Cocs de gaz: compoziție, aplicare, producție

Cu mult timp în urmă, gazul de cocserie era considerat un produs secundar în procesul de fabricare a cocsului, adesea chiar evacuat în atmosferă (ceea ce este foarte în zadar!). Mai târziu, gazul a fost utilizat pentru încălzire cuptor cu cocs,

Aspect istoric

Istoria gazului de cocserie a început la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea. Chiar și atunci a fost folosit pentru iluminat, încălzire și, prin urmare, pentru gătit și alte probleme de uz casnic. La acea vreme, a izbucnit revoluția industrială și urbanizarea. Producere de produse secundare de natură, gudron de cărbune și amoniac a servit părți esențiale, și anume materia primă la fabricarea coloranților și a compoziției chimice a industriei chimice, în general. Astfel, absolut toate tipurile de culori artificiale au fost făcute din rășină și gaz de cocserie.

În plus, gaz de cocserie au devenit utilizate pe scară largă în cuptoare pentru fabricarea de produse industriale, în motoare de tip gaz de funcționare și, desigur, ca materie primă în producția de produse chimice.

Producția de gaz de cocserie

Producția de gaz de cocserie are loc simultan cu producerea cocsului la instalațiile de cocsificare prin distilare uscată de cărbune. Este important de menționat că acest proces trebuie să aibă loc în mod necesar la o temperatură de 900-1200 de grade. După cum sa menționat mai sus, etapele inițiale ale gazului nucleaŃie este considerat un caracter subprodus, deci este adesea lăsată în aerul atmosferic. Puțin mai târziu, cuptoarele de cocserie au fost încălzite cu gaz de cocserie. Astfel, consumul de gaz pe nevoile personale suferit reducere substanțială (aproape 60%), restul au același număr aparțin diferitelor categorii de utilizatori, de exemplu, pentru încălzirea cuptoarelor metalurgice, care temperatura extrem de ridicată, sau pentru afacerile casnice. Până în prezent, absolut toate gazele aparțin consumatorilor din exterior. De ce? Faptul că gazul de cocserie este un foarte mare de calorii, ceea ce înseamnă că este posibil să se utilizeze gaze mai puțin costisitoare pentru cuptoare de încălzire. Un exemplu viu poate fi gaz lichefiat. Apropo, se bazează pe un amestec de propan-butan.

Cocs de gaz: compoziție

După cum sa dovedit, din gazele de origine artificială, gazul considerat în articol și obținut în procesul de cocsificare este de o mare importanță. Trebuie remarcat faptul că, din punct de vedere practic, compoziția sa suferă fluctuații considerabile. Depinde, de regulă, de materiile prime utilizate ca combustibil, de diferențele dintre modurile de funcționare, de starea fizică a cuptoarelor de cocsificare și așa mai departe. Căldura sa de ardere se situează în intervalul de 15-19 MJ / m3. Dacă luăm în considerare componentele unui gaz dat ca procent din volum, se formează următoarea imagine:

• H2: 55-60.
• CH4: 20-30.
• CO: 5-7.
• CO2: 2-3.
• N2: 4.
• hidrocarburi nesaturate: 2-3.
• O2: 0,4-0,8.

Foarte important, gazul de cocserie (formula: N2CH4NH3C2H4) are o densitate la o temperatură de zero grade de la 0,45 până la 0.50 kg de căldură specifică / m3 egal cu 1,35 kJ / (m3middot-K), iar procesul legat de temperatura de aprindere, ajunge la 600-650 grade.

Formula substanței

Așa cum sa explicat mai sus, în gazele de cocserie include substanțe, cum ar fi hidrogenul (H2), metan (CH4), amoniac (NH3) și etilena (C2H4). Ca exemplu, următoarea compoziție a gazului de cocserie purificată va fi avantajoasă:

Este important de observat că compoziția gazului în cauză depinde strict de regimul de temperatură al procesului de cocsificare și de durata acestuia. De asemenea, rolul enorm jucat de calitatea procesului de procesare a cărbunelui. Astfel, cu cât este mai mare regimul de temperatură al procesului de cocsificare, cu atât este mai mare nivelul de descompunere a hidrocarburilor și, prin urmare, cu cât este mai mare conținutul de hidrogen din gaz și monoxid de carbon. În consecință, conținutul dioxid de carbon, dimpotrivă, va fi mai mică.

Necesitatea de curățare a gazului de cocserie

Până în prezent, problema necesității de a curăța gazele de cocserie este destul de acută, deoarece această compoziție afectează în mod negativ aspectul ecologic al vieții. Astfel, societatea modernă se străduiește să îmbunătățească tehnologiile corespunzătoare. Curățarea cuptorului cu cocs este necesară pentru eficiența mecanismelor fabricii, deoarece cianura de hidrogen, a cărui conținut în gazul de cocserie este suficient de mare, este principalul motiv pentru coroziunea echipamentelor profesionale. În plus, formarea gazului de cocserie este în mod necesar amoniac. Această substanță este extrem de dăunătoare nu numai conductelor, ci și mediului, pentru că în final ajunge acolo. Rezultatul acestor operațiuni este un nivel ridicat de pierdere a produselor chimice pentru o anumită instalație, precum și un grad semnificativ de eliberare a gazelor și a deșeurilor de origine lichidă în atmosferă.

Procesul de curățare a gazului de cocs

După cum sa dovedit, producerea gazului de cocserie Aceasta atrage după sine o serie de probleme care raționamentul complet pentru nevoia de curățare sale. Până în prezent, cea mai eficientă metodă este descrisă în acest capitol al invenției, care este utilizat pe scară largă în industria de cocsificare. Primul pas este de a spăla gazul cu soluție de fosfat de amoniu, în coloana de absorbție care trebuie neapărat să fie echipate cu plăci. Mai mult, gaz de cocserie care trebuie procesate înainte de a intra în zona elipsoidale a absorberului, cu această soluție. În această soluție circulată Consumul specific trebuie să fie 1,0-1,2 L / m3 de gaz, atunci densitatea acestuia se va ridica la 1,195-1,210 kg / l. Această metodă de purificare a gazului de cocserie așa cum sa menționat mai sus, este adesea utilizat în prezent în domeniul industriei, pentru cele mai eficiente.

Cocs de gaz: aplicare

Până în prezent, gaz de cocserie este foarte utilizat pe scară largă și în condiții de siguranță în comunitate ca un combustibil în orientarea oțelăriile, precum și activitatea economică comună și ca materie primă pentru producție. După cum sa dovedit, gazul de cocs recuperat de hidrogen, care este pur și simplu necesar pentru sinteza amoniacului printr-o operație cunoscută metodă de condensare sub condiții de temperaturi scăzute. Ca rezultat al acestei operații face fracțiune care servește materii prime de calitate pentru sinteze de diferite tipuri. Trebuie remarcat faptul că amestecul de hidrogen sulfurat gazos în cocs absolut nedorită în ambele cazuri (și când gaz de cocserie Se utilizează drept combustibil și când servește ca materie primă pentru producerea de produse chimice). Acesta este motivul pentru care procesul de curățare este atât de necesar, pe deplin luat în considerare în capitolul precedent.

Proprietățile gazului

În concluzie, este recomandabil să luăm în considerare aspectele fizice proprietățile gazului de cocserie. Astfel, puterea calorică de la 3.600 la 3.700 kcal / m3, proporția de substanță din compoziție variază de la 0,45 până la 0,46 kg / m3 (care este de aproape trei ori mai ușor decât aerul), temperatura maximă a egalează modul său de ardere la 2060 de grade, iar procesul în sine este însoțit de o flacără roșie.

Este important de remarcat faptul că gazul este subiectul exploziv atunci când sunt combinate cu aerul. Mai mult, nivelul limită inferioară de explozie este de 6 procente de volum al gazului (restul - aer), iar nivelul superior al exploziei atinge 32 la suta din gazul (restul - aer). Modul de aprindere Temperatura este egală cu 550 de grade, și pentru arderea de 1 metru cub de gaz trebuie să fie de aproximativ 5 metru cub de aer. Gaz de cocserie nu este dotat cu culoare si aroma, dar are un miros înțepător de naftalină, ouă stricate, care pot fi atribuite conținutului în componența sa de hidrogen sulfurat.