадия бертинизации (облагораживания) – приводит к выделению водяных паров, СО2, СО, СН4; топливо обогащается углеродом, повышается теплота его сгорания.

При температуре 300–350 °С образуются жидкие и газообразные продукты (гл. обр. за счет деструкции макромолекул).

При температуре 350–500 °С из летучих продуктов деструкции формируется пластическая масса – смесь твердого вещества и нелетучих жидких продуктов.

При температуре выше 550 °С пластическая масса затвердевает.

При 600 °С образуется полукокс; при температуре 900 °С завершается превращение полукокса в кокс.

Коксование бурых углей, торфа и горючих сланцев осуществляют при темперутере 500–700 °С.

Из бурых углей получают реакционноспособный углеродистый остаток, который используется в электротермическом производстве, для бытовых целей.

Модифицированием торфяного кокса (водяным паром, СО2, воздухом) получают высококачественные сорбенты.

При переработке горючих сланцев получают химические продукты различного назначения.

Коксование тяжелых остатков переработки нефти


Коксование тяжелых нефтяных остатков осуществляют при температуре 470–540 °С в металлических реакторах.

Получают жидкие продукты и газ (70–80%) – сырье для нефтехимического синтеза, а также нефтяной кокс (20–30% по массе).

Коксование каменноугольного пека производят в пекококсовых печах коксохимических предприятий при температуре 1000 °С в течение 17,5 ч.

Пекококсовые печи, объединенные в пекококсовые батареи из 5–7 печей, оборудуют камерами коксования объемом около 18 м3.

Получают 64–67% по массе пекового кокса, 23–28% смолы, 7–8% газа.

Экология


Проблему загрязнения окружающей среды отходами коксохимических предприятий решают путем тщательной герметизации технологических агрегатов, совершенствования технологии коксования и конструкции печей, очистки сточных вод или создания бессточных технологий.

Высокий уровень экологической опасности, а также снижение конкурентоспособности отдельных видов продукции коксования обусловили разработку и реализацию технологий производства кокса без улавливания летучих продуктов коксования; в 2001 г. по такой технологии США, Китай, Колумбия, Индия произвели 43 млн т кокса.

#коксование
#уголь
#водородсодержащий газ

Последние новости

кола | угольный продукт | Британика

  • Развлечения и поп-культура
  • География и путешествия
  • Здоровье и медицина
  • Образ жизни и социальные вопросы
  • Литература
  • Философия и религия
  • Политика, право и правительство
  • Наука
  • Спорт и отдых
  • Технология
  • Изобразительное искусство
  • Всемирная история
  • Этот день в истории
  • Викторины
  • Подкасты
  • Словарь
  • Биографии
  • Резюме
  • Популярные вопросы
  • Обзор недели
  • Инфографика
  • Демистификация
  • Списки
  • #WTFact
  • Товарищи
  • Галереи изображений
  • Прожектор
  • Форум
  • Один хороший факт
  • Развлечения и поп-культура
  • География и путешествия
  • Здоровье и медицина
  • Образ жизни и социальные вопросы
  • Литература
  • Философия и религия
  • Политика, право и правительство
  • Наука
  • Спорт и отдых
  • Технология
  • Изобразительное искусство
  • Всемирная история
  • Britannica объясняет
    В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
  • Britannica Classics
    Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
  • Demystified Videos
    В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
  • #WTFact Видео
    В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
  • На этот раз в истории
    В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
  • Студенческий портал
    Britannica — лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
  • Портал COVID-19
    Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
  • 100 женщин
    Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
  • Спасение Земли
    Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
  • SpaceNext50
    Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

  • Введение

Краткие факты

  • Связанный контент

Викторины

  • Викторина по вооружению, энергетике и энергетическим системам

Что такое кокс — Совет по чистому воздуху

 Кокс и как его производят

Кокс — это топливо, используемое в процессе производства стали, которое получают путем нагревания угля в отсутствие воздуха.

Миф: Процесс производства кокса очень сложен и не может быть понят кем-либо, кроме ученого или инженера.

Реальность: Производство кокса включает ряд различных процессов. Понимание этих процессов помогает понять природу проблемы загрязнения воздуха. Эти процессы можно разбить и объяснить простыми словами.

Производство кокса сопряжено со многими проблемами, связанными с загрязнением окружающей среды и воздуха. Производство кокаина присутствует на всей территории округа Аллегейни и оказывает влияние на сообщества по всему округу. Однако может быть сложно найти конкретную информацию о том, как работает процесс кокса и его влияние.

Кокс получают нагреванием угля при высоких температурах в течение длительного периода времени. Этот нагрев называется «термической дистилляцией» или «пиролизом». Для производства кокса, который будет использоваться в доменных печах, уголь обычно подвергают термической перегонке в течение 15–18 часов, но этот процесс может занять до 36 часов. Температура печей колеблется от 900 до 1100 градусов по Цельсию (от 1650 до 2000 градусов по Фаренгейту).

Первым этапом производства кокса является доставка угля на коксовые печи, которая обычно осуществляется баржами или по железной дороге. Вторым этапом производства кокса является обработка сырья, угля, до консистенции, подходящей для коксовых батарей. Для достижения такой консистенции уголь измельчается в дробилке и, при необходимости, смешивается с водой и маслом для контроля плотности. пылеугольная смесь.

Принципиальная схема наиболее распространенного процесса производства кокса.

Эта пылеугольная смесь подается в коксовые печи или «загружается» с помощью «карьерного вагона». Ларри-вагон похож на железнодорожный вагон, который движется по рельсам, идущим вдоль верхней части коксовой батареи. Каждая отдельная печь имеет «загрузочное отверстие», дверцу с крышкой, которая снимается, когда тележка для хранения устанавливается над печью, чтобы можно было загружать пылевидный уголь.

После того, как ларри-кар загружает уголь в коксовую печь, активируется выравнивающий рычаг, чтобы сгладить груду угля, которая теперь находится внутри коксовой печи. Чтобы позволить выравнивателю получить доступ к коксовой печи, необходимо открыть «дверцу патрона». Этот процесс выравнивания помогает гарантировать, что коксовый газ (COG), полученный в процессе нагрева, будет беспрепятственно проходить через систему отвода коксовой батареи.

После завершения выравнивания загрузочный порт каждой печи закрывается с помощью процесса, называемого «фиксация». Процесс фиксации включает заливку влажной глиняной смеси по краям каждого зарядного порта. Эта глина помогает предотвратить утечки (неорганизованные выбросы) из крышек загрузочных портов во время процесса коксования при термической дистилляции.

Термическая перегонка должна быть завершена до того, как кокс будет удален из печи с помощью процесса, называемого «проталкивание». Если кокс выталкивается из печей до завершения термической дистилляции, это называется «зеленым выталкиванием», при котором образуется «зеленый кокс», что приводит к более высоким выбросам бензола и HAP.