Nutzung der Abfallkohleaufbereitung durch Brikettierschlamm

Einführung

In Bezug auf die geologischen Reserven ist der wichtigste Energierohstoff in der Ukraine Kohle, deren Reserven etwa 120 Milliarden Tonnen betragen, einschließlich der erkundeten - etwa 50 Milliarden Tonnen, nach verschiedenen Schätzungen bis zu 300-400 Jahren. In der Ukraine beträgt der Anteil der Kohlereserven an der Brennstoff- und Energiebilanz 94,5 % bzw. Öl - 2 % und Gas - 3,6 %. []

Abb. 1. - Chemische Struktur von Braunkohle

Die Entwicklung der ukrainischen Wirtschaft ist mit der Intensivierung des Energieverbrauchs verbunden, von dem die Kohle in Ermangelung einer eigenen entwickelten Gas- und Ölindustrie vor allem unbestritten ist. Es ist möglich, seine Produktion nur durch einen radikalen Umbau und den Bau neuer Kohlengruben zu steigern, dies wiederum erfordert lange Zeit und große Kapitalinvestitionen.

Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems ist die Ausweitung der Nutzung von Braunkohle in großen und kleinen Wärmekraftwerken, was in gewissem Maße zur Stabilisierung der Brennstoff- und Energiebilanz des Landes beitragen und eine Zeitreserve für den Ausbau der Kohlekraftwerke schaffen wird Kohleindustrie.

Wie läuft der Prozess der Kohlepyrolyse ab?

Wie bereits erwähnt, basiert der Prozess der Pyrolyse von Kohle auf dem Erhitzen von Kohle auf eine bestimmte Temperatur ohne Zugang zu Sauerstoff, um sie thermisch zu zerstören. Während dieses Prozesses finden die folgenden Gruppen chemischer Reaktionen statt:

• Depolymerisation der organischen Kohlemasse unter Bildung von organischen Molekülen mit niedrigerem Molekulargewicht
• Sekundärreaktionen von Transformationen von Produkten, die im Pyrolyseprozess gebildet werden, einschließlich:
  • Kondensation
  • Polymerisation
  • Aromatisierung
  • Alkylierung

Beide Gruppen chemischer Reaktionen laufen sowohl sequentiell als auch parallel ab. Das Endergebnis der Gesamtheit dieser thermochemischen Umwandlungen ist die Bildung flüssiger, gasförmiger und fester Produkte.

Zu erwähnen ist, dass die Kohlepyrolyse in unterschiedlichen Temperaturbereichen durchgeführt wird. Die Wahl der Pyrolysetemperatur hängt von der Art der letztendlich zu erhaltenden Produkte ab. Die Niedertemperaturpyrolyse (oder Semiverkokung) wird normalerweise bei 500 - 600 Grad Celsius durchgeführt, und die Hochtemperaturpyrolyse (oder auch Verkokung genannt) wird bei 900 - 1100 Grad Celsius durchgeführt.

Hauptprodukte der Kohle

Die konservativsten Schätzungen gehen von 600 Kohleprodukten aus.Wissenschaftler haben verschiedene Methoden zur Gewinnung von Kohleverarbeitungsprodukten entwickelt. Das Verarbeitungsverfahren richtet sich nach dem gewünschten Endprodukt. Um beispielsweise reine Produkte zu erhalten, werden solche Vorprodukte der Kohleverarbeitung – Kokereigas, Ammoniak, Toluol, Benzol – flüssige Spülöle verwendet. In speziellen Vorrichtungen werden Produkte versiegelt und vor vorzeitiger Zerstörung geschützt. Zu den Prozessen der Primärverarbeitung gehört auch die Methode der Verkokung, bei der Kohle unter vollständiger Sperrung des Sauerstoffzugangs auf eine Temperatur von +1000 ° C erhitzt wird.Am Ende aller erforderlichen Verfahren wird jedes Primärprodukt zusätzlich gereinigt. Die Hauptprodukte der Kohleverarbeitung:

• Naphthalin
• Phenol
• Kohlenwasserstoff
• Salicylalkohol
• führen
• Vanadium
• Germanium
• Zink.

Ohne all diese Produkte wäre unser Leben viel schwieriger.Nehmen Sie zum Beispiel die Kosmetikindustrie, es ist der nützlichste Bereich für Menschen, um Produkte aus der Kohleverarbeitung zu verwenden. Ein solches Kohleverarbeitungsprodukt wie Zink wird häufig zur Behandlung von fettiger Haut und Akne verwendet. Zink sowie Schwefel werden Cremes, Seren, Masken, Lotionen und Tonika zugesetzt.Schwefel beseitigt bestehende Entzündungen und Zink beugt der Entstehung neuer Entzündungen vor.Außerdem werden therapeutische Salben auf Basis von Blei und Zink zur Behandlung von Verbrennungen und Verletzungen eingesetzt. Ein idealer Helfer bei Psoriasis ist das gleiche Zink sowie Tonprodukte aus Kohle. Kohle ist ein Rohstoff für die Herstellung hervorragender Sorptionsmittel, die in der Medizin zur Behandlung von Darm- und Magenerkrankungen eingesetzt werden. Sorptionsmittel, die Zink enthalten, werden zur Behandlung von Schuppen und fettiger Seborrhoe verwendet.Durch einen Prozess wie die Hydrierung wird in Unternehmen flüssiger Brennstoff aus Kohle gewonnen. Und die nach diesem Prozess verbleibenden Verbrennungsprodukte sind ein idealer Rohstoff für eine Vielzahl von Baustoffen mit feuerfesten Eigenschaften. So entsteht zum Beispiel Keramik.

Gebrauchsrichtung	Marken, Gruppen und Untergruppen
1. Technologisch
1.1. Schichtverkokung	Alle Gruppen und Untergruppen von Marken: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. Spezielle Vorverkokungsverfahren	Alle für die Schichtverkokung verwendeten Kohlen sowie die Sorten T und D (Untergruppe DV)
1.3. Produktgaserzeugung in stationären Gasgeneratoren:
Mischgas	Marken KS, SS, Gruppen: ZB, 1GZhO, Untergruppen - DGF, TSV, 1TV
Wassergas	Gruppe 2T sowie Anthrazit
1.4. Herstellung von synthetischen flüssigen Kraftstoffen	Marke GZh, Gruppen: 1B, 2G, Untergruppen - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. Halbkarbonisierung	Marke DG, Gruppen: 1B, 1G, Untergruppen - 2BV, ZBV, DV
1.6. Herstellung von kohlenstoffhaltigem Füllstoff (Thermoanthrazit) für Elektrodenprodukte und Gießereikoks	Gruppen 2L, ZA, Untergruppen - 2TF und 1AF
1.7. Herstellung von Calciumcarbid, Elektrokorund	Alle Anthrazitfarben sowie eine Untergruppe von 2TF
2. Energie
2.1. Staub- und Schichtfeuerung in stationären Kesselanlagen	Wiegen Sie Braunkohlen und Athrazite sowie Steinkohlen, die nicht zum Verkoken verwendet werden. Anthrazit wird nicht für die Flare-Layer-Verbrennung verwendet
2.2. Brennen in Flammöfen	Marke DG, Gruppe i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. Verbrennung in mobilen Wärmeanlagen und Nutzung für den kommunalen und häuslichen Bedarf	Sorten D, DG, G, SS, T, A, Braunkohlen, Anthrazit und Steinkohlen, die nicht zum Verkoken verwendet werden
3. Herstellung von Baustoffen
3.1. Limette	Kennzeichen D, DG, SS, A, Gruppen 2B und ZB; die Sorten GZh, K und die Gruppen 2G, 2Zh werden nicht zum Verkoken verwendet
3.2. Zement	Die Klassen B, DG, SS, TS, T, L, Untergruppe DV und die Klassen KS, KSN, Gruppen 27, 1GZhO werden nicht zum Verkoken verwendet
3.3. Schrotten	Kohlen, die nicht zum Verkoken verwendet werden
4. Andere Produktionen
4.1. Kohlenstoff-Adsorptionsmittel	Untergruppen: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. Aktivkohle	ZSS-Gruppe, 2TF-Untergruppe
4.3. Erz-Agglomeration	Untergruppen: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

Kohle abbauen

Die Menschen haben seit langem verstanden, wie wichtig und unverzichtbar sie sind, und ihre Verwendung konnte erst vor relativ kurzer Zeit in einem solchen Umfang bewertet und angepasst werden. Die groß angelegte Entwicklung von Kohlevorkommen begann erst im XVI-XVII Jahrhundert. in England, und das gewonnene Material wurde hauptsächlich zum Schmelzen von Eisen verwendet, das für die Herstellung von Kanonen benötigt wird. Aber seine Produktion war nach heutigen Maßstäben so unbedeutend, dass es nicht als industriell bezeichnet werden kann.

Der großtechnische Bergbau begann erst gegen Mitte des 19. Jahrhunderts, als die Kohle für die sich entwickelnde Industrialisierung unverzichtbar wurde. Seine Verwendung beschränkte sich damals allerdings ausschließlich auf die Verbrennung. Hunderttausende Minen sind heute auf der ganzen Welt in Betrieb und produzieren mehr pro Tag als in wenigen Jahren im 19. Jahrhundert.

Schwerkraftanreicherung

Die Gravitationsmethode der Kohleanreicherung basiert auf ihrer unterschiedlichen Dichte und Bewegungsgeschwindigkeit in Luft oder Wasser.

Das sogenannte Nassanreicherungsverfahren kann auf Konzentrationstischen, in Schwermedien, Waschwannen, Hydrozyklonen oder mittels Setzmaschine auf Spezialmaschinen durchgeführt werden.

Der Waschschacht ist ein flacher Trog mit niedrigen Seiten, der leicht geneigt angeordnet ist.Der Faserbrei durchläuft die Vorrichtung, die abgesetzten Kohlepartikel werden durch die Austragskammer der Schurre freigesetzt. Jetzt werden solche Geräte aufgrund der geringen Produktivität sehr selten verwendet.

Konzentrationstabellen eignen sich besser für die Anreicherung von schwefelreichen Kokskohlen und Pyrit - Kohlearten, die für Russland nicht typisch sind, daher werden sie in unserem Land praktisch nicht verwendet.

Setzmaschinen sind jedoch weit verbreitet. Sie trennen das Kohlegemisch mit Hilfe von auf- und absteigenden Wasserströmen, die sich in ihnen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegen, in Partikel unterschiedlicher Dichte. Das Jigging wird sowohl für kleine Kohlen (12-0,5 mm) als auch für große (10-12 mm) verwendet.

Diese Anreicherungsmethode ist effizienter als andere Nassmethoden, mit Ausnahme der Anreicherung in schweren Flüssigkeiten.

Schwere Flüssigkeiten sind wässrige Lösungen anorganischer Salze und mineralische Suspensionen. Ihre Dichte ist höher als die Dichte von Kohle, aber gleichzeitig geringer als die Dichte des Urgesteins. Daher schwimmt Kohle, wenn sie einmal in einer Lösung oder Suspension ist, an die Oberfläche, und überschüssige Materialien sinken ab.

Durch Nassanreicherung erhaltene Konzentrate enthalten viel Wasser und werden daher zwangsläufig dehydriert.

Bei der Trockenaufbereitung wird Kohle in Luft unter Verwendung anderer Geräte wie Trockensiebe, pneumatischer Separatoren oder Maschinen getrennt.

Das Material wird auf die Arbeitsfläche der Ausrüstung zugeführt und
unter Einwirkung eines aufwärts gerichteten oder pulsierenden Luftstroms mit sortiert
parallel schütteln. Kohlekörner je nach Dichte und Feinheit
durch Bewegung in verschiedene Richtungen getrennt.

Durch die Anreicherung wird Kohle aus der Urgesteinsmasse zu einem Primärkonzentrat, die restlichen Gesteine ​​werden zu Abfall.

Hydrotransport von Kohle Stand des Problems

Der hydraulische Transport von festen Schüttgütern wurde in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts entwickelt. Gegenwärtig ist der Pipelinetransport von Öl, Erdgas und Ölprodukten weit verbreitet. Mit Hilfe der wichtigsten Wassertransportsysteme werden Mineralien und Baustoffe, Industrieabfälle und chemische Rohstoffe bewegt.

Für den hydraulischen Transport von Kohle gibt es zwei grundsätzlich unterschiedliche Technologien.

Die erste Technologie ist der Transport in Gülle mit einer Massenkonzentration von C = 50 %, gefolgt von einer Entwässerung am Empfangsterminal. Kohle wird auf eine Partikelgröße von 0-1 (3-6) mm zerkleinert und mit Wasser gemischt (das Verhältnis von Flüssigkeit und Feststoff beträgt 1: 1).

Eine der ersten weltweit ist die Hauptkohlepipeline der Mine Black Mesa (Arizona, USA), 439 km lang und mit einer Kapazität von 5,8 Millionen Tonnen / Jahr. 1964 unterzeichnete das Energieunternehmen Peabody Energy einen Vertrag mit den Navajo- und TAPI-Stämmen, um ihre Wasserressourcen zur Herstellung von Gülle zu nutzen und sie zum 790-MW-Wärmekraftwerk Mohavi zu transportieren.

Der Prozess erforderte große Mengen Wasser, was in diesen Gebieten zu einer ökologischen Krise führte. Unter dem Druck sozialer und ethnisch-religiöser Bewegungen wurde die Kohlepipeline trotz ihrer technologischen Eignung und Wirtschaftlichkeit am 31. Dezember 2005 eingemottet. p>

An der Entwässerungsanlage der Black Mesa Kohlepipeline wurde die gesamte Zellstoffmasse auf 70°C erhitzt, anschließend in Zentrifugen mit einem Rotordurchmesser von 1000 mm und einer Drehzahl von 1000 min entwässert. Der Kuchen mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 20 % wurde in Mühlentrocknern thermisch getrocknet. Das Erhitzen des Zellstoffs vor dem Zentrifugieren verringerte den Feuchtigkeitsgehalt des Kuchens von 28 auf 20 %. Zentrifuge, die 6,5 % der Kohle enthielt, oder in Form von VVVS verbrannt oder in einem Schlammtank gelagert wurde. Aufgrund der schwierigen Beschaffung von HVVS in den ersten Betriebsjahren der Kohlepipeline wurde eine große Menge der festen Phase des Zentrats in der Schlammgrube gesammelt, was eine Gefahr für die Umwelt darstellte. P>

Die zweite Technologie des hydraulischen Transports von Kohle sind hochkonzentrierte Wasser-Kohle-Suspensionen (HVVS). [] Am Empfangsterminal wird VVVS als Wasser-Kohle-Brennstoff (VUT) verwendet. P>

Die klassische Methode zur Herstellung von BBVS besteht aus drei Hauptstufen (Abb. 1.4):

1. Zerkleinerung von Grubenkohle auf eine Feinheit von 10 .. 20 mm;
2. Nassmahlen von Kohle (in Gegenwart von Wasser und Weichmacher) bis 0,1-0,2 mm;

3. Homogenisierung, Lagerung, Transport.

Reis. 1.4 - Schema der VUT-Vorbereitung

Zum Mahlen werden Kugel- oder Stabtrommelmühlen mit einem speziellen Mahlkörpersatz verwendet, der die gewünschte binäre granulometrische Zusammensetzung der Kohlephase liefert. Diese Stufe ist die Schlüsselstufe bei der Herstellung von CWF, da sie die weiteren Eigenschaften von CWF (granulometrische Zusammensetzung, Viskosität, Stabilität usw.) bestimmt. Außerdem ist diese Phase meist die energieintensivste.

In der Phase des Nassmahlens können verschiedene Zusätze in die Zusammensetzung des CWF eingeschlossen werden, die notwendig sind, um die statische Stabilität des CWF zu erhöhen, die Viskosität zu verringern und andere.

Andere Recyclingverfahren

Um zu verstehen, warum Öl besser ist als Kohle, müssen Sie herausfinden, welchen anderen Behandlungen sie unterzogen werden. Öl wird durch Cracken verarbeitet, also die thermokatalytische Umwandlung seiner Bestandteile. Risse können eine der folgenden Arten sein:

• Thermal. Dabei erfolgt die Spaltung von Kohlenwasserstoffen unter dem Einfluss erhöhter Temperaturen.
• Katalytisch. Es wird bei hoher Temperatur durchgeführt, aber es wird auch ein Katalysator hinzugefügt, dank dessen Sie den Prozess steuern und in eine bestimmte Richtung lenken können.

Wenn wir darüber sprechen, dass Öl besser ist als Kohle, dann sollte gesagt werden, dass beim Cracken organische Substanzen gebildet werden, die in der industriellen Synthese weit verbreitet sind.

Sorten von Steinkohle

Ablagerungen von Kohleflözen können eine Tiefe von mehreren Kilometern erreichen und bis in die Dicke der Erde reichen, jedoch nicht immer und nicht überall, da sie sowohl inhaltlich als auch optisch heterogen sind.

Es gibt 3 Hauptarten dieses Fossils: Anthrazit, Braunkohle und Torf, der Kohle sehr entfernt ähnelt.

Anthrazit ist die älteste Formation ihrer Art auf dem Planeten, das Durchschnittsalter dieser Art beträgt 280.000.000 Jahre. Es ist sehr hart, hat eine hohe Dichte und einen Kohlenstoffgehalt von 96-98 %.

Die Härte und Dichte sind relativ gering, ebenso der darin enthaltene Kohlenstoffgehalt. Es hat eine instabile, lockere Struktur und ist außerdem mit Wasser übersättigt, dessen Gehalt bis zu 20 % erreichen kann.

Auch Torf wird der Kohle zugerechnet, ist aber noch nicht entstanden, hat also nichts mit Kohle zu tun.

Kohleaufbereitung

Die Bergleute transportieren das im Tagebau oder in der Mine abgebaute Gestein zu Spezialgeräten, die es an die Abbau- und Verarbeitungsanlage liefern. Dort durchläuft die Gesteinsmasse die Anfangsphase der Anreicherung - die Vorbereitung.

Das Urgestein wird nach der Größe der Stücke und dem Vorhandensein von mineralischen Einschlüssen in Klassen eingeteilt. Die Hauptaufgabe besteht darin, kohlenstoffhaltige Komponenten zu identifizieren.

Zur Abtrennung der Kohlefraktionen der GOFs werden Sieb- und Zerkleinerungsverfahren auf speziellen Anlagen durchgeführt.

Sieb zur Kohleanreicherung. Foto: 150tonn.ru

Zuerst wird das Gestein in Siebe geladen - Geräte in Form von einem oder mehreren Kästen mit Sieben oder Sieben mit kalibrierten Löchern. Gesteinsbrocken werden gesiebt und anschließend in Klassierern in Fraktionen sortiert.

Alle Sichter arbeiten ungefähr nach dem gleichen Schema: Brei (ein Gemisch aus Kohle und Flüssigkeit) fließt kontinuierlich in ein mit Wasser gefülltes Gefäß. Große Kohlepartikel setzen sich schnell am Boden des Gefäßes ab, und kleine „verlassen“ zusammen mit dem Fruchtfleisch die Abflussschwelle.

Anschließend wird das sortierte Gestein mit Brechern auf die benötigte Größe zerkleinert.

Die Standardklassifizierung der Kohlegröße umfasst die folgenden Arten: Bramme (mehr als 100 mm), groß (50-100 mm), Walnuss (26-50 mm), klein (13-25 mm), Samen (6-13 mm) , fein (weniger als 6 mm). Es gibt auch die sogenannte gewöhnliche Kohle, die unbegrenzte Abmessungen hat.

Kohleverkokungsprodukte

Kokskohle ist Kohle, die durch industrielle Verkokung die Gewinnung von Koks mit technischem Wert ermöglicht. Beim Prozess der Kokskohle werden ihre technische Zusammensetzung, Verkokungskapazität, Sinterfähigkeit und andere Eigenschaften notwendigerweise berücksichtigt. Wie läuft der Kohleverkokungsprozess ab? Verkokung ist ein technologischer Prozess, der bestimmte Phasen hat:

• Vorbereitung zum Verkoken. In diesem Stadium wird die Kohle zerkleinert und zu einer Charge (Mischung zum Verkoken) gemischt.
• Verkokung. Dieser Prozess wird in den Kammern eines Koksofens mit Gasheizung durchgeführt. Die Mischung wird in einen Koksofen eingebracht, wo 15 Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 1000 °C erhitzt wird.
• die Bildung eines "Kokskuchens".

Verkokung ist eine Reihe von Prozessen, die in Kohle auftreten, wenn sie erhitzt wird. Gleichzeitig werden aus einer Tonne Trockencharge etwa 650-750 kg Koks gewonnen. Es wird in der Metallurgie verwendet und in einigen Zweigen der chemischen Industrie als Reagenz und Brennstoff verwendet. Außerdem entsteht daraus Calciumcarbid. Qualitative Eigenschaften von Koks sind Entflammbarkeit und Reaktivität. Die Hauptprodukte der Kohleverkokung neben Koks selbst:

• Koksgas. Aus einer Tonne trockener Kohle werden etwa 310-340 m3 gewonnen. Die qualitative und quantitative Zusammensetzung des Kokereigases bestimmt die Verkokungstemperatur. Aus der Kokskammer tritt direkt Koksofengas aus, das gasförmige Produkte, Kohlenteerdämpfe, Rohbenzol und Wasser enthält. Entfernt man daraus Harz, Rohbenzol, Wasser und Ammoniak, entsteht Umkehrkokereigas. Es wird als Rohstoff für die chemische Synthese verwendet. Heute wird dieses Gas als Brennstoff in Hüttenwerken, in Stadtwerken und als chemischer Rohstoff verwendet.
• Steinkohlenteer ist eine zähflüssige schwarzbraune Flüssigkeit, die etwa 300 verschiedene Substanzen enthält. Die wertvollsten Bestandteile dieses Harzes sind aromatische und heterocyclische Verbindungen: Benzol, Toluol, Xylole, Phenol, Naphthalin. Die Harzmenge erreicht 3-4 % der Koksgasmasse. Aus Steinkohlenteer werden etwa 60 verschiedene Produkte gewonnen. Diese Stoffe sind Rohstoffe für die Herstellung von Farbstoffen, Chemiefasern, Kunststoffen.
• Rohbenzol ist ein Gemisch, in dem Schwefelkohlenstoff, Benzol, Toluol, Xylole vorhanden sind. Die Ausbeute an Rohbenzol erreicht nur 1,1 % der Kohlemasse. Bei der Destillation werden aus Rohbenzol einzelne aromatische Kohlenwasserstoffe und Kohlenwasserstoffgemische isoliert.
• Konzentrat chemischer (aromatischer) Substanzen (Benzol und seine Homologen) dient zur Herstellung reiner Produkte, die in der chemischen Industrie zur Herstellung von Kunststoffen, Lösungsmitteln und Farbstoffen verwendet werden
• Teerwasser ist eine niedrig konzentrierte wässrige Lösung von Ammoniak und Ammoniumsalzen, in die Phenol, Pyridinbasen und einige andere Produkte eingemischt sind. Aus dem Teerwasser wird bei der Verarbeitung Ammoniak freigesetzt, das zusammen mit Ammoniak aus Kokereigas zur Herstellung von Ammoniumsulfat und konzentriertem Ammoniakwasser verwendet wird.

	Konventionen	Beschränkungen der Stückgröße
Sorte
Groß (Faust)
Kombiniert und Eliminierungen
Groß mit Platte
Nuss mit groß
kleine Walnuss
Samen mit klein
Samen mit einem Klumpen
Klein mit Samen und Shtyb
Nuss mit klein, Samen und Stumpf

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Die Verwendung von Kohle in der modernen Welt

Verschiedene Verwendungen von Mineralien. Kohle war ursprünglich nur eine Wärmequelle, dann Energie (sie verwandelte Wasser in Dampf), aber jetzt sind die Möglichkeiten der Kohle in dieser Hinsicht einfach unbegrenzt.

Thermische Energie aus der Kohleverbrennung wird in elektrische Energie umgewandelt, daraus kokschemische Produkte hergestellt und flüssige Brennstoffe gewonnen. Steinkohle ist das einzige Gestein, das so seltene Metalle wie Germanium und Gallium als Verunreinigungen enthält. Daraus wird es gewonnen, das dann zu Benzol verarbeitet wird, aus dem Cumaronharz isoliert wird, das zur Herstellung aller Arten von Farben, Lacken, Linoleum und Gummi verwendet wird. Phenole und Pyridinbasen werden aus Kohle gewonnen. Während der Verarbeitung wird Kohle zur Herstellung von Vanadium, Graphit, Schwefel, Molybdän, Zink, Blei und vielen weiteren wertvollen und heute unersetzlichen Produkten verwendet.

Kohle ist wichtig für die Volkswirtschaft

Kohle ist eines der ersten Mineralien, die der Mensch als Brennstoff nutzte. Erst Ende des 19. Jahrhunderts wurde es allmählich durch andere Brennstoffe ersetzt: zuerst Öl, dann Produkte daraus, später Gas (natürlich und aus Kohle und anderen Stoffen gewonnen). Kohle ist in der Volkswirtschaft weit verbreitet. Zunächst einmal als Treibstoff und chemische Rohstoffe. Beispielsweise kommt die metallurgische Industrie bei der Verhüttung von Roheisen nicht ohne Koks aus. Es wird in kokschemischen Betrieben aus Kohle hergestellt.

Wo wird Kohle sonst noch eingesetzt?

Leistungsstarke Wärmekraftwerke in Russland und der Ukraine (und nicht nur) arbeiten mit den Abfällen des Kohlebergbaus (Anthrazitschlamm).Das Metall wurde erstmals im 18. Jahrhundert in England unter Verwendung von Koks aus Eisenerz gewonnen. Dies war in der Metallurgie der Beginn der Verwendung von Kohle, genauer gesagt von Koks - einem Produkt seiner Verarbeitung. Zuvor wurde Eisen durch Holzkohle gewonnen, sodass in England im 18. und 19. Jahrhundert fast der gesamte Wald abgeholzt wurde. Die Kokereiindustrie verwendet Kohle, verarbeitet sie zu Kohlekoks und Kokereigas, und es werden Dutzende Arten chemischer Produkte hergestellt (Ethylen, Toluol, Xylole, Benzol, Koksbenzin, Harze, Öle und vieles mehr). Auf Basis dieser chemischen Produkte werden verschiedenste Kunststoffe, Stickstoff- und Ammoniak-Phosphor-Düngemittel, wässrige Ammoniaklösungen (Düngemittel) und Pflanzenschutzmittel hergestellt. Sie produzieren auch Waschmittel und Waschpulver, Medikamente für Menschen und Tiere, Lösungsmittel (Lösungsmittel), Schwefel oder Schwefelsäure, Cumaronharze (für Farben, Lacke, Linoleum- und Gummiprodukte) usw. Eine vollständige Liste der Produkte der kokschemischen Verarbeitung Kohle nimmt mehrere Seiten ein.

Wie hoch sind die Kosten für Kohle?

Kokoskohle – was ist das?

Eine Art Holzkohle ist Kokosnusskohle, die aus den Schalen von Nüssen hergestellt wird. Es kann in Grills, Grills, Grills verwendet werden. Sie brennt viel länger als andere Holzkohle, hat keinen Geruch, keinen Schwefel und entzündet sich nicht durch herabtropfendes Fett. Gereinigte Kokosnusskohle kann für Wasserpfeifen verwendet werden, da sie bei der Verwendung weder Geruch noch Geschmack hat. Nach einer speziellen Behandlung (Aktivierung) vergrößert sich die Arbeitsfläche jedes Kohlestücks um ein Vielfaches (und wird zu einem hervorragenden Adsorptionsmittel). Die Verwendung von Kokosnuss-Holzkohle in Wasserreinigungsfiltern führt zu hervorragenden Ergebnissen.

Endprodukt

Das resultierende Primärkonzentrat wird einer Raffination unterzogen, um ein Material zu erhalten, das den anerkannten Standards vollständig entspricht. Das Endprodukt mit GOF wird an die Verbraucher verschickt.

Als Ergebnis erhalten Anreicherungsanlagen ein Konzentrat, das die größte Menge an brennbarer Masse mit einem Minimum an überschüssigen Verunreinigungen enthält. Dadurch erhöht sich die wichtigste Qualität des Konzentrats – die Verbrennungswärme.

Bereits bei der Anreicherung entsteht das sogenannte Mittelprodukt - eine Mischung aus Verwachsungen von Kohle- und Gesteinsbestandteilen. In den meisten Fällen wird es zur Wiederanreicherung geschickt, aber manchmal wird es als Kesselbrennstoff verkauft.

Und das dritte Produkt der Kohleaufbereitung, das hauptsächlich Gesteinsmineralien enthält, sind Anreicherungsabfälle (sonst werden sie gemischt genannt). Einige Abfälle enthalten genug Kohle für die Verarbeitung, daher werden sie manchmal auch zur Wiederanreicherung geschickt.

In der Regel lagern Kohleunternehmen die verbleibenden Mischmischungen in Tailings. Doch allmählich setzt sich in der Kohleindustrie die Verarbeitung kohlehaltiger Abfälle (z. B. Gewinnung von Briketts) durch.

Stichworte: Kohleanreicherung
Kohle

3 Pyrolyse und Vergasung

Pyrolyse

Pyrolyse ist die Zersetzung von Braunkohle beim Erhitzen ohne Luftzutritt. Es gibt vier Hauptpyrolyseprozesse:

1. Halbverkokung bis 500–550 °С;
2. Mitteltemperaturverkokung 700–750 °C;
3. Hochtemperaturverkokung bis 900–1100°С;

4. Graphitisierung 1300–3000 °С.

Braunkohle erweicht beim Erhitzen nicht und es werden flüchtige Stoffe freigesetzt, die sich teilweise zersetzen. Im Rückstand bildet sich ein mehr oder weniger monolithischer Halbkoks, der stark geschrumpft ist. Bei der Halbverkokung von Braunkohle werden drei Temperaturzonen unterschieden []: p>

1. Vorwärmzone bis 100°С;
2. Trockenzone 100-125°C;

3. Halbverkokungszone 225–500°C.

Während der Pyrolyse treten unter Temperatureinfluss erhebliche Veränderungen in der Kohle auf. Die erste Stufe ist die Verdunstung von Feuchtigkeit bei Temperaturen bis 125-160 ° C, dann beginnt die Zersetzung der organischen Masse der Braunkohle.Im weiteren Verlauf des Prozesses werden Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff entfernt und der feste Rückstand mit Kohlenstoff angereichert. In der Anfangsphase, bei Temperaturen bis zu 200 °C, wird durch die Abspaltung funktioneller Gruppen Sauerstoff hauptsächlich in Form von Kohlendioxid und pyrogenem Wasser freigesetzt, begleitet von Kondensationsreaktionen verbleibender Radikale.

Stickstoff wird in Form von Ammoniak, anderen stickstoffhaltigen Verbindungen und in freiem Zustand freigesetzt.

Bei einer Temperatur von 200-350 ° C tritt eine allmähliche Abnahme des festen Rückstands auf, die Freisetzung von Dämpfen und Gasen nimmt nur um 6-7% zu. Die Zone von 350 bis 450 °C ist durch eine Zunahme der Freisetzungsgeschwindigkeit der Dampf-Gasphase und eine stärkere Abnahme der Ausbeute an festem Rückstand gekennzeichnet. Im Temperaturbereich von 450-550 °C gibt es kleine Änderungen in der Ausbeute sowohl des festen Rückstands als auch des Dampf-Gas-Gemisches.

Schematische Darstellung des Pyrolyseprozesses Abbildung 1.3. []

Reis. 1.3 - Blockdiagramm des Pyrolyseprozesses

Vergasung

Der Prozess der Umwandlung der organischen Masse der Kohle in gasförmige Stoffe wird als Vergasung bezeichnet. Bei der Vergasung wird Kohlenstoff häufiger zu Kohlenmonoxid, Wasserstoff zu Wasserdampf und zusammen mit Schwefel, der sich in der organischen Kohlemasse befindet, zu Schwefelwasserstoff, Stickstoff zu Stickoxiden. Der mineralische Anteil der Kohle geht je nach Vergasungstemperatur in Asche oder Schlacke über.

Die Kohlevergasung unterliegt vielen technologischen Prozessen, die mit ihrer Nutzung verbunden sind. Die ersten Vergasungsverfahren wurden entwickelt, um brennbare Gase aus Kohle zu erzeugen, die als Haushaltsbrennstoff für die Straßenbeleuchtung, als industrieller Brennstoff für verschiedene Hochtemperaturprozesse verwendet wurden.

Vor diesen Prozessen wird Braunkohle zerkleinert und gegebenenfalls entwässert.

Es ist sehr wichtig, Braunkohle auf die erforderliche Größe zu bringen - es kann stückige (> 3 mm), feine (1-3 mm) und feine (7) vergasen.

Bedarf an Braunkohle, die der Pyrolyse und Vergasung zugeführt wird

Der rationelle Feuchtigkeitsgehalt der Ausgangskohle für den Pyrolyseprozess beträgt Feuchtigkeit (Wrt) bis 15 %, Aschegehalt (Ad) bis 10 %, Kohle sollte schwefelarm sein. Für den Vergasungsprozess - Feuchtigkeit (Wrt) bis 65 %, Aschegehalt (Ad) bis 40 %. p>

Schlussfolgerungen

Eine der Richtungen des technischen Fortschritts ist die Entwicklung des Pipelinetransports. Die größten Aussichten hat der Industrie- und Hauptwassertransport von Öl und Schüttgütern. Der Wassertransport zeichnet sich durch Kontinuität und Gleichmäßigkeit des Frachtflusses, erhöhte Zuverlässigkeit, die Möglichkeit der vollständigen Automatisierung, Unabhängigkeit von Wetterbedingungen aus und hat gegenüber dem Schienenverkehr einen wirtschaftlichen Vorteil, insbesondere wenn sich die Minen in abgelegenen Gebieten befinden. erzeugt weniger Lärm, hat deutlich geringere Transportverluste und vom Menschen verursachte Auswirkungen auf die Umwelt; kurze Bauzeit.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Kohle hydraulisch zu transportieren:

1. Schlammleitung mit weiterer Entwässerung;
2. Transport von hochkonzentriertem Wasser-Kohle-Brennstoff.

Die negativen Eigenschaften von Braunkohle behindern die Nutzung des Hydrotransports, um dieses Problem zu lösen, wurde eine Technologie zur Behandlung von Kohle mit apolaren Reagenzien - Ölaggregation - vorgeschlagen. P>

Unter Ölaggregation von Kohle versteht man eine Reihe von Prozessen zur Strukturierung einer dünnen polydispersen Kohlephase (Korngröße bis 3-5 mm) in einem wässrigen Medium unter Verwendung von Ölreagenzien. Diese Prozesse basieren auf dem Mechanismus der adhäsiven Wechselwirkung der oleophilen Kohleoberfläche mit Ölen, was zu ihrer selektiven Benetzung und Aggregation in einer turbulenten Wasserströmung führt. Hydrophile Partikel werden nicht von Öl benetzt und sind nicht in Aggregate eingeschlossen, wodurch sie in Form einer Gesteinssuspension isoliert werden können. P>

Auf der Grundlage des Vorstehenden haben wir für die Veredelung von Braunkohle während ihres Hydrotransports die Technologie der Ölkohleaggregation gewählt, die gut mit den Technologien für ihre weitere Verarbeitung und Nutzung kombiniert ist: Brikettierung, Verflüssigung, Vergasung, Pyrolyse. P>