Udnyttelse af affaldskulbehandling ved brikettering af slam

Introduktion

Med hensyn til geologiske reserver er det vigtigste energiråmateriale i Ukraine kul, hvis reserver er omkring 120 milliarder tons, inklusive udforskede - omkring 50 milliarder tons. ifølge forskellige skøn op til 300-400 år. I Ukraine er andelen af ​​kulreserver i brændstof- og energibalancen 94,5%, henholdsvis olie - 2% og gas - 3,6%. []

Udnyttelse af affaldskulbehandling ved brikettering af slam

Fig. 1. - Kemisk struktur af brunkul

Udviklingen af ​​den ukrainske økonomi er forbundet med intensiveringen af ​​energiforbruget, hvoraf den vigtigste, i mangel af sin egen udviklede gas- og olieindustri, bliver ubestridt. Det er muligt at øge sin produktion kun gennem en radikal genopbygning og opførelse af nye kulminer, miner, til gengæld kræver dette lang tid og store kapitalinvesteringer.

En af måderne at løse dette problem på er at udvide brugen af ​​brunkul i store og små termiske kraftværker, hvilket i et vist omfang vil bidrage til at stabilisere landets brændsels- og energibalance og skabe en tidsreserve til udviklingen af kulindustrien.

Hvordan forløber processen med kulpyrolyse?

Udnyttelse af affaldskulbehandling ved brikettering af slam

Som vi nævnte tidligere, er processen med pyrolyse af kul baseret på opvarmning af kul til en bestemt temperatur uden adgang til ilt for at termisk ødelægge det. Under denne proces finder følgende grupper af kemiske reaktioner sted:

  • Depolymerisering af den organiske masse af kul med dannelse af organiske molekyler med en lavere molekylvægt
  • Sekundære reaktioner af omdannelser af produkter dannet i pyrolyseprocessen, herunder:
    • kondensation
    • polymerisation
    • aromatisering
    • alkylering

Begge grupper af kemiske reaktioner forløber både sekventielt og parallelt. Det endelige resultat af helheden af ​​disse termokemiske transformationer er dannelsen af ​​flydende gasformige og faste produkter.

Det skal nævnes, at kulpyrolyse udføres i forskellige temperaturområder. Valget af pyrolysetemperatur afhænger af den type produkter, der skal opnås i sidste ende. Lavtemperatur pyrolyse (eller semi-koksning) udføres normalt ved 500 - 600 grader Celsius, og højtemperatur pyrolyse (eller, som det også kaldes, koksning) udføres ved 900 - 1100 grader Celsius.

De vigtigste produkter af kul

De mest konservative skøn tyder på, at der er 600 genstande af kulprodukter.Forskere har udviklet forskellige metoder til at opnå kulforarbejdningsprodukter. Forarbejdningsmetoden afhænger af det ønskede slutprodukt. For at opnå rene produkter bruger sådanne primære kulforarbejdningsprodukter - koksovngas, ammoniak, toluen, benzen - flydende skylleolier. I specielle enheder er produkter forseglet og beskyttet mod for tidlig ødelæggelse. Processerne med primær forarbejdning involverer også koksmetoden, hvor kul opvarmes til en temperatur på + 1000 ° C med fuldstændig blokeret adgang til oxygen. Ved afslutningen af ​​alle de nødvendige procedurer renses ethvert primært produkt yderligere. De vigtigste produkter fra kulforarbejdning:

  • naphthalen
  • phenol
  • kulbrinte
  • salicylalkohol
  • at føre
  • vanadium
  • germanium
  • zink.

Uden alle disse produkter ville vores liv være meget vanskeligere. Tag for eksempel kosmetikindustrien, det er det mest nyttige område for folk at bruge kulforarbejdningsprodukter. Et sådant kulforarbejdningsprodukt som zink er meget brugt til at behandle fedtet hud og acne. Zink og svovl tilsættes cremer, serum, masker, lotioner og tonics.Svovl fjerner eksisterende betændelse, og zink forhindrer udviklingen af ​​nye betændelser.Derudover bruges terapeutiske salver baseret på bly og zink til behandling af forbrændinger og skader. En ideel assistent til psoriasis er den samme zink, såvel som lerprodukter af kul. Kul er et råmateriale til fremstilling af fremragende sorbenter, der bruges i medicin til behandling af sygdomme i tarme og mave. Absorbenter, som indeholder zink, bruges til at behandle skæl og olieholdig seborrhea. Som et resultat af en proces som hydrogenering opnås flydende brændsel fra kul på virksomheder. Og de forbrændingsprodukter, der forbliver efter denne proces, er et ideelt råmateriale til en række forskellige byggematerialer med ildfaste egenskaber. Det er for eksempel sådan, keramik bliver til.

Brugsretning

Mærker, grupper og undergrupper

1. Teknologisk

1.1. Lagkoksning

Alle grupper og undergrupper af mærker: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS

1.2. Særlige forkoksningsprocesser

Alle kul, der anvendes til lagdelt koksning, samt kvaliteter T og D (undergruppe DV)

1.3. Producentgasproduktion i stationære gasgeneratorer:

blandet gas

Mærker KS, SS, grupper: ZB, 1GZhO, undergrupper - DGF, TSV, 1TV

vand gas

Gruppe 2T, samt antracit

1.4. Produktion af syntetiske flydende brændstoffer

GZh-mærke, grupper: 1B, 2G, undergrupper - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV

1.5. semi-karbonisering

Brand DG, grupper: 1B, 1G, undergrupper - 2BV, ZBV, DV

1.6. Fremstilling af kulholdigt fyldstof (termoantracit) til elektrodeprodukter og støberikoks

Grupper 2L, ZA, undergrupper - 2TF og 1AF

1.7. Produktion af calciumcarbid, elektrokorund

Alle antraciter, samt en undergruppe af 2TF

2. Energi

2.1. Pulveriseret og lagdelt forbrænding i stationære kedelanlæg

Vægt brunkul og atracitter, samt stenkul, der ikke bruges til koks. Antracit bruges ikke til forbrænding af flarelag

2.2. Afbrænding i efterklangsovne

Brand DG, gruppe i - 1G, 1SS, 2SS

2.3. Forbrænding i mobile varmeinstallationer og anvendelse til fælles- og boligbehov

Klasse D, DG, G, SS, T, A, brunkul, antracit og stenkul, der ikke anvendes til koks

3. Produktion af byggematerialer

3.1. Citron

Mærker D, DG, SS, A, gruppe 2B og ZB; kvaliteterne GZh, K og grupperne 2G, 2Zh bruges ikke til koksning

3.2. Cement

Graderne B, DG, SS, TS, T, L, undergruppe DV og lønklasse KS, KSN, gruppe 27, 1GZhO bruges ikke til koksning

3.3. Mursten

Kul bruges ikke til koks

4. Andre produktioner

4.1. Carbon adsorbenter

Undergrupper: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV

4.2. aktive kulstoffer

ZSS gruppe, 2TF undergruppe

4.3. Malm agglomeration

Undergrupper: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

Kulminedrift

Folk har længe forstået, hvor vigtigt og uundværligt, og brugen af ​​det var i stand til at evaluere og tilpasse på en sådan skala relativt for nylig. Storstilet udvikling af kulforekomster begyndte først i XVI-XVII århundreder. i England, og det udvundne materiale blev hovedsagelig brugt til smeltning af råjern, nødvendigt til fremstilling af kanoner. Men dens produktion efter nutidens standarder var så ubetydelig, at den ikke kan kaldes industriel.

Udnyttelse af affaldskulbehandling ved brikettering af slam

Storskala minedrift begyndte først i midten af ​​det 19. århundrede, da kul blev uundværligt for den udviklende industrialisering. Dens anvendelse var dog på det tidspunkt udelukkende begrænset til forbrænding. Hundredtusindvis af miner opererer nu over hele verden og producerer mere om dagen end i nogle få år i det 19. århundrede.

Tyngdekraftsberigelse

Gravitationsmetoden til kulberigelse er baseret på dens forskellige tæthed og bevægelseshastighed i luft eller vand.

Den såkaldte vådberigelsesproces kan udføres på koncentrationsborde, i tunge medier, vasketrug, hydrocykloner eller ved hjælp af jigging på specielle maskiner.

Vaskeskakten er et fladt trug med lave sider, som er placeret på en let hældning.Pulpen passerer gennem apparatet, de bundfældede partikler af kul frigives gennem udløbskammeret i slisken. Nu bruges sådanne enheder meget sjældent på grund af lav produktivitet.

Koncentrationstabeller er mere egnede til udnyttelse af kokskul med højt svovlindhold og pyrit - kultyper, der ikke er typiske for Rusland, derfor bruges de praktisk talt ikke i vores land.

Men jigging-maskiner er blevet udbredt. De adskiller kulblandingen i partikler med forskellige tætheder ved hjælp af stigende og faldende vandstrømme, der bevæger sig i dem med forskellige hastigheder. Jigging bruges til både små kul (12-0,5 mm) og store (10-12 mm).

Denne berigelsesmetode er mere effektiv end andre våde metoder, bortset fra berigelse i tunge væsker.

Tunge væsker er vandige opløsninger af uorganiske salte og mineralsuspensioner. Deres tæthed er højere end tætheden af ​​kul, men samtidig mindre end densiteten af ​​den primære sten. Derfor flyder kul, når det først er i en opløsning eller suspension, til overfladen, og overskydende materialer synker.

Koncentrater opnået som følge af våd berigelse indeholder meget vand, derfor udsættes de nødvendigvis for dehydrering.

Tørbekæmpelse separerer kul i luften ved hjælp af andet udstyr såsom tørre bakker, pneumatiske separatorer eller maskiner.

Materialet føres ind på udstyrets arbejdsflade og
sorteret under påvirkning af en opadgående eller pulserende luftstrøm med
parallel rystelse. Kulkorn afhængig af tæthed og finhed
adskilt ved at bevæge sig i forskellige retninger.

Takket være berigelsen bliver kul fra den primære stenmasse til et primært koncentrat, de resterende sten bliver til affald.

Hydrotransport af kul tilstand af problemet

Hydraulisk transport af faste bulkmaterialer blev udviklet i anden halvdel af det tyvende århundrede. På nuværende tidspunkt er rørledningstransport af olie, naturgas og olieprodukter blevet udbredt. Ved hjælp af de vigtigste hydrotransportsystemer flyttes mineraler og byggematerialer, industriaffald og kemiske råmaterialer.

Der er to fundamentalt forskellige teknologier til hydraulisk transport af kul.

Den første teknologi er transport i gylle med en massekoncentration på C = 50 %, efterfulgt af dehydrering ved modtageterminalen. Kul knuses til en partikelstørrelse på 0-1 (3-6) mm og blandes med vand (forholdet mellem væske og faststof er 1: 1).

En af de første i verden er hovedkulrørledningen i Black Mesa-minen (Arizona, USA), 439 km lang og med en kapacitet på 5,8 millioner tons/år. I 1964 underskrev energiselskabet Peabody Energy en kontrakt med Navajo- og TAPI-stammerne om at bruge deres vandressourcer til at skabe gylle og transportere det til det 790 MW Mohavi termiske kraftværk.

Processen krævede store mængder vand, hvilket forårsagede en økologisk krise i disse områder. Under pres fra sociale og etnisk-religiøse bevægelser blev kulrørledningen, på trods af dens teknologiske egnethed og økonomiske effektivitet, lagt i mølpose den 31. december 2005. p>

Ved afvandingsanlægget i Black Mesa kulrørledningen blev hele pulpmassen opvarmet til 70 ° C, derefter dehydreret i centrifuger med en rotordiameter på 1000 mm og en rotationshastighed på 1000 min. Kagen med et fugtindhold på 20% blev udsat for termisk tørring i mølletørrere. Opvarmning af papirmassen før centrifugering reducerede kagens fugtindhold fra 28 til 20%. Centrifuge, som var 6,5% af kullet, eller brændt i form af VVVS, eller opbevaret i en slamtank. På grund af vanskeligheden ved at opnå HVVS i de første driftsår af kulrørledningen blev en stor mængde af den faste fase af koncentrat opsamlet i slamgraven, hvilket udgjorde en fare for miljøet. P>

Den anden teknologi til hydraulisk transport af kul er i form af højt koncentrerede vand-kul suspensioner (HVVS). [] Ved modtageterminalen bruges VVVS som vand-kulbrændsel (VUT). P>

Den klassiske metode til fremstilling af VVVS består af tre hovedfaser (fig. 1.4):

  1. Knusning af afløbskul til en finhed på 10 .. 20 mm;
  2. Vådslibning af kul (i nærvær af vand og blødgører) op til 0,1-0,2 mm;
  3. Homogenisering, opbevaring, transport.

Udnyttelse af affaldskulbehandling ved brikettering af slam

Ris. 1.4 - Ordning for forberedelse af VUT

Til slibning anvendes kugle- eller stangtromlemøller med et specielt sæt slibelegemer, som giver den ønskede binære granulometriske sammensætning af kulfasen. Denne fase er nøglen i forberedelsen af ​​CWF, da den bestemmer de yderligere karakteristika for CWF (granulometrisk sammensætning, viskositet, stabilitet osv.). Derudover er denne fase normalt den mest energikrævende.

På stadiet med vådslibning kan forskellige tilsætningsstoffer inkluderes i sammensætningen af ​​CWF, som er nødvendige for at øge den statiske stabilitet af CWF, reducere viskositeten og andre.

Andre genbrugsmetoder

For at forstå, hvorfor olie er bedre end kul, skal du finde ud af, hvilke andre behandlinger de udsættes for. Olie behandles gennem krakning, det vil sige den termokatalytiske omdannelse af dens dele. Revner kan være en af ​​følgende typer:

  • Termisk. I dette tilfælde udføres spaltningen af ​​kulbrinter under påvirkning af forhøjede temperaturer.
  • Katalytisk. Det udføres ved høj temperatur, men der tilføjes også en katalysator, takket være hvilken du kan styre processen og føre den i en bestemt retning.

Hvis vi taler om, hvordan olie er bedre end kul, så skal det siges, at i processen med krakning dannes organiske stoffer, der er meget udbredt i den industrielle syntese.

Varianter af stenkul

Aflejringer af kullag kan nå en dybde på flere kilometer, gå ind i jordens tykkelse, men ikke altid og ikke overalt, fordi det er heterogent både i indhold og i udseende.

Der er 3 hovedtyper af dette fossil: antracit, brunkul og tørv, som meget fjernt minder om kul.

Antracit er den ældste formation af sin art på planeten, gennemsnitsalderen for denne art er 280.000.000 år. Det er meget hårdt, har en høj densitet, og dets kulstofindhold er 96-98%.

Hårdheden og densiteten er relativt lav, såvel som kulstofindholdet i den. Det har en ustabil, løs struktur og er også overmættet med vand, hvis indhold i det kan nå op til 20%.

Tørv er også klassificeret som en kultype, men endnu ikke dannet, så det har intet med kul at gøre.

Kulforberedelse

Minearbejderne sender stenen, der er udvundet ved åben brønd eller i minen, til specialudstyr, som leverer det til minedriften og forarbejdningsanlægget. Der passerer stenmassen den indledende fase af berigelse - forberedelse.

Den primære sten er sorteret i klasser efter størrelsen af ​​stykkerne og tilstedeværelsen af ​​mineralske indeslutninger. Hovedopgaven er at identificere kulstofholdige komponenter.

For at adskille kulfraktionerne af GOF'erne udføres screenings- og knusningsprocedurer på specialudstyr.

Skærm for kulberigelse. Foto: 150tonn.ru

Først læsses klippen i skærme - enheder i form af en eller flere kasser med sigter eller sigter med kalibrerede huller. Stykker af sten sigtes og sorteres derefter i fraktioner i klassificerere.

Alle klassifikatorer arbejder omtrent efter samme skema: pulp (en blanding af kul og væske) kommer kontinuerligt ind i en beholder fyldt med vand. Store partikler af kul sætter sig hurtigt i bunden af ​​beholderen, og små "forlader" sammen med papirmassen gennem dræntærsklen.

Derefter knuses den sorterede sten til den ønskede størrelse ved hjælp af knusere.

Standardklassificeringen af ​​kulstørrelse inkluderer følgende typer: plade (mere end 100 mm), stor (50-100 mm), valnød (26-50 mm), lille (13-25 mm), frø (6-13 mm) , fin (mindre end 6 mm). Der er også det såkaldte almindelige kul, som har ubegrænsede dimensioner.

Kulkoksprodukter

Kokskul er kul, der gennem industriel koksning gør det muligt at få koks, som er af teknisk værdi. I processen med kokskul tages der nødvendigvis hensyn til deres tekniske sammensætning, kokskapacitet, sintringsevne og andre egenskaber. Hvordan forløber kulkoksningsprocessen? Forkoksning er en teknologisk proces, der har specifikke faser:

  • forberedelse til koksning. På dette stadium knuses kul og blandes til en ladning (blanding til koksning)
  • koksning. Denne proces udføres i kamrene i en koksovn ved hjælp af gasopvarmning. Blandingen anbringes i en koksovn, hvor der opvarmes i 15 timer ved en temperatur på cirka 1000 °C.
  • dannelsen af ​​en "cocage".

Koksdannelse er en række processer, der forekommer i kul, når det opvarmes. Samtidig opnås omkring 650-750 kg koks fra et ton tørladning. Det bruges i metallurgi, bruges som reagens og brændstof i nogle grene af den kemiske industri. Derudover dannes calciumcarbid af det. Kvalitative egenskaber ved koks er brændbarhed og reaktivitet. De vigtigste produkter af kulkoks, ud over koks selv:

  • koks gas. Omkring 310-340 m3 opnås fra et ton tørt kul. Den kvalitative og kvantitative sammensætning af koksovnsgas bestemmer kokstemperaturen. Direkte koksovnsgas kommer ud af kokskammeret, som indeholder gasformige produkter, stenkulstjæredampe, rå benzen og vand. Hvis du fjerner harpiksen, rå benzen, vand og ammoniak fra det, dannes der omvendt koksovnsgas. Det bruges som råmateriale til kemisk syntese. I dag bruges denne gas som brændstof i metallurgiske anlæg, i offentlige forsyninger og som et kemisk råmateriale.
  • Stenkulstjære er en tyktflydende sortbrun væske, der indeholder omkring 300 forskellige stoffer. De mest værdifulde komponenter i denne harpiks er aromatiske og heterocykliske forbindelser: benzen, toluen, xylener, phenol, naphthalen. Mængden af ​​harpiks når 3-4% af massen af ​​koksgas. Omkring 60 forskellige produkter fremstilles af stenkulstjære. Disse stoffer er råmaterialer til fremstilling af farvestoffer, kemiske fibre, plast.
  • råbenzen er en blanding, hvori carbondisulfid, benzen, toluen, xylener er til stede. Udbyttet af råbenzen når kun 1,1% af kulmassen. I destillationsprocessen isoleres individuelle aromatiske carbonhydrider og blandinger af carbonhydrider fra råbenzen.
  • koncentrat af kemiske (aromatiske) stoffer (benzen og dets homologer) er designet til at skabe rene produkter, der bruges i den kemiske industri, til fremstilling af plast, opløsningsmidler, farvestoffer
  • tjærevand er en lavkoncentreret vandig opløsning af ammoniak og ammoniumsalte, hvori der er en blanding af phenol, pyridinbaser og nogle andre produkter. Ammoniak frigives fra tjærevandet ved forarbejdning, som sammen med ammoniak fra koksgas bruges til at fremstille ammoniumsulfat og koncentreret ammoniakvand.

Konventioner

Stykstørrelsesgrænser

Variety

Stor (næve)

Kombineret og elimineringer

Stor med plade

Møtrik med stor

lille valnød

frø med små

Frø med en klump

Lille med frø og shtyb

Nød med lille, frø og stub

Liste over kilder

  1. Smirnov V. O., Sergeev P. V., Biletsky V. S. Teknologi for berigelse vugillya. Hovedhjælper. - Donetsk: Skhidny vydavnichiy dіm, - 2011. - 476 s.
  2. Chun - Zhu Li. Advances in the Science of Victorian Brown Coal - Bog, 2004. - 459s.
  3. Saranchuk V.I., Ilyashov M.O., Oshovsky V.V., Biletsky V.S. Grundlæggende om kemi og fysik af brændbare copaliner. (Pidruchnik med underskriftsstempel fra ministeriet for videregående uddannelser). - Donetsk: Skhidny vydavnichiy dіm, 2008. - 640 s.
  4. Svitly Yu.G., Biletsky V.S. Hydraulisk transport (monografi).- Donetsk: Skhіdniy vydavnichiy dіm, Donetsk-gren af ​​NTSH, "Editorial staff of the encyclopedia", 2009. - 436 s.
  5. Lille håndleksikon. v.1,2 / Udg. V. S. Biletsky. - Donetsk: "Donbas", 2004, 2007.
  6. Lipovich V.G., Kalabin G.A., Kalechits I.V. Kemi og kulbearbejdning - Moskva: Kemi, 1988. - 336 s.
  7. Chistyakov A.N. Håndbog om kemi og teknologi af faste fossile brændstoffer. - St. Petersborg: forlag. Synthesis Company. - 1996. - 363 s.
  8. Svyatec I.E., Agroskin A.A. Brunkul som et teknologisk råmateriale. - M., Nedra, 1976. - 223 s.
  9. Khodakov G.S., Gorlov E.G., Golovin G.S. Produktion og rørledningstransport af suspension vand-kul brændsel// Kemi af fast brændsel. - 2006. - Nr. 4. - S. 22-39
  10. Krut O.A. - Kiev: Nauk. Dumka, 2002. - 172 s.
  11. Trainis V.V. Hovedrørledninger i USA // Kul. - 1978 - nr. 11, s. 74-77.
  12. Biletsky V.S., Sergeev P.V., Papushin Yu.L. Teori og praksis for selektiv olieaggregering af Vugill. Donetsk: MCP Gran, 1996. - 264 s.
  13. Gordeev G.P., Fedotova V.M. Om det kritiske fugtindhold i brunkul// Kemi af fast brændsel. - 1989. - Nr. 6. – 76-78 s.
  14. Elishevich A.T., Ogloblin N.D., Beletsky V.S., Papushin Yu.L. Berigelse af ultrafine kul. - Donetsk, Donbas, 1986. - 64 s.
  15. Tamko V.O., Biletsky V.S., Shendrik T., Krasіlov O.O. Injektion af mekanisk detaljering af den brune vug af Oleksandrіysky-familien på yoga pіrolіz / / Donetsk Bulletin of the Scientific Association IM. Shevchenko. T. 21 - Donetsk: Skhіdny vydavnichiy dіm. - 2008. - S. 97-103.
  16. Kalechitsa I.V. Kemiske stoffer fra kul. - M.: Kemi, 1980. - 616 s.
  17. Tverdov A.A., Zhura A.V., Nikishichev S.B. Perspektive retninger for brug af kul// Globus. - 2009. - Nr. 2. - S. 16-19.
  18. Lebedev NN Kemi og teknologi af grundlæggende organisk og petrokemisk syntese. - M.: Kemi, 1988. - 592 s.
  19. Krylova A.Yu., Kozyukov E.A. Status for processerne til opnåelse af syntetiske flydende brændstoffer baseret på Fischer-Tropsch-syntesen // Chemistry of Solid Fuels. - 2007. - Nr. 6. - S. 16-25.

  20. Energi- og miljøforskningscenter (EERC). . – Adgangstilstand: http://www.underdeerc.org/default.aspx
  21. Boruk S.D., Winkler I.A., Makarova K.V. Efter at have hældt i overfladen af ​​partiklerne i den dispergerede fase på de fysiske og kemiske egenskaber af vandkogte suspensioner baseret på brun uld. - Videnskab. Bulletin af ChNU. Vip. 453.: Kemi. – Chernivtsi, 2009, s. 40-45.
  22. Kasatochkin V.I., Larina N.K. Naturkuls struktur og egenskaber. – M.: Nedra, 1975. – 158 s.
  23. Kegel K. Brikettering af brunkul. - M., Ugletekhizdat, 1957. - 659 s.
  24. Saranchuk V.I. Supramolekylær organisation, struktur og egenskaber af kul. - Kiev: Nauk. Dumka, 1988. - 190 s.

Brugen af ​​kul i den moderne verden

Forskellige anvendelser af mineraler. Kul var oprindeligt kun en kilde til varme, derefter energi (det forvandlede vand til damp), men nu, i denne henseende, er mulighederne for kul simpelthen ubegrænsede.

Udnyttelse af affaldskulbehandling ved brikettering af slam

Termisk energi fra kulforbrænding omdannes til elektrisk energi, koks-kemiske produkter fremstilles af det, og flydende brændsel udvindes. Stenkul er den eneste sten, der indeholder så sjældne metaller som germanium og gallium som urenheder. Fra det udvindes det, som derefter forarbejdes til benzen, hvorfra der isoleres coumaronharpiks, som bruges til at fremstille alle slags maling, lak, linoleum og gummi. Phenoler og pyridinbaser opnås fra kul. Under forarbejdning bruges kul til fremstilling af vanadium, grafit, svovl, molybdæn, zink, bly og mange flere værdifulde og nu uerstattelige produkter.

Kul er vigtigt for den nationale økonomi

Kul er et af de første mineraler, som mennesket begyndte at bruge som brændstof. Først i slutningen af ​​det 19. århundrede begyndte andre typer brændstof gradvist at erstatte det: først olie, så produkter fra det, senere gas (naturlig og opnået fra kul og andre stoffer). Kul er meget udbredt i den nationale økonomi. Først og fremmest som brændstof og kemiske råvarer. For eksempel kan den metallurgiske industri inden for smeltning af råjern ikke undvære koks. Det produceres på koks-kemiske virksomheder af kul.

Hvor ellers bruges kul?

Kraftige termiske kraftværker i Rusland og Ukraine (og ikke kun) opererer på affaldet fra kulminedrift (antracitslam).For første gang blev metal fremstillet ved hjælp af koks fra jernmalm i det 18. århundrede i England. Dette i metallurgi var begyndelsen på brugen af ​​kul, mere præcist, koks - et produkt af dets forarbejdning. Før det blev jern opnået ved hjælp af trækul, så i England i det 18. og 19. århundrede blev næsten hele skoven fældet. Koksindustrien bruger kul, forarbejder det til kulkoks og koksovnsgas, og dusinvis af typer kemiske produkter fremstilles (ethylen, toluen, xylener, benzen, koksbenzin, harpikser, olier og meget mere). Baseret på disse kemiske produkter fremstilles en lang række plast-, nitrogen- og ammoniak-fosforgødninger, vandige ammoniakopløsninger (gødning) og plantebeskyttelseskemikalier. De producerer også rengøringsmidler og vaskepulver, medicin til mennesker og dyr, opløsningsmidler (opløsningsmidler), svovl eller svovlsyre, coumaronharpikser (til maling, lak, linoleum og gummiprodukter) osv. En komplet liste over produkter fra koks-kemisk forarbejdning af kul fylder flere sider.

Udnyttelse af affaldskulbehandling ved brikettering af slam

Hvordan er prisen på kul?

Udnyttelse af affaldskulbehandling ved brikettering af slam

Kokoskul - hvad er det?

En type trækul er kokoskul, som er lavet af skaller af nødder. Den kan bruges i grill, grill, grill. Det brænder meget længere end andet trækul, har ingen lugt, ingen svovl og antændes ikke af dryppende fedt. Renset kokoskul kan bruges til vandpibe, for når det bruges, har det hverken lugt eller smag. Efter særlig behandling (aktivering) øges arbejdsfladen af ​​hvert stykke kul flere gange (og det bliver en fremragende adsorbent). Brugen af ​​kokosnøddekul i vandrensningsfiltre giver fremragende resultater.

Slutprodukt

Det resulterende primære koncentrat udsættes for forfining - for at opnå et materiale, der fuldt ud overholder accepterede standarder. Det endelige produkt med GOF sendes til forbrugerne.

Som følge heraf modtager berigelsesanlæg et koncentrat, der indeholder den største mængde brændbar masse med et minimum af overskydende urenheder. På grund af dette øges koncentratets vigtigste kvalitet, forbrændingsvarmen.

Selv i berigelsesprocessen dannes det såkaldte mellemprodukt - en blanding af sammenvoksninger af kul- og stenkomponenter. I de fleste tilfælde sendes det til genberigelse, men nogle gange sælges det som kedelbrændsel.

Og det tredje produkt af kulforberedelse, som hovedsageligt indeholder stenmineraler, er berigelsesaffald (ellers kaldes de blandet). Noget affald indeholder kul nok til forarbejdning, så det bliver også nogle gange sendt til genberigelse.

Som regel opbevarer kulvirksomheder de resterende blandede blandinger i tailings. Men gradvist vinder behandlingen af ​​kulholdigt affald (for eksempel fremskaffelse af briketter) frem i kulindustrien.

Tags: kulberigelse
kul

3 Pyrolyse og forgasning

Pyrolyse

Pyrolyse er nedbrydning af brunkul, når det opvarmes uden luftadgang. Der er fire hovedpyrolyseprocesser:

  1. semi-forkoksning op til 500–550 °C;
  2. middeltemperatur koksning 700–750 °C;
  3. højtemperaturkoksning op til 900–1100°С;
  4. grafitisering 1300–3000 °C.

Brunkul blødgøres ikke ved opvarmning, og der frigives flygtige stoffer, som delvist nedbrydes. I resten dannes en mere eller mindre monolitisk halvkoks, som har undergået et stærkt svind. Ved semi-koksning af brunkul skelnes der tre temperaturzoner []: p>

  1. forvarmningszone op til 100°С;
  2. tørrezone 100-125°C;
  3. semi-kokszone 225-500°C.

Under pyrolyse sker der under indflydelse af temperatur betydelige ændringer i kul. Den første fase er fordampning af fugt ved temperaturer op til 125-160 ° C, derefter begynder nedbrydningen af ​​den organiske masse af brunkul.Efterhånden som processen skrider frem, fjernes oxygen, hydrogen og nitrogen, og den faste rest beriges med kulstof. I de indledende faser, ved temperaturer op til 200 °C, frigives oxygen hovedsageligt i form af kuldioxid og pyrogenetisk vand på grund af eliminering af funktionelle grupper, ledsaget af kondensationsreaktioner af tilbageværende radikaler.

Kvælstof frigives i form af ammoniak, andre nitrogenholdige forbindelser og i fri tilstand.

Ved en temperatur på 200-350 ° C forekommer et gradvist fald i den faste rest, frigivelsen af ​​dampe og gasser stiger kun med 6-7%. Zonen fra 350 til 450 °C er kendetegnet ved en stigning i frigivelseshastigheden af ​​damp-gasfasen og et kraftigere fald i udbyttet af fast rest. I temperaturområdet 450-550 °C er der små ændringer i udbyttet af både den faste rest og damp-gasblandingen.

Skematisk fremstilling af pyrolyseprocessen Figur 1.3. []

Udnyttelse af affaldskulbehandling ved brikettering af slam

Ris. 1.3 - Blokdiagram over pyrolyseprocessen

Forgasning

Processen med at omdanne den organiske masse af kul til gasformige stoffer kaldes forgasning. I forgasningsprocessen bliver kulstof oftere til kulilte, brint til vanddamp og sammen med svovl, som er i den organiske masse af kul, til svovlbrinte, nitrogen til nitrogenoxider. Den mineralske del af kul, afhængigt af forgasningstemperaturen, går over i aske eller slagger.

Kulforgasning ligger til grund for mange teknologiske processer forbundet med dets anvendelse. De første forgasningsprocesser blev udviklet til at fremstille brændbare gasser fra kul, som blev brugt som husholdningsbrændsel til gadebelysning, som industrielt brændstof til forskellige højtemperaturprocesser.

Før disse processer bliver brunkul knust og om nødvendigt dehydreret.

Det er meget vigtigt at bringe brunkul til den ønskede størrelse - det kan være forgasning af klump (> 3 mm), fin (1-3 mm) og fin (7]

Krav til brunkul, som fodres til pyrolyse og forgasning

Det rationelle fugtindhold i det indledende kul til pyrolyseprocessen er fugt (Wrt) op til 15%, askeindhold (Ad) op til 10%, kul skal være lavt svovlindhold. Til forgasningsprocessen - fugt (Wrt) op til 65%, askeindhold (Ad) op til 40%. p>

konklusioner

En af retningerne for tekniske fremskridt er udviklingen af ​​rørledningstransport. Den industrielle og primære hydrotransport af olie og bulkmaterialer har de største udsigter. Hydrotransport er kendetegnet ved kontinuitet og ensartet godsstrøm, øget pålidelighed, mulighed for fuld automatisering, uafhængighed af vejrforhold og har en økonomisk fordel i forhold til jernbanetransport, især når minerne er placeret i fjerntliggende områder; skaber mindre støj, har væsentligt lavere transporttab og menneskeskabt påvirkning af miljøet; kort byggetid.

Der er flere måder at transportere kul hydraulisk på:

  1. gyllerørledning med yderligere dehydrering;
  2. transport af højkoncentreret vand-kul brændsel.

De negative egenskaber ved brunkul hæmmer brugen af ​​hydrotransport; for at løse dette problem blev der foreslået en teknologi til behandling af kul med apolære reagenser - olieaggregering. P>

Olieaggregering af kul forstås som et sæt af processer til strukturering af en tynd polydispers kulfase (kornstørrelse op til 3-5 mm) i et vandigt medium ved hjælp af oliereagenser. Disse processer er baseret på mekanismen for klæbende vekselvirkning af den oleofile kuloverflade med olier, hvilket resulterer i dens selektive befugtning og aggregering i en turbulent vandstrøm. Hydrofile partikler fugtes ikke af olie og indgår ikke i aggregater, hvilket gør det muligt at isolere dem i form af en stensuspension. P>

Baseret på ovenstående har vi til opgradering af brunkul under hydrotransporten valgt teknologien til oliekulsaggregering, som er godt kombineret med teknologierne til dens videre forarbejdning og anvendelse: brikettering, fortætning, forgasning, pyrolyse. P>

Elektricitet

VVS

Opvarmning