Aprofitament dels residus de la preparació del carbó mitjançant briquetatge de fangs

Introducció

Pel que fa a les reserves geològiques, la principal matèria primera energètica a Ucraïna és el carbó, les reserves del qual són d'uns 120 mil milions de tones, incloses les explorades, uns 50 mil milions de tones, segons diverses estimacions fins a 300-400 anys. A Ucraïna, la proporció de les reserves de carbó en el balanç de combustible i energia és del 94,5%, respectivament, el petroli - 2% i el gas - 3,6%. []

Fig 1. - Estructura química de la lignita

El desenvolupament de l'economia ucraïnesa s'associa amb la intensificació del consum d'energia, el principal dels quals, en absència de la seva pròpia indústria de gas i petroli desenvolupada, el carbó esdevé indiscutible. És possible augmentar la seva producció només mitjançant una reconstrucció radical i la construcció de noves mines de carbó, mines, al seu torn, això requereix molt de temps i grans inversions de capital.

Una de les maneres de resoldre aquest problema és ampliar l'ús de lignite en grans i petites centrals tèrmiques, que contribuirà en certa mesura a estabilitzar el balanç energètic i de combustible del país i crear una reserva de temps per al desenvolupament de la indústria del carbó.

Com es desenvolupa el procés de piròlisi del carbó?

Com hem esmentat anteriorment, el procés de piròlisi del carbó es basa en escalfar carbons a una determinada temperatura sense accés a oxigen per tal de destruir-lo tèrmicament. Durant aquest procés, tenen lloc els següents grups de reaccions químiques:

• Despolimerització de la massa orgànica del carbó amb formació de molècules orgàniques de menor pes molecular
• Reaccions secundàries de transformacions de productes formats en el procés de piròlisi, incloent:
  • condensació
  • polimerització
  • aromatització
  • alquilació

Tots dos grups de reaccions químiques procedeixen tant seqüencialment com en paral·lel. El resultat final de la totalitat d'aquestes transformacions termoquímiques és la formació de productes líquids gasosos i sòlids.

Cal esmentar que la piròlisi del carbó es realitza en diferents intervals de temperatura. L'elecció de la temperatura de piròlisi depèn del tipus de productes a obtenir al final. La piròlisi a baixa temperatura (o semi-coquització) s'acostuma a fer a 500 - 600 graus centígrads, i la piròlisi a alta temperatura (o, com també s'anomena, coquització) es realitza a 900 - 1100 graus centígrads.

Principals productes del carbó

Les estimacions més conservadores suggereixen que hi ha 600 articles de productes del carbó. Els científics han desenvolupat diversos mètodes per obtenir productes de processament del carbó. El mètode de processament depèn del producte final desitjat. Per exemple, per obtenir productes purs, aquests productes primaris del processament del carbó - gas de coc, amoníac, toluè, benzè - utilitzen olis líquids de neteja. En dispositius especials, els productes estan segellats i protegits de la destrucció prematura. Els processos de processament primari també impliquen el mètode de cocització, en què el carbó s'escalfa a una temperatura de +1000 ° C amb accés completament bloquejat a l'oxigen. Al final de tots els procediments necessaris, es neteja addicionalment qualsevol producte primari. Els principals productes del processament del carbó:

• naftalina
• fenol
• hidrocarbur
• alcohol salicílic
• dirigir
• vanadi
• germani
• zinc.

Sense tots aquests productes, la nostra vida seria molt més difícil, prenem per exemple la indústria cosmètica, és l'àmbit més útil perquè la gent utilitzi els productes de processament del carbó. Un producte de processament de carbó com el zinc s'utilitza àmpliament per tractar la pell greixosa i l'acne. El zinc, així com el sofre, s'afegeix a les cremes, sèrums, màscares, locions i tònics.El sofre elimina la inflamació existent, i el zinc prevé el desenvolupament de noves inflamacions.A més, s'utilitzen pomades terapèutiques a base de plom i zinc per tractar cremades i lesions. Un assistent ideal per a la psoriasi és el mateix zinc, així com els productes d'argila del carbó. El carbó és una matèria primera per a la creació d'excel·lents sorbents que s'utilitzen en medicina per tractar malalties dels intestins i l'estómac. Els sorbents, que contenen zinc, s'utilitzen per tractar la caspa i la seborrea greixosa.Com a resultat d'un procés com la hidrogenació, a les empreses s'obté combustible líquid del carbó. I els productes de combustió que queden després d'aquest procés són una matèria primera ideal per a una varietat de materials de construcció amb propietats refractàries. Per exemple, així es crea la ceràmica.

Direcció d'ús	Marques, grups i subgrups
1. Tecnològic
1.1. Capa de coc	Tots els grups i subgrups de marques: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. Processos especials de precoquatge	Tots els carbons utilitzats per a la cocització en capes, així com els graus T i D (subgrup DV)
1.3. Producció de gas productor en generadors de gas de tipus estacionari:
gas mixt	Marques KS, SS, grups: ZB, 1GZhO, subgrups - DGF, TSV, 1TV
gas d'aigua	Grup 2T, així com antracita
1.4. Producció de combustibles líquids sintètics	Marca GZh, grups: 1B, 2G, subgrups - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. semicarbonització	Marca DG, grups: 1B, 1G, subgrups - 2BV, ZBV, DV
1.6. Producció de farciment carbònic (termoantracita) per a productes d'elèctrodes i coc de fosa	Grups 2L, ZA, subgrups - 2TF i 1AF
1.7. Producció de carbur de calci, electrocorindó	Tots els antracites, així com un subgrup de 2TF
2. Energia
2.1. Combustió polveritzada i estratificada en plantes calderes estacionàries	Pesen les brases i les atracites, així com les brases que no s'utilitzen per a la cocització. Les antracites no s'utilitzen per a la combustió de la capa de flare
2.2. Combustió en forns de reverberació	Marca DG, grup i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. Combustió en instal·lacions mòbils de calor i ús per a necessitats comunitàries i domèstiques	Graus D, DG, G, SS, T, A, carbons marrons, antracites i carbons durs no utilitzats per a cocificació
3. Producció de materials de construcció
3.1. Lima	Notes D, DG, SS, A, grups 2B i ZB; graus GZh, K i grups 2G, 2Zh no utilitzats per a la cocització
3.2. Ciment	Graus B, DG, SS, TS, T, L, subgrup DV i graus KS, KSN, grups 27, 1GZhO no utilitzats per a la cocització
3.3. Maó	Carbons no utilitzats per cocitzar
4. Altres produccions
4.1. Adsorbents de carboni	Subgrups: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. carbonis actius	Grup ZSS, subgrup 2TF
4.3. Aglomeració de mineral	Subgrups: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

La mineria del carbó

Fa temps que la gent ha entès com d'important i indispensable, i el seu ús va ser capaç d'avaluar i adaptar-se a aquesta escala fa relativament poc temps. El desenvolupament a gran escala dels jaciments de carbó va començar només als segles XVI-XVII. a Anglaterra, i el material extret s'utilitzava principalment per a la fosa del ferro, necessari per a la fabricació de canons. Però la seva producció segons els estàndards actuals era tan insignificant que no es pot anomenar industrial.

L'explotació a gran escala va començar només cap a mitjans del segle XIX, quan el carbó es va fer indispensable per a la industrialització en desenvolupament. El seu ús, però, en aquella època es limitava exclusivament a la incineració. Centenars de milers de mines funcionen ara a tot el món, produint més al dia que en pocs anys al segle XIX.

Enriquiment per gravetat

El mètode gravitatori d'enriquiment del carbó es basa en la seva diferent densitat i velocitat de moviment en l'aire o l'aigua.

L'anomenat procés d'enriquiment humit es pot dur a terme en taules de concentració, en mitjans pesats, abeuradors, hidrociclons, o mitjançant jigging en màquines especials.

El canal de rentat és un abeurador pla amb costats baixos, que es col·loca amb un lleuger pendent.La polpa passa a través de l'aparell, les partícules de carbó sedimentades s'alliberen a través de la cambra de descàrrega del canal. Ara aquests dispositius s'utilitzen molt poques vegades a causa de la baixa productivitat.

Les taules de concentració són més adequades per a l'aprofitament de carbons de coquització i pirita rics en sofre, tipus de carbó no típics de Rússia, per tant, pràcticament no s'utilitzen al nostre país.

Però les màquines de jigging s'han generalitzat. Separen la mescla de carbó en partícules de diferents densitats amb l'ajuda de corrents d'aigua ascendents i descendents que es mouen en elles a diferents velocitats. El jigging s'utilitza tant per a carbons petits (12-0,5 mm) com per a grans (10-12 mm).

Aquest mètode d'enriquiment és més eficient que altres mètodes humits, excepte per a l'enriquiment en líquids pesats.

Els líquids pesats són solucions aquoses de sals inorgàniques i suspensions minerals. La seva densitat és superior a la densitat del carbó, però alhora inferior a la densitat de la roca primària. Per tant, el carbó, un cop en una solució o suspensió, sura a la superfície i l'excés de materials s'enfonsa.

Els concentrats obtinguts com a conseqüència de l'enriquiment humit contenen molta aigua, per tant, necessàriament estan sotmesos a deshidratació.

El benefici en sec separa el carbó en l'aire mitjançant altres equips com ara safates seques, separadors pneumàtics o màquines.

El material s'alimenta a la superfície de treball de l'equip i
ordenats sota l'acció d'un flux d'aire ascendent o pulsant amb
sacsejada paral·lela. Grans de carbó en funció de la densitat i la finesa
separades movent-se en diferents direccions.

Gràcies a l'enriquiment, el carbó de la massa rocosa primària es converteix en un concentrat primari, les roques restants es converteixen en residus.

Hidrotransportació del carbó estat del problema

El transport hidràulic de materials sòlids a granel es va desenvolupar a la segona meitat del segle XX. Actualment, el transport per gasoductes de petroli, gas natural i productes petroliers s'ha generalitzat. Amb l'ajuda dels principals sistemes d'hidrotransport, es traslladen minerals i materials de construcció, residus industrials i matèries primeres químiques.

Hi ha dues tecnologies fonamentalment diferents per al transport hidràulic del carbó.

La primera tecnologia és el transport en purins amb una concentració en massa de C = 50%, seguit de la deshidratació al terminal receptor. El carbó es tritura a una mida de partícula de 0-1 (3-6) mm i es barreja amb aigua (la proporció de líquid i sòlid és 1: 1).

Un dels primers del món és el principal oleoducte de carbó de la mina Black Mesa (Arizona, EUA), de 439 km de llarg i amb una capacitat de 5,8 milions de tones/any. L'any 1964, l'empresa energètica Peabody Energy va signar un contracte amb les tribus Navajo i TAPI per utilitzar els seus recursos hídrics per crear purins i transportar-los a la central tèrmica de 790 MW de Mohavi.

El procés va requerir grans quantitats d'aigua, fet que va provocar una crisi ecològica en aquestes zones. Sota la pressió dels moviments socials i ètnico-religiosos, el gasoducte del carbó, malgrat la seva idoneïtat tecnològica i eficiència econòmica, va quedar aturat el 31 de desembre de 2005. p>

A la planta de deshidratació de la canonada de carbó Black Mesa, tota la massa de polpa es va escalfar a 70 ° C, després es va deshidratar en centrífugues amb un diàmetre del rotor de 1000 mm i una velocitat de rotació de 1000 min. El pastís amb un contingut d'humitat del 20% es va sotmetre a assecat tèrmic en assecadors de molí. L'escalfament de la polpa abans de la centrifugació va reduir el contingut d'humitat del pastís del 28 al 20%. Centrífuga, que era el 6,5% del carbó, o cremada en forma de VVVS, o emmagatzemada en un dipòsit de fangs. A causa de la dificultat d'obtenir HVVS en els primers anys de funcionament del gasoducte de carbó, una gran quantitat de la fase sòlida del centrat es va recollir a la fossa de fangs, la qual cosa suposava un perill per al medi ambient. P>

La segona tecnologia de transport hidràulic del carbó és en forma de suspensions d'aigua-carbó altament concentrades (HVVS). [] Al terminal receptor, el VVVS s'utilitza com a combustible d'aigua i carbó (VUT). P>

El mètode clàssic de preparació de BBVS consta de tres etapes principals (Fig. 1.4):

1. Trituració de carbó de mina fins a una finesa de 10 .. 20 mm;
2. Mòlta humida del carbó (en presència d'aigua i plastificant) fins a 0,1-0,2 mm;

3. Homogeneïtzació, emmagatzematge, transport.

Arròs. 1.4 - Esquema d'elaboració de VUT

Per a la mòlta, s'utilitzen molins de tambor de boles o varetes amb un conjunt especial de cossos de mòlta, que proporciona la composició granulomètrica binària desitjada de la fase del carbó. Aquesta etapa és la clau en la preparació del CWF, ja que determina les característiques addicionals del CWF (composició granulomètrica, viscositat, estabilitat, etc.). A més, aquesta etapa sol ser la que consumeix més energia.

En l'etapa de mòlta humida, es poden incloure diversos additius a la composició del CWF, que són necessaris per augmentar l'estabilitat estàtica del CWF, reduir la viscositat i altres.

Altres mètodes de reciclatge

Per entendre per què el petroli és millor que el carbó, cal esbrinar a quins altres tractaments estan sotmesos. El petroli es processa mitjançant el craqueig, és a dir, la transformació termocatalítica de les seves parts. El trencament pot ser d'un dels següents tipus:

• Tèrmica. En aquest cas, es realitza el desdoblament dels hidrocarburs sota la influència de temperatures elevades.
• Catalític. Es porta a terme a alta temperatura, però també s'afegeix un catalitzador, gràcies al qual es pot controlar el procés, així com conduir-lo en una determinada direcció.

Si parlem de com el petroli és millor que el carbó, cal dir que en el procés d'esquerdament es formen substàncies orgàniques que s'utilitzen àmpliament en la síntesi industrial.

Varietats de carbó dur

Els dipòsits de velles de carbó poden arribar a una profunditat de diversos quilòmetres, entrant en el gruix de la terra, però no sempre i no a tot arreu, perquè és heterogeni tant en contingut com en aparença.

Hi ha 3 tipus principals d'aquest fòssil: antracita, lignite i torba, que s'assembla molt lluny al carbó.

L'antracita és la formació d'aquest tipus més antiga del planeta, l'edat mitjana d'aquesta espècie és de 280.000.000 d'anys. És molt dur, té una alta densitat i el seu contingut de carboni és del 96-98%.

La duresa i la densitat són relativament baixes, així com el contingut de carboni. Té una estructura inestable, solta i també està sobresaturada d'aigua, el contingut de la qual pot arribar fins al 20%.

La torba també es classifica com un tipus de carbó, però encara no s'ha format, de manera que no té res a veure amb el carbó.

Preparació del carbó

Els miners envien la roca extreta a cel obert o a la mina a un equip especial, que la lliura a la planta de mineria i processament. Allà, la massa rocosa passa l'etapa inicial d'enriquiment - preparació.

La roca primària s'ordena en classes segons la mida de les peces i la presència d'inclusions minerals. La tasca principal és identificar els components que contenen carboni.

Per separar les fraccions de carbó dels GOF, es realitzen procediments de cribratge i trituració en equips especials.

Pantalla per a l'enriquiment de carbó. Foto: 150tonn.ru

En primer lloc, la roca es carrega en pantalles: dispositius en forma d'una o més caixes amb garbells o garbells amb forats calibrats. Els trossos de roca es tamisen i després es classifiquen en fraccions en classificadors.

Tots els classificadors funcionen aproximadament segons el mateix esquema: la pasta (una barreja de carbó i líquid) flueix contínuament a un recipient ple d'aigua. Les partícules grans de carbó s'instal·len ràpidament al fons del recipient i les petites "surten" juntament amb la polpa pel llindar de drenatge.

A continuació, la roca classificada es tritura a la mida requerida amb trituradores.

La classificació estàndard de la mida del carbó inclou els següents tipus: llosa (més de 100 mm), gran (50-100 mm), noguera (26-50 mm), petita (13-25 mm), llavors (6-13 mm) , fi (menys de 6 mm). També hi ha l'anomenat carbó ordinari, que té unes dimensions il·limitades.

Productes de coc de carbó

El carbó de coc és el carbó que, a través del coc industrial, permet obtenir coc, que té un valor tècnic. En el procés del carbó de coc, es tenen en compte necessàriament la seva composició tècnica, la capacitat de coc, la capacitat de sinterització i altres característiques. Com es desenvolupa el procés de cocatge del carbó? La cocització és un procés tecnològic que té etapes específiques:

• preparació per a la cocització. En aquesta etapa, el carbó es tritura i es barreja per formar una càrrega (mescla per a cocització)
• coqueig. Aquest procés es realitza a les cambres d'un forn de coc mitjançant calefacció de gas. La mescla es posa en un forn de coc, on s'escalfa durant 15 hores a una temperatura d'aproximadament 1000 °C.
• la formació d'un "pastís de coca".

La cocització és un conjunt de processos que es produeixen al carbó quan s'escalfa. Al mateix temps, a partir d'una tona de càrrega seca s'obtenen uns 650-750 kg de coc. S'utilitza en la metal·lúrgia, s'utilitza com a reactiu i combustible en algunes branques de la indústria química. A més, se'n crea carbur de calci. Les característiques qualitatives del coc són la inflamabilitat i la reactivitat. Els principals productes de cocització de carbó, a més del propi coc:

• gas de coc. D'una tona de carbó sec s'obtenen uns 310-340 m3. La composició qualitativa i quantitativa del gas del forn de coc determina la temperatura de cocització. El gas directe del forn de coc surt de la cambra de coc, que conté productes gasosos, vapors de quitrà de hulla, benzè brut i aigua. Si en treu la resina, el benzè en brut, l'aigua i l'amoníac, es forma el gas del forn de coc invers. És el que s'utilitza com a matèria primera per a la síntesi química. Actualment, aquest gas s'utilitza com a combustible en plantes metal·lúrgiques, en serveis públics i com a matèria primera química.
• El quitrà de hulla és un líquid viscós de color marró negre que conté unes 300 substàncies diferents. Els components més valuosos d'aquesta resina són els compostos aromàtics i heterocíclics: benzè, toluè, xilens, fenol, naftalè. La quantitat de resina arriba al 3-4% de la massa del gas de coc. A partir del quitrà de hulla s'obtenen uns 60 productes diferents. Aquestes substàncies són matèries primeres per a la producció de colorants, fibres químiques, plàstics.
• El benzè brut és una mescla en què hi ha disulfur de carboni, benzè, toluè i xilens. El rendiment de benzè cru arriba només a l'1,1% de la massa de carbó. En el procés de destil·lació, els hidrocarburs aromàtics individuals i les mescles d'hidrocarburs s'aïllen del benzè cru.
• concentrat de substàncies químiques (aromàtiques) (benzè i els seus homòlegs) està dissenyat per crear productes purs que s'utilitzen en la indústria química, per a la producció de plàstics, dissolvents, colorants
• L'aigua de quitrà és una solució aquosa baixa concentrada d'amoníac i sals d'amoni, en la qual hi ha una barreja de fenol, bases de piridina i alguns altres productes. L'amoníac s'allibera de l'aigua de quitrà durant el processament, que, juntament amb l'amoníac del gas de coc, s'utilitza per produir sulfat d'amoni i aigua concentrada d'amoníac.

	Convencions	Límits de mida de la peça
Varietal
Gran (puny)
Combinats i eliminacions
Gran amb llosa
Nou amb gran
nou petita
llavor amb petites
Llavor amb un grumoll
Petit amb llavor i shtyb
Nou amb petita, llavor i soca

Llista de fonts

1. Smirnov V. O., Sergeev P. V., Biletsky V. S. Tecnologia d'enriquiment vugillya. Auxiliar de cap. - Donetsk: Skhidny vydavnichiy dim, - 2011. - 476 p.
2. Chun - Zhu Li. Advances in the Science of Victorian Brown Coal - Llibre, 2004. - 459p.
3. Saranchuk V.I., Ilyashov M.O., Oshovsky V.V., Biletsky V.S. Fonaments de química i física de copalines combustibles. (Piduchnik amb el segell de la signatura del Ministeri d'Educació Superior). - Donetsk: Skhidny vydavnichiy dim, 2008. - 640 p.
4. Svitly Yu.G., Biletsky V.S. Transport hidràulic (monografia).- Donetsk: Skhіdniy vydavnichiy dіm, branca de Donetsk de NTSH, "Personal editorial de l'enciclopèdia", 2009. - 436 p.
5. Enciclopèdia de mà petita. v.1,2 / Ed. V. S. Biletsky. - Donetsk: "Donbas", 2004, 2007.
6. Lipovich V.G., Kalabin G.A., Kalechits I.V. Química i processament del carbó - Moscou: Química, 1988. - 336 p.
7. Chistyakov A.N. Manual de química i tecnologia dels combustibles fòssils sòlids. - Sant Petersburg: editorial. Companyia de síntesi. - 1996. - 363 p.
8. Svyatec I.E., Agroskin A.A. Carbones marrons com a matèria primera tecnològica. - M., Nedra, 1976. - 223 p.
9. Khodakov G.S., Gorlov E.G., Golovin G.S. Producció i transport per canonades de suspensió aigua-combustible carbó// Química del combustible sòlid. - 2006. - Núm 4. - S. 22-39
10. Krut O.A. - Kíev: Nauk. Dumka, 2002. - 172 p.
11. Trainis V.V. Principals gasoductes als EUA // Carbó. - 1978 - núm 11, pàg. 74-77.
12. Biletsky V.S., Sergeev P.V., Papushin Yu.L. Teoria i pràctica de l'agregació selectiva d'oli de Vugill. Donetsk: MCP Gran, 1996. - 264 p.
13. Gordeev G.P., Fedotova V.M. Sobre el contingut d'humitat crític de les lignies // Química dels combustibles sòlids. - 1989. - Núm 6. – 76-78 pàg.
14. Elishevich A.T., Ogloblin N.D., Beletsky V.S., Papushin Yu.L. Enriquiment de carbons ultrafins. - Donetsk, Donbas, 1986. - 64 p.
15. Tamko V.O., Biletsky V.S., Shendrik T., Krasіlov O.O. Injecció de detalls mecànics del vug marró de la família Oleksandrіysky sobre ioga pіrolіz / / Butlletí de Donetsk de l'Associació Científica IM. Xevtxenko. T. 21 - Donetsk: Skhіdny vydavnichiy dіm. - 2008. - S. 97-103.
16. Kalechitsa I.V. Substàncies químiques del carbó. - M.: Química, 1980. - 616 p.
17. Tverdov A.A., Zhura A.V., Nikishichev S.B. Perspectiva direccions d'ús del carbó// Globus. - 2009. - Núm 2. - S. 16-19.
18. Lebedev NN Química i tecnologia de la síntesi orgànica i petroquímica bàsica. - M.: Química, 1988. - 592 p.

19. Krylova A.Yu., Kozyukov E.A. L'estat dels processos d'obtenció de combustibles líquids sintètics basats en la síntesi de Fischer-Tropsch // Química dels combustibles sòlids. - 2007. - Núm 6. - S. 16-25.

20. Centre d'Investigació Energètica i Ambiental (EERC). . – Mode d'accés: http://www.undeerc.org/default.aspx
21. Boruk S.D., Winkler I.A., Makarova K.V. Haver abocat a la superfície de les partícules de la fase dispersa sobre les característiques físiques i químiques de les suspensions bullides a l'aigua a base de llana marró. - Ciència. Butlletí de ChNU. Vip. 453.: Química. – Txernivtsi, 2009, pàg. 40-45.
22. Kasatochkin V.I., Larina N.K. Estructura i propietats dels carbons naturals. – M.: Nedra, 1975. – 158 p.
23. Kegel K. Briquetatge de carbó marró. - M., Ugletekhizdat, 1957. - 659 p.

24. Saranchuk V.I. Organització supramolecular, estructura i propietats del carbó. - Kíev: Nauk. Dumka, 1988. - 190 p.

L'ús del carbó al món modern

Diversos usos dels minerals. El carbó era originàriament només una font de calor, després d'energia (convertia l'aigua en vapor), però ara, en aquest sentit, les possibilitats del carbó són simplement il·limitades.

L'energia tèrmica de la combustió del carbó es converteix en energia elèctrica, se'n fan productes químics de coc i s'extreu combustible líquid. El carbó dur és l'única roca que conté metalls tan rars com el germani i el gal·li com a impureses. D'ell s'extreu, que després es transforma en benzè, del qual s'aïlla la resina de cumarona, que serveix per fabricar tot tipus de pintures, vernissos, linòleum i cautxú. Del carbó s'obtenen fenols i bases de piridina. Durant el processament, el carbó s'utilitza en la producció de vanadi, grafit, sofre, molibdè, zinc, plom i molts més productes valuosos i ara insubstituïbles.

El carbó és important per a l'economia nacional

El carbó és un dels primers minerals que l'home va començar a utilitzar com a combustible. Només a finals del segle XIX, altres tipus de combustibles van començar a substituir-lo progressivament: primer el petroli, després els seus productes, més tard el gas (natural i obtingut del carbó i altres substàncies). El carbó s'utilitza àmpliament en l'economia nacional. En primer lloc, com a combustible i matèries primeres químiques. Per exemple, la indústria metal·lúrgica de la fosa de ferro brut no pot prescindir de coc. Es produeix a les empreses químiques de coc a partir de carbó.

On més s'utilitza el carbó?

Potents centrals tèrmiques a Rússia i Ucraïna (i no només) funcionen amb els residus de la mineria del carbó (fangs antracita).El metall es va obtenir per primera vegada utilitzant coc del mineral de ferro al segle XVIII a Anglaterra. Això en la metal·lúrgia va ser l'inici de l'ús del carbó, més precisament, el coc, un producte del seu processament. Abans d'això, el ferro s'obtenia amb carbó vegetal, de manera que a Anglaterra durant els segles XVIII i XIX es talava gairebé tot el bosc. La indústria de la cocització utilitza carbó, transformant-lo en coc de carbó i gas de forn de coc, i es produeixen desenes de tipus de productes químics (etilè, toluè, xilens, benzè, gasolina de coc, resines, olis i molt més). A partir d'aquests productes químics, es produeix una gran varietat de plàstics, fertilitzants nitrogenats i amoníac-fòsfor, solucions aquoses d'amoníac (adobs) i productes químics fitosanitaris. També produeixen detergents i detergents en pols, medicaments per a persones i animals, dissolvents (solvents), sofre o àcid sulfúric, resines de cumarona (per a pintures, vernissos, linòleum i productes de cautxú), etc. Una llista completa de productes de processament químic de coc de carbó ocupa diverses pàgines.

Com és el cost del carbó?

Carbó de coco: què és?

Un tipus de carbó vegetal és el carbó de coco, que es fa amb les closques de fruits secs. Es pot utilitzar en barbacoes, graelles, barbacoes. Crema molt més temps que altres carbó vegetal, no fa olor, no té sofre i no s'encén pel degoteig de greix. El carbó de coco purificat es pot utilitzar per a la cachimba, perquè quan s'utilitza no té ni olor ni gust. Després d'un tractament especial (activació), la superfície de treball de cada peça de carbó augmenta diverses vegades (i es converteix en un excel·lent adsorbent). L'ús de carbó de coco en els filtres de purificació d'aigua dóna excel·lents resultats.

Producte final

El concentrat primari resultant se sotmet a un refinament, per tal d'obtenir un material que compleixi totalment els estàndards acceptats. El producte final amb GOF s'envia als consumidors.

Com a resultat, les plantes d'enriquiment reben un concentrat que conté la major quantitat de massa combustible amb un nombre mínim d'impureses en excés. A causa d'això, augmenta la qualitat més important del concentrat: la calor de combustió.

Fins i tot en el procés d'enriquiment, es forma l'anomenat producte mitjà: una barreja d'intercreixements de components de carbó i roca. En la majoria dels casos, s'envia per a un nou enriquiment, però de vegades es ven com a combustible de caldera.

I el tercer producte de la preparació del carbó, que conté principalment minerals de roca, són els residus d'enriquiment (en cas contrari s'anomenen mixtes). Alguns residus contenen prou carbó per processar-los, de manera que de vegades també s'envien per tornar-los a enriquir.

Com a regla general, les empreses de carbó emmagatzemen la resta de mescles mixtes als residus. Però a poc a poc, a la indústria del carbó, el processament de residus que contenen carbó (per exemple, l'obtenció de briquetes) va guanyant terreny.

Etiquetes:enriquiment de carbó
carbó

3 Piròlisi i gasificació

Piròlisi

La piròlisi és la descomposició del carbó marró quan s'escalfa sense accés a l'aire. Hi ha quatre processos principals de piròlisi:

1. semi-cocificació fins a 500-550 °С;
2. coquització a temperatura mitjana 700–750 °C;
3. coquització a alta temperatura fins a 900-1100 ° С;

4. grafitització 1300–3000 °С.

El carbó marró no s'estova quan s'escalfa i s'alliberen substàncies volàtils, que es descomponen parcialment. En el residu es forma un semi-coc més o menys monolític, que ha sofert una forta contracció. Quan la lignita semicoquifica, es distingeixen tres zones de temperatura []: p>

1. zona de preescalfament fins a 100 ° C;
2. zona d'assecat 100-125 °C;

3. zona de semi-coquització 225-500°C.

Durant la piròlisi, sota la influència de la temperatura, es produeixen canvis significatius en el carbó. La primera etapa és l'evaporació de la humitat a temperatures de fins a 125-160 ° C, després comença la descomposició de la massa orgànica de carbó marró.A mesura que avança el procés, l'oxigen, l'hidrogen i el nitrogen s'eliminen i el residu sòlid s'enriqueix amb carboni. En les etapes inicials, a temperatures de fins a 200 °C, l'oxigen s'allibera principalment en forma de diòxid de carboni i aigua pirogenètica a causa de l'eliminació de grups funcionals, acompanyada de reaccions de condensació dels radicals que queden.

El nitrogen s'allibera en forma d'amoníac, altres compostos nitrogenats i en estat lliure.

A una temperatura de 200-350 ° C, es produeix una disminució gradual del residu sòlid, l'alliberament de vapors i gasos només augmenta en un 6-7%. La zona de 350 a 450 °C es caracteritza per un augment de la velocitat d'alliberament de la fase vapor-gas i una disminució més acusada del rendiment de residu sòlid. En el rang de temperatura de 450-550 °C, hi ha petits canvis en el rendiment tant del residu sòlid com de la mescla vapor-gas.

Representació esquemàtica del procés de piròlisi Figura 1.3. []

Arròs. 1.3 - Diagrama de blocs del procés de piròlisi

Gasificació

El procés de conversió de la massa orgànica del carbó en substàncies gasoses s'anomena gasificació. En el procés de gasificació, el carboni es converteix més sovint en monòxid de carboni, l'hidrogen en vapor d'aigua i, juntament amb el sofre, que es troba a la massa orgànica del carbó, en sulfur d'hidrogen, el nitrogen en òxids de nitrogen. La part mineral del carbó, en funció de la temperatura de gasificació, passa a cendres o escòries.

La gasificació del carbó és la base de molts processos tecnològics associats al seu ús. Els primers processos de gasificació es van desenvolupar per produir gasos combustibles a partir del carbó, que s'utilitzaven com a combustible domèstic per a l'enllumenat públic, com a combustible industrial per a diferents processos d'alta temperatura.

Abans d'aquests processos, la lignita es tritura i, si cal, es deshidrata.

És molt important portar carbó marró a la mida requerida: pot ser gasificació de grumolls (> 3 mm), fi (1-3 mm) i fi (7)

Requisits per al carbó marró, que s'alimenta per a la piròlisi i la gasificació

El contingut d'humitat racional del carbó inicial per al procés de piròlisi és d'humitat (Wrt) fins a un 15%, el contingut de cendres (Ad) fins a un 10%, el carbó ha de ser baix en sofre. Per al procés de gasificació: humitat (Wrt) fins a un 65%, contingut de cendres (Ad) fins a un 40%. p>

conclusions

Una de les direccions del progrés tècnic és el desenvolupament del transport per gasoductes. L'hidrotransport industrial i principal de petroli i materials a granel té les grans perspectives. L'hidrotransport es caracteritza per la continuïtat i la uniformitat del flux de càrrega, l'augment de la fiabilitat, la possibilitat d'una automatització total, la independència de les condicions meteorològiques i té un avantatge econòmic respecte al transport ferroviari, especialment quan les mines es troben en zones remotes; crea menys soroll, té pèrdues de transport significativament menors i l'impacte ambiental provocat per l'home; temps de construcció curt.

Hi ha diverses maneres de transportar carbó hidràulicament:

1. canonada de purins amb més deshidratació;
2. transport de combustible aigua-carbó altament concentrat.

Les propietats negatives del carbó marró impedeixen l'ús de l'hidrotransport; per resoldre aquest problema, es va proposar una tecnologia per tractar el carbó amb reactius apolars - agregació d'oli. P>

L'agregació d'oli de carbó s'entén com un conjunt de processos per estructurar una fase fina polidispersa de carbó (grans de fins a 3-5 mm) en un medi aquós mitjançant reactius d'oli. Aquests processos es basen en el mecanisme d'interacció adhesiva de la superfície del carbó oleòfil amb els olis, que provoca la seva humectació selectiva i agregació en un flux d'aigua turbulent. Les partícules hidròfiles no estan mullades pel petroli i no s'inclouen als agregats, la qual cosa permet aïllar-les en forma de suspensió de roca. P>

En base a l'anterior, per a la millora del carbó marró durant el seu hidrotransportació, hem escollit la tecnologia d'agregació de carbó de petroli, que està ben combinada amb les tecnologies per al seu posterior processament i ús: briquetatge, liqüefacció, gasificació, piròlisi. P>