Využití úpravy odpadního uhlí briketovacím kalem

Úvod

Z hlediska geologických zásob je hlavní energetickou surovinou na Ukrajině uhlí, jehož zásoby jsou asi 120 miliard tun včetně prozkoumaných - asi 50 miliard tun, podle různých odhadů až 300-400 let. Na Ukrajině je podíl zásob uhlí na palivové a energetické bilanci 94,5 %, ropa – 2 % a zemní plyn – 3,6 %. []

Obr. 1. - Chemická struktura hnědého uhlí

Rozvoj ukrajinské ekonomiky je spojen s intenzifikací spotřeby energie, z nichž hlavní se při absenci vlastního rozvinutého plynárenského a ropného průmyslu stává nesporným. Zvýšit jeho produkci je možné pouze radikální rekonstrukcí a výstavbou nových uhelných dolů, to zase vyžaduje dlouhou dobu a velké kapitálové investice.

Jedním ze způsobů řešení tohoto problému je rozšíření využití hnědého uhlí ve velkých i malých tepelných elektrárnách, což do určité míry přispěje ke stabilizaci palivové a energetické bilance země a vytvoření časové rezervy pro rozvoj uhelný průmysl.

Jak probíhá proces pyrolýzy uhlí?

Jak jsme již uvedli dříve, proces pyrolýzy uhlí je založen na ohřevu uhlí na určitou teplotu bez přístupu kyslíku za účelem jeho tepelného zničení. Během tohoto procesu probíhají následující skupiny chemických reakcí:

Depolymerace organické hmoty uhlí za vzniku organických molekul s nižší molekulovou hmotností
Sekundární reakce přeměn produktů vzniklých v procesu pyrolýzy, včetně:
- kondenzace
- polymerizace
- aromatizace
- alkylace

Obě skupiny chemických reakcí probíhají jak sekvenčně, tak paralelně. Konečným výsledkem souhrnu těchto termochemických přeměn je tvorba kapalných plynných a pevných produktů.

Je třeba zmínit, že pyrolýza uhlí se provádí v různých teplotních rozmezích. Volba teploty pyrolýzy závisí na typu produktů, které mají být nakonec získány. Nízkoteplotní pyrolýza (nebo polokoksování) se obvykle provádí při 500 - 600 stupních Celsia a vysokoteplotní pyrolýza (nebo, jak se také nazývá koksování) se provádí při 900 - 1100 stupních Celsia.

Hlavní produkty uhlí

Nejkonzervativnější odhady naznačují, že položek uhelných produktů je 600. Vědci vyvinuli různé metody pro získávání produktů zpracování uhlí. Způsob zpracování závisí na požadovaném konečném produktu. Například, aby se získaly čisté produkty, takové primární produkty zpracování uhlí - koksárenský plyn, čpavek, toluen, benzen - používají kapalné proplachovací oleje. Ve speciálních zařízeních jsou produkty utěsněny a chráněny před předčasným zničením. Procesy primárního zpracování zahrnují také metodu koksování, kdy se uhlí zahřeje na teplotu +1000 ° C se zcela zablokovaným přístupem kyslíku.Na konci všech nezbytných procedur je případný primární produkt dodatečně vyčištěn. Hlavní produkty zpracování uhlí:

naftalen
fenol
uhlovodík
salicylový alkohol
Vést
vanadium
germanium
zinek.

Bez všech těchto produktů by byl náš život mnohem obtížnější, vezměte si například kosmetický průmysl, který je pro lidi nejužitečnější oblastí pro používání produktů na zpracování uhlí. Takový produkt zpracování uhlí, jako je zinek, se široce používá k léčbě mastné pleti a akné. Zinek, stejně jako síra, se přidává do krémů, sér, masek, pleťových vod a tonik.Síra odstraňuje stávající záněty, zinek zabraňuje vzniku nových zánětů.K léčbě popálenin a poranění se navíc používají léčebné masti na bázi olova a zinku. Ideálním pomocníkem pro psoriázu je stejný zinek, stejně jako hliněné produkty z uhlí. Uhlí je surovinou pro výrobu vynikajících sorbentů, které se používají v lékařství k léčbě onemocnění střev a žaludku. Sorbenty, které obsahují zinek, se používají k léčbě lupů a mastné seborey.V důsledku procesu jako je hydrogenace se v podnicích získává kapalné palivo z uhlí. A produkty spalování, které po tomto procesu zůstanou, jsou ideální surovinou pro různé stavební materiály se žáruvzdornými vlastnostmi. Tak například vzniká keramika.

Směr použití	Značky, skupiny a podskupiny
1. Technologický
1.1. Vrstva koksování	Všechny skupiny a podskupiny značek: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. Speciální předkoksovací procesy	Všechna uhlí používaná pro vrstvené koksování, jakož i třídy T a D (podskupina DV)
1.3. Výroba generátorového plynu ve stacionárních plynových generátorech:
směsný plyn	Značky KS, SS, skupiny: ZB, 1GZhO, podskupiny - DGF, TSV, 1TV
vodní plyn	Skupina 2T, stejně jako antracit
1.4. Výroba syntetických kapalných paliv	Značka GZh, skupiny: 1B, 2G, podskupiny - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. semikarbonizace	Značka DG, skupiny: 1B, 1G, podskupiny - 2BV, ZBV, DV
1.6. Výroba uhlíkatého plniva (termoantracitu) pro elektrodové výrobky a slévárenský koks	Skupiny 2L, ZA, podskupiny - 2TF a 1AF
1.7. Výroba karbidu vápníku, elektrokorundu	Všechny antracit, stejně jako podskupina 2TF
2. Energie
2.1. Práškové a vrstvené spalování ve stacionárních kotelnách	Zvažte hnědé uhlí a atracit, stejně jako černé uhlí nepoužívané pro koksování. Antracit se nepoužívá pro spalování ve vrstvě plamene
2.2. Spalování v dozvukových pecích	Značka DG, skupina i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. Spalování v mobilních tepelných zařízeních a využití pro komunální a domácí potřeby	Třídy D, DG, G, SS, T, A, hnědé uhlí, antracit a černé uhlí nepoužívané pro koksování
3. Výroba stavebních materiálů
3.1. Limetka	Značky D, DG, SS, A, skupiny 2B a ZB; třídy GZh, K a skupiny 2G, 2Zh se nepoužívají pro koksování
3.2. Cement	Stupně B, DG, SS, TS, T, L, podskupina DV a jakosti KS, KSN, skupiny 27, 1GZhO neslouží ke koksování
3.3. Cihlový	Uhlí nepoužívané ke koksování
4. Ostatní produkce
4.1. Uhlíkové adsorbenty	Podskupiny: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. aktivní uhlíky	Skupina ZSS, podskupina 2TF
4.3. Aglomerace rudy	Podskupiny: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

Těžba uhlí

Lidé již dávno pochopili, jak je důležitý a nepostradatelný, a jeho využití dokázalo v takovém měřítku zhodnotit a adaptovat poměrně nedávno. Rozsáhlý rozvoj uhelných ložisek začal až v XVI-XVII století. v Anglii a vytěžený materiál sloužil především k tavení železa, nutného pro výrobu děl. Ale jeho výroba podle dnešních měřítek byla tak nepatrná, že ji nelze nazvat průmyslovou.

Rozsáhlá těžba začala až v polovině 19. století, kdy se uhlí stalo nepostradatelným pro rozvíjející se industrializaci. Jeho použití se však v té době omezovalo výhradně na spalování. Po celém světě jsou nyní v provozu statisíce dolů, které denně produkují více než za pár let v 19. století.

Gravitační obohacení

Gravitační metoda obohacování uhlí je založena na jeho různé hustotě a rychlosti pohybu ve vzduchu nebo ve vodě.

Proces tzv. mokrého obohacování lze provádět na koncentračních stolech, v těžkých médiích, mycích žlabech, hydrocyklonech nebo pomocí jiggingu na speciálních strojích.

Mycí žlab je plochý žlab s nízkými stěnami, který je umístěn v mírném sklonu.Buničina prochází aparaturou, usazené částice uhlí se uvolňují přes vypouštěcí komoru skluzu. Nyní se taková zařízení používají velmi zřídka kvůli nízké produktivitě.

Koncentrační tabulky jsou vhodnější pro zušlechťování koksovatelného uhlí s vysokým obsahem síry a pyritu - druhy uhlí netypické pro Rusko, proto se u nás prakticky nepoužívají.

Ale shrnovací stroje se rozšířily. Rozdělují uhelnou směs na částice s různou hustotou pomocí stoupajících a klesajících vodních toků pohybujících se v nich různými rychlostmi. Jigging se používá jak pro malé uhlí (12-0,5 mm), tak pro velké (10-12 mm).

Tato metoda obohacování je účinnější než jiné mokré metody, s výjimkou obohacování těžkými kapalinami.

Těžké kapaliny jsou vodné roztoky anorganických solí a minerální suspenze. Jejich hustota je vyšší než hustota uhlí, ale zároveň menší než hustota primární horniny. Proto uhlí, jakmile je v roztoku nebo suspenzi, plave na povrch a přebytečné materiály klesají.

Koncentráty získané v důsledku mokrého obohacování obsahují hodně vody, proto jsou nutně vystaveny dehydrataci.

Suché zušlechťování odděluje uhlí ve vzduchu pomocí dalších zařízení, jako jsou suché zásobníky, pneumatické separátory nebo stroje.

Materiál je přiváděn na pracovní plochu zařízení a
tříděné působením vzestupného nebo pulzujícího proudu vzduchu s
paralelní třes. Uhelná zrna v závislosti na hustotě a jemnosti
oddělené pohybem v různých směrech.

Uhlí z primárního horninového masivu se díky obohacení mění v primární koncentrát, ze zbývajících hornin odpad.

Hydrotransportace uhlí stav problému

Hydraulická doprava pevných sypkých materiálů byla vyvinuta ve druhé polovině dvacátého století. V současnosti se rozšířila potrubní přeprava ropy, zemního plynu a ropných produktů. Pomocí hlavních hydrodopravních systémů se přesouvají nerosty a stavební materiály, průmyslový odpad a chemické suroviny.

Pro hydraulickou dopravu uhlí existují dvě zásadně odlišné technologie.

První technologií je přeprava v kejdě s hmotnostní koncentrací C = 50 % s následnou dehydratací na přijímacím terminálu. Uhlí se rozdrtí na částice o velikosti 0-1 (3-6) mm a smíchá se s vodou (poměr kapalné a pevné látky je 1:1).

Jedním z prvních na světě je hlavní uhelný plynovod dolu Black Mesa (Arizona, USA), dlouhý 439 km a s kapacitou 5,8 mil. tun/rok. V roce 1964 podepsala energetická společnost Peabody Energy smlouvu s kmeny Navajo a TAPI o využití jejich vodních zdrojů k vytvoření kejdy a její přepravě do tepelné elektrárny Mohavi o výkonu 790 MW.

Proces vyžadoval velké množství vody, což způsobilo v těchto oblastech ekologickou krizi. Pod tlakem sociálních a etnicko-náboženských hnutí byl uhelný ropovod, přes svou technologickou vhodnost a ekonomickou efektivitu, 31. prosince 2005 zablokován. p>

Na odvodňovacím zařízení uhelného ropovodu Black Mesa byla celá hmota buničiny zahřátá na 70 °C, poté dehydratována v odstředivkách s průměrem rotoru 1000 mm a rychlostí otáčení 1000 min. Koláč s obsahem vlhkosti 20 % byl podroben tepelnému sušení v mlýnských sušárnách. Zahřívání buničiny před odstředěním snížilo obsah vlhkosti v koláči z 28 na 20 %. Odstředivka, která byla 6,5 % uhlí, nebo spalována formou VVVS, nebo uložena v odkalovací nádrži. Vzhledem k obtížnosti získávání HVVS v prvních letech provozu uhelného potrubí se v odkališti shromažďovalo velké množství pevné fáze centrat, což představovalo nebezpečí pro životní prostředí. P>

Druhá technologie hydraulické dopravy uhlí je ve formě vysoce koncentrovaných vodních uhelných suspenzí (HVVS). [] Na přijímacím terminálu se VVVS používá jako palivo voda-uhel (VUT). P>

Klasický způsob přípravy BBVS se skládá ze tří hlavních fází (obr. 1.4):

Drcení těžního uhlí na jemnost 10 .. 20 mm;
Mokré mletí uhlí (za přítomnosti vody a změkčovadla) do 0,1-0,2 mm;
Homogenizace, skladování, doprava.

Rýže. 1.4 - Schéma přípravy VUT

Pro mletí se používají kulové nebo tyčové bubnové mlýny se speciální sadou mlecích těles, která zajišťuje požadované binární granulometrické složení uhelné fáze. Tato fáze je klíčová při přípravě CWF, protože určuje další vlastnosti CWF (granulometrické složení, viskozita, stabilita atd.). Tato etapa je navíc obvykle energeticky nejnáročnější.

Ve fázi mokrého mletí mohou být do složení CWF zahrnuty různé přísady, které jsou nezbytné pro zvýšení statické stability CWF, snížení viskozity a další.

Jiné způsoby recyklace

Abyste pochopili, proč je ropa lepší než uhlí, musíte zjistit, jakým dalším úpravám jsou vystaveny. Ropa se zpracovává krakováním, tedy termokatalytickou přeměnou jejích částí. Crack může být jedním z následujících typů:

Tepelný. V tomto případě se provádí štěpení uhlovodíků pod vlivem zvýšených teplot.
Katalytické. Provádí se při vysoké teplotě, ale přidává se také katalyzátor, díky kterému můžete proces řídit a také ho vést určitým směrem.

Pokud mluvíme o tom, jak je ropa lepší než uhlí, pak je třeba říci, že v procesu krakování vznikají organické látky, které se široce používají v průmyslové syntéze.

Odrůdy černého uhlí

Ložiska uhelných slojí mohou dosáhnout hloubky několika kilometrů, jdoucích do tloušťky země, ale ne vždy a ne všude, protože jsou heterogenní jak v obsahu, tak ve vzhledu.

Existují 3 hlavní typy této fosílie: antracit, hnědé uhlí a rašelina, která velmi vzdáleně připomíná uhlí.

Antracit je nejstarší útvar svého druhu na planetě, průměrné stáří tohoto druhu je 280 000 000 let. Je velmi tvrdý, má vysokou hustotu a obsah uhlíku je 96-98%.

Tvrdost a hustota jsou relativně nízké, stejně jako obsah uhlíku v něm. Má nestabilní, sypkou strukturu a je také přesycený vodou, jejíž obsah v něm může dosahovat až 20 %.

Rašelina je také klasifikována jako druh uhlí, ale ještě není vytvořena, takže nemá nic společného s uhlím.

Příprava uhlí

Těžaři expedují horninu těženou na povrchové jámě nebo v dole do speciálního zařízení, které ji dodává do těžebního a zpracovatelského závodu. Tam horninový masiv prochází počáteční fází obohacení – přípravou.

Primární hornina se třídí do tříd podle velikosti kusů a přítomnosti minerálních inkluzí. Hlavním úkolem je identifikovat komponenty obsahující uhlík.

K oddělení uhelných frakcí GOF se provádějí postupy prosévání a drcení na speciálním zařízení.

Clona pro obohacování uhlí. Foto: 150tonn.ru

Nejprve se hornina naloží do sít - zařízení ve formě jedné nebo více krabic se síty nebo síty s kalibrovanými otvory. Kusy horniny jsou prosévány a poté tříděny do frakcí v třídicích zařízeních.

Všechny třídiče pracují přibližně podle stejného schématu: buničina (směs uhlí a kapaliny) nepřetržitě proudí do nádoby naplněné vodou. Velké částice uhlí se rychle usazují na dně nádoby a malé „odcházejí“ spolu s dužinou přes práh odtoku.

Poté se vytříděná hornina drtí na požadovanou velikost pomocí drtičů.

Standardní klasifikace velikosti uhlí zahrnuje následující typy: deskové (více než 100 mm), velké (50-100 mm), ořech (26-50 mm), malé (13-25 mm), semeno (6-13 mm) , jemné (méně než 6 mm). Existuje i tzv. obyčejné uhlí, které má neomezené rozměry.

Produkty koksování uhlí

Koksovatelné uhlí je uhlí, které průmyslovým koksováním umožňuje získat koks, který má technickou hodnotu. Při procesu koksovatelného uhlí se nutně bere v úvahu jeho technické složení, koksovatelnost, slinovací schopnost a další vlastnosti. Jak probíhá proces koksování uhlí? Koksování je technologický proces, který má specifické fáze:

příprava na koksování. V této fázi se uhlí drtí a míchá za vzniku vsázky (směs pro koksování)
koksování. Tento proces se provádí v komorách koksárenské pece pomocí plynového ohřevu. Směs se vloží do koksárenské pece, kde se zahřívá 15 hodin při teplotě přibližně 1000 °C.
vytvoření "kolového koláče".

Koksování je soubor procesů, ke kterým dochází v uhlí při jeho zahřívání. Z tuny suché vsázky se přitom získá asi 650-750 kg koksu. Používá se v metalurgii, používá se jako činidlo a palivo v některých odvětvích chemického průmyslu. Navíc z něj vzniká karbid vápníku. Kvalitativní vlastnosti koksu jsou hořlavost a reaktivita. Hlavní produkty koksování uhlí, kromě samotného koksu:

koksárenský plyn. Z tuny suchého uhlí se získá asi 310-340 m3. Kvalitativní a kvantitativní složení koksárenského plynu určuje teplotu koksování. Z koksovací komory vychází přímý koksárenský plyn, který obsahuje plynné produkty, páry černouhelného dehtu, surový benzen a vodu. Pokud z něj odstraníte pryskyřici, surový benzen, vodu a čpavek, vytvoří se reverzní koksárenský plyn. Právě to se používá jako surovina pro chemickou syntézu. Dnes se tento plyn používá jako palivo v hutních provozech, ve veřejných službách a jako chemická surovina.
Černouhelný dehet je viskózní černohnědá kapalina, která obsahuje asi 300 různých látek. Nejcennějšími složkami této pryskyřice jsou aromatické a heterocyklické sloučeniny: benzen, toluen, xyleny, fenol, naftalen. Množství pryskyřice dosahuje 3-4 % hmotnosti koksovatelného plynu. Z černouhelného dehtu se získává asi 60 různých produktů. Tyto látky jsou surovinou pro výrobu barviv, chemických vláken, plastů.
surový benzen je směs, ve které je přítomen sirouhlík, benzen, toluen, xyleny. Výtěžnost surového benzenu dosahuje pouze 1,1 % hmotnosti uhlí. V procesu destilace se ze surového benzenu izolují jednotlivé aromatické uhlovodíky a směsi uhlovodíků.
koncentrát chemických (aromatických) látek (benzen a jeho homology) je určen k vytváření čistých produktů, které se používají v chemickém průmyslu, k výrobě plastů, rozpouštědel, barviv
dehtová voda je nízko koncentrovaný vodný roztok amoniaku a amonných solí, ve kterém je příměs fenolu, pyridinových zásad a některých dalších produktů. Z dehtové vody se při zpracování uvolňuje čpavek, který se spolu s čpavkem z koksárenského plynu využívá k výrobě síranu amonného a koncentrované čpavkové vody.

	Konvence	Limity velikosti kusů

Odrůdová

Velký (pěst)




Kombinace a eliminace
Velký s deskou
Ořech s velkým
malý ořech
semeno s malým
Semeno s hrudkou
Malý se semenem a shtyb
Ořech s malým, semenem a pahýlem

Seznam zdrojů

Smirnov V. O., Sergeev P. V., Biletsky V. S. Technologie obohacování vugillya. Pomocník hlavy. - Doněck: Skhidny vydavničij dіm, - 2011. - 476 s.
Chun - Zhu Li. Pokroky ve vědě o viktoriánském hnědém uhlí - kniha, 2004. - 459 s.
Saranchuk V.I., Ilyashov M.O., Oshovsky V.V., Biletsky V.S. Základy chemie a fyziky hořlavých kopalinů. (Pidruchnik s podpisovým razítkem ministerstva vysokého školství). - Doněck: Skhidny vydavničij dіm, 2008. - 640 s.
Svitly Yu.G., Biletsky V.S. Hydraulická doprava (monografie).- Doněck: Skhіdniy vydavnichiy dіm, doněcká pobočka NTSH, "Redakce encyklopedie", 2009. - 436 s.
Malá ruční encyklopedie. v.1,2 / Ed. V. S. Biletsky. - Doněck: "Donbas", 2004, 2007.
Lipovich V.G., Kalabin G.A., Kalechits I.V. Chemie a zpracování uhlí - Moskva: Chemistry, 1988. - 336 s.
Chistyakov A.N. Příručka o chemii a technologii pevných fosilních paliv. - Petrohrad: nakladatelství. Syntetická společnost. - 1996. - 363 s.
Svyatec I.E., Agroskin A.A. Hnědé uhlí jako technologická surovina. - M., Nedra, 1976. - 223 s.
Khodakov G.S., Gorlov E.G., Golovin G.S. Výroba a potrubní doprava suspenzního vodního uhlí// Chemie tuhého paliva. - 2006. - č. 4. - S. 22-39
Krut O.A. - Kyjev: Nauk. Dumka, 2002. - 172 s.
Trainis V.V. Hlavní ropovody v USA // Uhlí. - 1978 - č. 11, str. 74-77.
Biletsky V.S., Sergeev P.V., Papushin Yu.L. Teorie a praxe selektivní olejové agregace Vugill. Doněck: MCP Gran, 1996. - 264 s.
Gordeev G.P., Fedotova V.M. O kritickém obsahu vlhkosti hnědého uhlí// Chemie pevných paliv. - 1989. - č. 6. – 76-78 str.
Elishevich A.T., Ogloblin N.D., Beletsky V.S., Papushin Yu.L. Obohacování ultrajemných uhlí. - Doněck, Donbas, 1986. - 64 s.
Tamko V.O., Biletsky V.S., Shendrik T., Krasіlov O.O. Injekce mechanických detailů hnědého vug rodiny Oleksandrіysky na jógu pіrolіz / / Doněcký bulletin vědecké asociace IM. Ševčenko. T. 21 - Doněck: Skhіdny vydavnichiy dіm. - 2008. - S. 97-103.
Kalechitsa IV Chemické látky z uhlí. - M.: Chemie, 1980. - 616 s.
Tverdov A.A., Zhura A.V., Nikishichev S.B. Perspektivní směry využití uhlí// Globus. - 2009. - č. 2. - S. 16-19.
Lebedev NN Chemie a technologie základních organických a petrochemických syntéz. - M.: Chemie, 1988. - 592 s.
Krylova A.Yu., Kozyukov E.A. Stav procesů získávání syntetických kapalných paliv na základě Fischer-Tropschovy syntézy // Chemie pevných paliv. - 2007. - č. 6. - S. 16-25.
Centrum pro výzkum energie a životního prostředí (EERC). . – Režim přístupu: http://www.undeerc.org/default.aspx
Boruk S.D., Winkler I.A., Makarova K.V. Po nalití do povrchu částic dispergované fáze na fyzikální a chemické vlastnosti vodou vařených suspenzí na bázi hnědé vlny. - Věda. Bulletin ChNU. VIP. 453.: Chemie. – Černovice, 2009, s. 40-45.
Kasatochkin V.I., Larina N.K. Struktura a vlastnosti přírodního uhlí. – M.: Nedra, 1975. – 158 s.
Kegel K. Briketování hnědého uhlí. - M., Ugletekhizdat, 1957. - 659 s.
Saranchuk V.I. Nadmolekulární organizace, struktura a vlastnosti uhlí. - Kyjev: Nauk. Dumka, 1988. - 190 s.

Využití uhlí v moderním světě

Různé využití minerálů. Uhlí bylo původně jen zdrojem tepla, pak energie (měnilo vodu na páru), ale nyní jsou v tomto ohledu možnosti uhlí prostě neomezené.

Tepelná energie ze spalování uhlí se přeměňuje na elektrickou energii, vyrábí se z ní koksochemické produkty a získává se kapalné palivo. Černé uhlí je jediná hornina, která obsahuje jako nečistoty tak vzácné kovy jako germanium a gallium. Z něj se extrahuje, ten se následně zpracovává na benzen, ze kterého se izoluje kumaronová pryskyřice, která se používá k výrobě všech druhů barev, laků, linolea a pryže. Fenoly a pyridinové báze se získávají z uhlí. Při zpracování se uhlí využívá při výrobě vanadu, grafitu, síry, molybdenu, zinku, olova a mnoha dalších cenných a dnes již nenahraditelných produktů.

Uhlí je důležité pro národní hospodářství

Uhlí je jedním z prvních minerálů, které člověk začal využívat jako palivo. Teprve koncem 19. století jej začaly postupně nahrazovat jiné druhy paliv: nejprve ropa, pak produkty z ní, později plyn (přírodní a získávaný z uhlí a dalších látek). Uhlí je široce používáno v národním hospodářství. Především jako palivo a chemické suroviny. Například hutní průmysl při tavení surového železa se bez koksu neobejde. Vyrábí se v koksochemických podnicích z uhlí.

Kde jinde se uhlí používá?

Výkonné tepelné elektrárny v Rusku a na Ukrajině (nejen) fungují na odpadech z těžby uhlí (antracitové kaly).Kov byl poprvé získán pomocí koksu ze železné rudy v 18. století v Anglii. To byl v hutnictví počátek používání uhlí, přesněji koksu - produktu jeho zpracování. Předtím se železo získávalo pomocí dřevěného uhlí, takže v Anglii byl v 18. a 19. století vykácen téměř celý les. Koksárenský průmysl využívá uhlí, zpracovává ho na uhelný koks a koksárenský plyn a vyrábí se desítky druhů chemických produktů (etylen, toluen, xyleny, benzen, koksárenský benzín, pryskyřice, oleje a mnoho dalšího). Na základě těchto chemických produktů se vyrábí široká škála plastů, dusíkatých a čpavkovo-fosforových hnojiv, vodných roztoků čpavku (hnojiva) a chemikálií na ochranu rostlin. Dále vyrábí detergenty a prací prášky, léky pro lidi a zvířata, rozpouštědla (rozpouštědla), kyselinu sírovou nebo sírovou, kumaronové pryskyřice (pro barvy, laky, linolea a pryžové výrobky) atd. Kompletní seznam produktů koksochemického zpracování uhlí zabírá několik stránek.

Jaká je cena uhlí?

Kokosové uhlí - co to je?

Jedním z druhů dřevěného uhlí je kokosové uhlí, které se vyrábí ze skořápek ořechů. Dá se použít při grilování, grilování, grilování. Hoří mnohem déle než jiné dřevěné uhlí, je bez zápachu, bez síry a nevznítí se od kapající mastnoty. Čištěné kokosové uhlí lze použít do vodní dýmky, protože při použití nemá ani vůni ani chuť. Po speciální úpravě (aktivaci) se pracovní plocha každého kusu uhlí několikanásobně zvětší (a stane se z něj výborný adsorbent). Použití kokosového uhlí ve filtrech na čištění vody poskytuje vynikající výsledky.

Finální produkt

Výsledný primární koncentrát je podroben rafinaci - za účelem získání materiálu, který bude plně odpovídat přijatým normám. Konečný produkt s GOF je zaslán spotřebitelům.

Výsledkem je, že obohacovací zařízení obdrží koncentrát, který obsahuje největší množství hořlavé hmoty s minimálním počtem přebytečných nečistot. Díky tomu se zvyšuje nejdůležitější kvalita koncentrátu - spalné teplo.

I v procesu obohacování vzniká tzv. meziprodukt - směs srůstů uhlí a horninových složek. Ve většině případů se posílá k opětovnému obohacení, ale někdy se prodává jako palivo do kotle.

A třetím produktem úpravy uhlí, který obsahuje především horninové minerály, je odpad z obohacování (jinak se jim říká směsný). Některé odpady obsahují dostatek uhlí pro zpracování, proto jsou také někdy posílány k opětovnému obohacení.

Uhelné podniky zpravidla skladují zbývající směsné směsi v hlušině. Postupně se ale v uhelném průmyslu prosazuje zpracování odpadů s obsahem uhlí (například získávání briket).

Štítky: obohacování uhlí
uhlí

3 Pyrolýza a zplyňování

Pyrolýza

Pyrolýza je rozklad hnědého uhlí při zahřívání bez přístupu vzduchu. Existují čtyři hlavní procesy pyrolýzy:

polokoksování do 500–550 °С;
středněteplotní koksování 700–750 °C;
vysokoteplotní koksování až 900–1100 °С;
grafitizace 1300–3000 °С.

Hnědé uhlí při zahřívání neměkne a uvolňují se těkavé látky, které se částečně rozkládají. Ve zbytku vzniká víceméně monolitický polokoks, který prošel silným smrštěním. Při polokoksování hnědého uhlí se rozlišují tři teplotní pásma []: p>

předehřívací zóna až 100°С;
sušící zóna 100-125 °C;
polokoksovací zóna 225-500°C.

Při pyrolýze dochází vlivem teploty k výrazným změnám uhlí. První fází je odpařování vlhkosti při teplotách do 125-160 °C, poté začíná rozklad organické hmoty hnědého uhlí.Jak proces pokračuje, kyslík, vodík a dusík jsou odstraněny a pevný zbytek je obohacen uhlíkem. V počátečních fázích se při teplotách do 200 °C uvolňuje kyslík především ve formě oxidu uhličitého a pyrogenetické vody v důsledku eliminace funkčních skupin, doprovázené kondenzačními reakcemi zbylých radikálů.

Dusík se uvolňuje ve formě amoniaku, jiných dusíkatých sloučenin a ve volném stavu.

Při teplotě 200-350°C dochází k postupnému úbytku pevného zbytku, uvolňování par a plynů se zvyšuje pouze o 6-7%. Zóna od 350 do 450 °C se vyznačuje zvýšením rychlosti uvolňování plynné fáze a prudším poklesem výtěžku pevného zbytku. V teplotním rozmezí 450-550 °C dochází k malým změnám ve výtěžnosti jak pevného zbytku, tak směsi par a plynu.

Schematické znázornění procesu pyrolýzy Obrázek 1.3. []

Rýže. 1.3 - Blokové schéma procesu pyrolýzy

Zplyňování

Proces přeměny organické hmoty uhlí na plynné látky se nazývá zplyňování. V procesu zplyňování se uhlík častěji mění na oxid uhelnatý, vodík na vodní páru a spolu se sírou, která je v organické hmotě uhlí, na sirovodík, dusík na oxidy dusíku. Minerální část uhlí přechází v závislosti na teplotě zplyňování na popel nebo strusku.

Zplyňování uhlí je základem mnoha technologických procesů spojených s jeho používáním. První zplyňovací procesy byly vyvinuty k výrobě hořlavých plynů z uhlí, které se používaly jako domácí palivo pro pouliční osvětlení, jako průmyslové palivo pro různé vysokoteplotní procesy.

Před těmito procesy se hnědé uhlí drtí a v případě potřeby dehydratuje.

Velmi důležité je dovézt hnědé uhlí na požadovanou velikost - může se jednat o zplyňování kusového (> 3 mm), jemného (1-3 mm) a jemného (7)

Požadavky na hnědé uhlí, které se přivádí pro pyrolýzu a zplyňování

Racionální obsah vlhkosti výchozího uhlí pro proces pyrolýzy je vlhkost (Wrt) do 15 %, obsah popela (Ad) do 10 %, uhlí by mělo být nízkosirné. Pro proces zplyňování - vlhkost (Wrt) do 65 %, obsah popela (Ad) do 40 %. p>

závěry

Jedním ze směrů technického pokroku je rozvoj potrubní dopravy. Největší perspektivu má průmyslová a hlavní hydrodoprava ropy a sypkých materiálů. Hydrodoprava se vyznačuje plynulostí a rovnoměrností toku nákladu, zvýšenou spolehlivostí, možností plné automatizace, nezávislostí na povětrnostních podmínkách a má ekonomickou výhodu oproti železniční dopravě, zvláště když jsou doly umístěny v odlehlých oblastech; vytváří méně hluku, má výrazně nižší dopravní ztráty a vliv člověka na životní prostředí; krátká doba výstavby.

Existuje několik způsobů, jak hydraulicky přepravovat uhlí:

kalové potrubí s další dehydratací;
přeprava vysoce koncentrovaného vodního uhelného paliva.

Negativní vlastnosti hnědého uhlí znemožňují využití hydrodopravy, k řešení tohoto problému byla navržena technologie úpravy uhlí nepolárními činidly - agregace ropy. P>

Olejová agregace uhlí je chápána jako soubor procesů strukturování tenké polydisperzní uhelné fáze (velikost zrna do 3-5 mm) ve vodném prostředí pomocí olejových činidel. Tyto procesy jsou založeny na mechanismu adhezivní interakce povrchu oleofilního uhlí s oleji, což má za následek jeho selektivní smáčení a agregaci v turbulentním proudění vody. Hydrofilní částice nejsou smáčeny ropou a nejsou obsaženy v agregátech, což umožňuje jejich izolaci ve formě horninové suspenze. P>

Na základě výše uvedeného jsme pro zušlechťování hnědého uhlí při jeho hydrodopravě zvolili technologii agregace ropného uhlí, která je dobře kombinována s technologiemi pro jeho další zpracování a využití: briketování, zkapalňování, zplyňování, pyrolýza. P>