Utilización de la preparación de residuos de carbón mediante la formación de briquetas de lodos

Introducción

En términos de reservas geológicas, la principal materia prima energética en Ucrania es el carbón, cuyas reservas son de aproximadamente 120 mil millones de toneladas, incluidas las exploradas, aproximadamente 50 mil millones de toneladas, según diversas estimaciones hasta 300-400 años. En Ucrania, la participación de las reservas de carbón en el balance de combustible y energía es del 94,5%, respectivamente, petróleo - 2% y gas - 3,6%. []

Fig 1. - Estructura química del lignito

El desarrollo de la economía ucraniana está asociado con la intensificación del consumo de energía, el principal de los cuales, en ausencia de su propia industria de gas y petróleo desarrollada, el carbón se vuelve indiscutible. Es posible aumentar su producción solo a través de una reconstrucción radical y la construcción de nuevas minas de carbón, minas, a su vez, esto requiere mucho tiempo y grandes inversiones de capital.

Una de las vías para solucionar este problema es ampliar el uso del lignito en las grandes y pequeñas centrales térmicas, lo que contribuirá en cierta medida a estabilizar el balance energético y de combustibles del país y a crear una reserva de tiempo para el desarrollo de la industria del carbon.

¿Cómo procede el proceso de pirólisis del carbón?

Como mencionamos anteriormente, el proceso de pirólisis del carbón se basa en calentar carbones a una temperatura determinada sin acceso al oxígeno para destruirlo térmicamente. Durante este proceso, tienen lugar los siguientes grupos de reacciones químicas:

• Despolimerización de la masa orgánica del carbón con formación de moléculas orgánicas de menor peso molecular
• Reacciones secundarias de transformaciones de productos formados en el proceso de pirólisis, incluyendo:
  • condensación
  • polimerización
  • aromatización
  • alquilación

Ambos grupos de reacciones químicas proceden tanto secuencialmente como en paralelo. El resultado final de la totalidad de estas transformaciones termoquímicas es la formación de productos líquidos, gaseosos y sólidos.

Cabe mencionar que la pirólisis del carbón se realiza en diferentes rangos de temperatura. La elección de la temperatura de pirólisis depende del tipo de productos a obtener al final. La pirólisis a baja temperatura (o semi-coquización) generalmente se realiza a 500 - 600 grados Celsius, y la pirólisis a alta temperatura (o, como también se le llama, coquización) se realiza a 900 - 1100 grados Celsius.

Principales productos del carbón

Las estimaciones más conservadoras sugieren que hay artículos de productos de carbón 600. Los científicos han desarrollado varios métodos para obtener productos de procesamiento de carbón. El método de procesamiento depende del producto final deseado. Por ejemplo, para obtener productos puros, tales productos primarios del procesamiento del carbón (gas de horno de coque, amoníaco, tolueno, benceno) utilizan aceites de lavado líquidos. En dispositivos especiales, los productos están sellados y protegidos de una destrucción prematura. Los procesos de procesamiento primario también involucran el método de coquización, en el cual el carbón se calienta a una temperatura de + 1000 ° C con acceso completamente bloqueado al oxígeno Al final de todos los procedimientos necesarios, cualquier producto primario se limpia adicionalmente. Los principales productos del procesamiento del carbón:

• naftalina
• fenol
• hidrocarburo
• alcohol salicílico
• dirigir
• vanadio
• germanio
• zinc.

Sin todos estos productos, nuestra vida sería mucho más difícil.Tomemos la industria cosmética, por ejemplo, es el área más útil para que las personas utilicen productos de procesamiento de carbón. Un producto de procesamiento de carbón como el zinc se usa ampliamente para tratar la piel grasa y el acné. El zinc y el azufre se agregan a cremas, sueros, mascarillas, lociones y tónicos.El azufre elimina la inflamación existente y el zinc previene el desarrollo de nuevas inflamaciones.Además, las pomadas terapéuticas a base de plomo y zinc se utilizan para tratar quemaduras y lesiones. Un asistente ideal para la psoriasis es el mismo zinc, así como los productos de arcilla del carbón. El carbón es una materia prima para la creación de excelentes sorbentes que se utilizan en medicina para tratar enfermedades de los intestinos y el estómago. Los absorbentes, que contienen zinc, se utilizan para tratar la caspa y la seborrea aceitosa.Como resultado de un proceso como la hidrogenación, se obtiene combustible líquido del carbón en las empresas. Y los productos de combustión que quedan después de este proceso son una materia prima ideal para una variedad de materiales de construcción con propiedades refractarias. Por ejemplo, así es como se crea la cerámica.

Dirección de uso	Marcas, grupos y subgrupos
1. Tecnológico
1.1. Coquización de capas	Todos los grupos y subgrupos de marcas: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. Procesos especiales de precocción	Todos los carbones utilizados para la coquización en capas, así como los grados T y D (subgrupo DV)
1.3. Producción de gas productor en generadores de gas de tipo estacionario:
mezcla de gases	Marcas KS, SS, grupos: ZB, 1GZhO, subgrupos - DGF, TSV, 1TV
gas de agua	Grupo 2T, así como antracita
1.4. Producción de combustibles líquidos sintéticos	Marca GZh, grupos: 1B, 2G, subgrupos - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. semi-carbonización	Marca DG, grupos: 1B, 1G, subgrupos - 2BV, ZBV, DV
1.6. Producción de relleno carbonoso (termoantracita) para productos de electrodos y coque de fundición	Grupos 2L, ZA, subgrupos - 2TF y 1AF
1.7. Producción de carburo de calcio, electrocorindón	Todas las antracitas, así como un subgrupo de 2TF
2. Energía
2.1. Combustión pulverizada y estratificada en plantas de calderas estacionarias	Pesar carbones marrones y atracitas, así como carbones duros no utilizados para coquización. Las antracitas no se utilizan para la combustión de la capa de antorcha.
2.2. Quema en hornos de reverbero	Marca DG, grupo i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. Combustión en instalaciones térmicas móviles y uso para necesidades comunitarias y domésticas	Grados D, DG, G, SS, T, A, lignito, antracitas y hulla no utilizadas para coquización
3. Producción de materiales de construcción.
3.1. Lima	Marcas D, DG, SS, A, grupos 2B y ZB; grados GZh, K y grupos 2G, 2Zh no utilizados para coquización
3.2. Cemento	Grados B, DG, SS, TS, T, L, subgrupo DV y grados KS, KSN, grupos 27, 1GZhO no utilizados para coquización
3.3. Ladrillo	Carbones no utilizados para coquización
4. Otras producciones
4.1. adsorbentes de carbono	Subgrupos: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. carbones activos	Grupo ZSS, subgrupo 2TF
4.3. aglomeración de minerales	Subgrupos: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

Minería de carbón

La gente ha entendido durante mucho tiempo cuán importante e indispensable, y su uso fue capaz de evaluar y adaptarse a tal escala relativamente recientemente. El desarrollo a gran escala de los depósitos de carbón comenzó solo en los siglos XVI-XVII. en Inglaterra, y el material extraído se utilizaba principalmente para la fundición de arrabio, necesario para la fabricación de cañones. Pero su producción según los estándares actuales fue tan insignificante que no puede llamarse industrial.

La minería a gran escala comenzó a mediados del siglo XIX, cuando el carbón se volvió indispensable para el desarrollo de la industrialización. Su uso, sin embargo, en ese momento se limitaba exclusivamente a la incineración. Cientos de miles de minas ahora están operando en todo el mundo, produciendo más por día que en unos pocos años en el siglo XIX.

Enriquecimiento por gravedad

El método gravitacional de enriquecimiento del carbón se basa en su diferente densidad y velocidad de movimiento en el aire o el agua.

El llamado proceso de enriquecimiento húmedo se puede realizar en mesas de concentración, en medios pesados, cubetas de lavado, hidrociclones, o mediante jigging en máquinas especiales.

La tolva de lavado es un canal plano con lados bajos, que se coloca con una ligera pendiente.La pulpa pasa a través del aparato, las partículas de carbón sedimentadas se liberan a través de la cámara de descarga de la tolva. Ahora tales dispositivos se usan muy raramente debido a la baja productividad.

Las tablas de concentración son más adecuadas para el beneficio de carbones de coque con alto contenido de azufre y pirita, tipos de carbón que no son típicos de Rusia, por lo tanto, prácticamente no se utilizan en nuestro país.

Pero las máquinas jigging se han generalizado. Separan la mezcla de carbón en partículas con diferentes densidades con la ayuda de flujos de agua ascendentes y descendentes que se mueven en ellas a diferentes velocidades. El jigging se utiliza tanto para carbones pequeños (12-0,5 mm) como grandes (10-12 mm).

Este método de enriquecimiento es más eficiente que otros métodos húmedos, excepto el enriquecimiento en líquidos pesados.

Los líquidos pesados ​​son soluciones acuosas de sales inorgánicas y suspensiones minerales. Su densidad es mayor que la densidad del carbón, pero al mismo tiempo menor que la densidad de la roca primaria. Por lo tanto, el carbón, una vez en solución o suspensión, flota hacia la superficie y el exceso de materiales se hunde.

Los concentrados obtenidos como resultado del enriquecimiento húmedo contienen mucha agua, por lo tanto, necesariamente están sujetos a deshidratación.

El beneficio seco separa el carbón en el aire utilizando otros equipos como bandejas secas, separadores neumáticos o máquinas.

El material se alimenta sobre la superficie de trabajo del equipo y
clasificados bajo la acción de un flujo de aire ascendente o pulsante con
batido paralelo. Granos de carbón según densidad y finura.
separados moviéndose en diferentes direcciones.

Gracias al enriquecimiento, el carbón del macizo rocoso primario se convierte en un concentrado primario, las rocas restantes se convierten en desechos.

Hidrotransporte de carbón estado del problema

El transporte hidráulico de materiales sólidos a granel se desarrolló en la segunda mitad del siglo XX. En la actualidad, el transporte por oleoductos de petróleo, gas natural y productos derivados del petróleo se ha generalizado. Con la ayuda de los principales sistemas de hidrotransporte, se mueven minerales y materiales de construcción, desechos industriales y materias primas químicas.

Hay dos tecnologías fundamentalmente diferentes para el transporte hidráulico de carbón.

La primera tecnología es el transporte en pulpa con una concentración másica de C = 50%, seguida de deshidratación en la terminal receptora. El carbón se tritura a un tamaño de partícula de 0-1 (3-6) mm y se mezcla con agua (la proporción de líquido y sólido es de 1: 1).

Uno de los primeros del mundo es el oleoducto principal de la mina Black Mesa (Arizona, EE. UU.), de 439 km de longitud y con una capacidad de 5,8 millones de toneladas/año. En 1964, la empresa de energía Peabody Energy firmó un contrato con las tribus navajo y TAPI para utilizar sus recursos hídricos para crear lodo y transportarlo a la central térmica de Mohavi de 790 MW.

El proceso requería grandes cantidades de agua, lo que provocó una crisis ecológica en estas zonas. Bajo la presión de los movimientos sociales y étnico-religiosos, el oleoducto, a pesar de su idoneidad tecnológica y eficiencia económica, fue suspendido el 31 de diciembre de 2005. p>

En la planta de deshidratación del ducto de carbón de Black Mesa, toda la masa de pulpa se calentó a 70 °C, luego se deshidrató en centrífugas con un diámetro de rotor de 1000 mm y una velocidad de rotación de 1000 min. La torta con un contenido de humedad del 20% se sometió a secado térmico en molinos-secadores. El calentamiento de la pulpa antes de la centrifugación redujo el contenido de humedad de la torta del 28 al 20 %. Centrífuga, que era el 6,5% del carbón, o se quemaba en forma de VVVS, o se almacenaba en un tanque de lodos. Debido a la dificultad de obtener HVVS en los primeros años de operación del ducto de carbón, una gran cantidad de la fase sólida del concentrado se recolectó en la fosa de lodos, lo que representó un peligro para el medio ambiente. P>

La segunda tecnología de transporte hidráulico de carbón es en forma de suspensiones de agua y carbón altamente concentradas (HVVS). [] En la terminal receptora, el VVVS se utiliza como combustible de agua y carbón (VUT). P>

El método clásico de preparación de BBVS consta de tres etapas principales (Fig. 1.4):

1. Trituración de carbón bruto hasta una finura de 10 .. 20 mm;
2. Molienda húmeda de carbón (en presencia de agua y plastificante) hasta 0,1-0,2 mm;

3. Homogeneización, almacenamiento, transporte.

Arroz. 1.4 - Esquema de preparación de VUT

Para la molienda, se utilizan molinos de tambor de bolas o varillas con un conjunto especial de cuerpos de molienda, que proporciona la composición granulométrica binaria deseada de la fase de carbón. Esta etapa es la clave en la preparación de CWF, ya que determina las características adicionales de CWF (composición granulométrica, viscosidad, estabilidad, etc.). Además, esta etapa suele ser la que más energía consume.

En la etapa de molienda húmeda, se pueden incluir varios aditivos en la composición de la CWF, que son necesarios para aumentar la estabilidad estática de la CWF, reducir la viscosidad y otros.

Otros métodos de reciclaje

Para comprender por qué el petróleo es mejor que el carbón, debe averiguar a qué otros tratamientos están sujetos. El petróleo se procesa mediante el cracking, es decir, la transformación termocatalítica de sus partes. El agrietamiento puede ser de uno de los siguientes tipos:

• Térmico. En este caso, se lleva a cabo la división de hidrocarburos bajo la influencia de temperaturas elevadas.
• Catalítico. Se lleva a cabo a alta temperatura, pero también se agrega un catalizador, gracias al cual puede controlar el proceso, así como guiarlo en una dirección determinada.

Si hablamos de cómo el petróleo es mejor que el carbón, entonces se debe decir que en el proceso de craqueo se forman sustancias orgánicas que se usan ampliamente en la síntesis industrial.

Variedades de hulla

Los depósitos de vetas de carbón pueden alcanzar una profundidad de varios kilómetros, adentrándose en el espesor de la tierra, pero no siempre ni en todas partes, porque es heterogéneo tanto en contenido como en apariencia.

Hay 3 tipos principales de este fósil: antracita, lignito y turba, que se parece muy remotamente al carbón.

La antracita es la formación más antigua de su tipo en el planeta, la edad promedio de esta especie es de 280.000.000 de años. Es muy duro, tiene una alta densidad y su contenido de carbono es del 96-98%.

La dureza y la densidad son relativamente bajas, así como el contenido de carbono que contiene. Tiene una estructura inestable y suelta y también está sobresaturado con agua, cuyo contenido puede alcanzar hasta el 20%.

La turba también se clasifica como un tipo de carbón, pero aún no se ha formado, por lo que no tiene nada que ver con el carbón.

preparación de carbón

Los mineros envían la roca extraída a cielo abierto o en la mina a equipos especiales, que la entregan a la planta de extracción y procesamiento. Allí, el macizo rocoso pasa la etapa inicial de enriquecimiento - preparación.

La roca primaria se clasifica en clases según el tamaño de las piezas y la presencia de inclusiones minerales. La tarea principal es identificar los componentes que contienen carbono.

Para separar las fracciones de carbón de los GOF, se llevan a cabo procedimientos de cribado y trituración en equipos especiales.

Criba para enriquecimiento de carbón. Foto: 150tonn.ru

Primero, la roca se carga en pantallas, dispositivos en forma de una o más cajas con tamices o tamices con orificios calibrados. Los pedazos de roca se tamizan y luego se clasifican en fracciones en clasificadores.

Todos los clasificadores funcionan aproximadamente según el mismo esquema: la pulpa (una mezcla de carbón y líquido) ingresa continuamente a un recipiente lleno de agua. Las partículas grandes de carbón se depositan rápidamente en el fondo del recipiente y las pequeñas "salen" junto con la pulpa a través del umbral de drenaje.

Luego, la roca clasificada se tritura al tamaño requerido utilizando trituradoras.

La clasificación estándar del tamaño del carbón incluye los siguientes tipos: losa (más de 100 mm), grande (50-100 mm), nuez (26-50 mm), pequeña (13-25 mm), semilla (6-13 mm) , fino (menos de 6 mm). También existe el llamado carbón ordinario, que tiene dimensiones ilimitadas.

Productos de coquización de carbón

El carbón coquizable es el carbón que, mediante la coquización industrial, permite obtener coque, que tiene un valor técnico. En el proceso de coquización del carbón, necesariamente se tienen en cuenta su composición técnica, capacidad de coquización, capacidad de sinterización y otras características. ¿Cómo procede el proceso de coquización del carbón? La coquización es un proceso tecnológico que tiene etapas específicas:

• preparación para la cocción. En esta etapa, el carbón se tritura y se mezcla para formar una carga (mezcla para coquización)
• procesión de coca. Este proceso se lleva a cabo en las cámaras de un horno de coque mediante calentamiento a gas. La mezcla se coloca en un horno de coque, donde se calienta durante 15 horas a una temperatura de aproximadamente 1000 °C.
• la formación de un "pastel de coca-cola".

La coquización es un conjunto de procesos que se dan en el carbón cuando se calienta. Al mismo tiempo, se obtienen alrededor de 650-750 kg de coque a partir de una tonelada de carga seca. Se utiliza en metalurgia, utilizado como reactivo y combustible en algunas ramas de la industria química. Además, a partir de él se crea carburo de calcio. Las características cualitativas del coque son inflamabilidad y reactividad. Los principales productos de la coquización del carbón, además del propio coque:

• gas de coque De una tonelada de carbón seco se obtienen unos 310-340 m3. La composición cualitativa y cuantitativa del gas del horno de coque determina la temperatura de coquización. El gas directo del horno de coque sale de la cámara de coque, que contiene productos gaseosos, vapores de alquitrán de hulla, benceno crudo y agua. Si elimina la resina, el benceno crudo, el agua y el amoníaco, se forma gas de horno de coque inverso. Es el que se utiliza como materia prima para la síntesis química. Hoy, este gas se utiliza como combustible en plantas metalúrgicas, en servicios públicos y como materia prima química.
• El alquitrán de hulla es un líquido viscoso de color marrón oscuro que contiene alrededor de 300 sustancias diferentes. Los componentes más valiosos de esta resina son compuestos aromáticos y heterocíclicos: benceno, tolueno, xilenos, fenol, naftaleno. La cantidad de resina alcanza el 3-4% de la masa de gas de coque. Del alquitrán de hulla se obtienen unos 60 productos diferentes. Estas sustancias son materias primas para la producción de tintes, fibras químicas, plásticos.
• El benceno crudo es una mezcla en la que están presentes el disulfuro de carbono, el benceno, el tolueno y los xilenos. El rendimiento de benceno bruto alcanza solo el 1,1% de la masa de carbón. En el proceso de destilación, los hidrocarburos aromáticos individuales y las mezclas de hidrocarburos se aíslan del benceno crudo.
• concentrado de sustancias químicas (aromáticas) (benceno y sus homólogos) está diseñado para crear productos puros que se utilizan en la industria química, para la producción de plásticos, solventes, colorantes
• El agua de alquitrán es una solución acuosa de baja concentración de amoníaco y sales de amonio, en la que hay una mezcla de fenol, bases de piridina y algunos otros productos. El amoníaco se libera del agua de alquitrán durante el procesamiento, que, junto con el amoníaco del gas de coque, se usa para producir sulfato de amonio y agua de amoníaco concentrada.

	Convenciones	Límites de tamaño de pieza
varietales
Grande (puño)
Combinadas y Eliminatorias
Grande con losa
Tuerca con grande
nuez pequeña
semilla con pequeño
Semilla con un bulto
Pequeño con semilla y shtyb
Tuerca con semilla pequeña y tocón

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El uso del carbón en el mundo moderno.

Diversos usos de los minerales. El carbón fue originalmente solo una fuente de calor, luego energía (convirtió el agua en vapor), pero ahora, en este sentido, las posibilidades del carbón son simplemente ilimitadas.

La energía térmica de la combustión del carbón se convierte en energía eléctrica, a partir de ella se fabrican productos químicos de coque y se extrae combustible líquido. La hulla es la única roca que contiene metales raros como el germanio y el galio como impurezas. De él se extrae, que luego se transforma en benceno, del que se aísla la resina de cumarona, que se utiliza para fabricar todo tipo de pinturas, barnices, linóleo y caucho. Los fenoles y las bases de piridina se obtienen del carbón. Durante el procesamiento, el carbón se utiliza en la producción de vanadio, grafito, azufre, molibdeno, zinc, plomo y muchos más productos valiosos y ahora irremplazables.

El carbón es importante para la economía nacional

El carbón es uno de los primeros minerales que el hombre empezó a utilizar como combustible. Solo a fines del siglo XIX, otros tipos de combustible comenzaron a reemplazarlo gradualmente: primero el petróleo, luego sus derivados, luego el gas (natural y obtenido a partir del carbón y otras sustancias). El carbón es ampliamente utilizado en la economía nacional. En primer lugar, como combustible y materias primas químicas. Por ejemplo, la industria metalúrgica en la fundición de arrabio no puede prescindir del coque. Se produce en empresas químicas de coque a partir de carbón.

¿Dónde más se usa el carbón?

Potentes centrales térmicas en Rusia y Ucrania (y no solo) funcionan con los desechos de la minería del carbón (lodo de antracita).El metal se obtuvo por primera vez utilizando coque de mineral de hierro en el siglo XVIII en Inglaterra. Esto en la metalurgia fue el comienzo del uso del carbón, más precisamente, el coque, un producto de su procesamiento. Antes de eso, el hierro se obtenía usando carbón vegetal, por lo que en Inglaterra en los siglos XVIII y XIX, se taló casi todo el bosque. La industria de la coquería utiliza el carbón, lo procesa en coque de carbón y gas de horno de coque, y se producen docenas de tipos de productos químicos (etileno, tolueno, xilenos, benceno, gasolina de coque, resinas, aceites y muchos más). A partir de estos productos químicos se produce una amplia variedad de plásticos, fertilizantes nitrogenados y amoniacales-fósforos, soluciones acuosas de amoníaco (fertilizantes) y productos químicos fitosanitarios. También producen detergentes y detergentes en polvo, medicamentos para personas y animales, disolventes (disolventes), azufre o ácido sulfúrico, resinas de cumarona (para pinturas, barnices, linóleo y productos de caucho), etc. Una lista completa de productos de procesamiento químico de coque de carbón ocupa varias páginas.

¿Cómo es el costo del carbón?

Carbón de coco: ¿qué es?

Un tipo de carbón es el carbón de coco, que está hecho de cáscaras de nueces. Se puede utilizar en barbacoas, parrillas, barbacoas. Se quema mucho más tiempo que otros tipos de carbón, no tiene olor, ni azufre, y no se enciende por el goteo de grasa. El carbón de coco purificado se puede usar para la cachimba, porque cuando se usa no tiene ni olor ni sabor. Después de un tratamiento especial (activación), la superficie de trabajo de cada pieza de carbón aumenta varias veces (y se convierte en un excelente adsorbente). El uso de carbón de coco en filtros de purificación de agua da excelentes resultados.

Producto final

El concentrado primario resultante se somete a refinamiento para obtener un material que cumpla completamente con los estándares aceptados. El producto final con GOF se envía a los consumidores.

Como resultado, las plantas de enriquecimiento reciben un concentrado que contiene la mayor cantidad de masa combustible con un número mínimo de impurezas en exceso. Debido a esto, aumenta la cualidad más importante del concentrado: el calor de combustión.

Incluso en el proceso de enriquecimiento, se forma el llamado producto intermedio, una mezcla de intercrecimientos de carbón y componentes de roca. En la mayoría de los casos, se envía para re-enriquecimiento, pero a veces se vende como combustible para calderas.

Y el tercer producto de la preparación del carbón, que contiene principalmente minerales de roca, son los residuos de enriquecimiento (de lo contrario, se denominan mixtos). Algunos desechos contienen suficiente carbón para su procesamiento, por lo que a veces también se envían para su re-enriquecimiento.

Por regla general, las empresas de carbón almacenan las mezclas mixtas restantes en relaves. Pero poco a poco, en la industria del carbón, el procesamiento de residuos que contienen carbón (por ejemplo, la obtención de briquetas) está ganando terreno.

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carbón

3 Pirólisis y gasificación

pirólisis

La pirólisis es la descomposición del lignito cuando se calienta sin acceso de aire. Hay cuatro procesos principales de pirólisis:

1. semi-coquización hasta 500–550 °С;
2. coquización a temperatura media 700–750 °C;
3. coquización a alta temperatura hasta 900–1100°С;

4. grafitización 1300–3000 °С.

El lignito no se ablanda cuando se calienta y se liberan sustancias volátiles que se descomponen parcialmente. En el resto se forma un semicoque más o menos monolítico, que ha sufrido una fuerte contracción. En la semicoquización del lignito se distinguen tres zonas de temperatura []: p>

1. zona de precalentamiento hasta 100°С;
2. zona de secado 100-125°C;

3. zona de semicoquización 225-500°C.

Durante la pirólisis, se producen cambios significativos en el carbón bajo la influencia de la temperatura. La primera etapa es la evaporación de la humedad a temperaturas de hasta 125-160 ° C, luego comienza la descomposición de la masa orgánica de lignito.A medida que avanza el proceso, se eliminan el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno, y el residuo sólido se enriquece con carbono. En las etapas iniciales, a temperaturas de hasta 200 °C, el oxígeno se libera principalmente en forma de dióxido de carbono y agua pirogenética debido a la eliminación de grupos funcionales, acompañada de reacciones de condensación de los radicales remanentes.

El nitrógeno se libera en forma de amoníaco, otros compuestos nitrogenados y en estado libre.

A una temperatura de 200-350 ° C, se produce una disminución gradual del residuo sólido, la liberación de vapores y gases aumenta solo en un 6-7%. La zona de 350 a 450 °C se caracteriza por un aumento en la velocidad de liberación de la fase vapor-gas y una disminución más pronunciada en el rendimiento de residuo sólido. En el rango de temperatura de 450-550 °C, hay pequeños cambios en el rendimiento tanto del residuo sólido como de la mezcla vapor-gas.

Representación esquemática del proceso de pirólisis Figura 1.3. []

Arroz. 1.3 - Diagrama de bloques del proceso de pirólisis

Gasificación

El proceso de convertir la masa orgánica del carbón en sustancias gaseosas se denomina gasificación. En el proceso de gasificación, el carbono se convierte más a menudo en monóxido de carbono, el hidrógeno en vapor de agua y, junto con el azufre, que se encuentra en la masa orgánica del carbón, en sulfuro de hidrógeno, el nitrógeno en óxidos de nitrógeno. La parte mineral del carbón, dependiendo de la temperatura de gasificación, se convierte en ceniza o escoria.

La gasificación del carbón es la base de muchos procesos tecnológicos asociados con su uso. Los primeros procesos de gasificación se desarrollaron para producir gases combustibles a partir del carbón, que se utilizaban como combustible doméstico para el alumbrado público, como combustible industrial para diversos procesos de alta temperatura.

Antes de estos procesos, el lignito se tritura y, si es necesario, se deshidrata.

Es muy importante llevar el lignito al tamaño requerido: puede ser gasificación en trozos (> 3 mm), fino (1-3 mm) y fino (7)

Requisitos para el lignito, que se alimenta para pirólisis y gasificación

El contenido de humedad racional del carbón inicial para el proceso de pirólisis es humedad (Wrt) hasta 15%, contenido de cenizas (Ad) hasta 10%, el carbón debe ser bajo en azufre. Para el proceso de gasificación - humedad (Wrt) hasta 65%, contenido de cenizas (Ad) hasta 40%. p>

conclusiones

Una de las direcciones del progreso técnico es el desarrollo del transporte por tuberías. El hidrotransporte industrial y principal de petróleo y graneles tiene las mayores perspectivas. El hidrotransporte se caracteriza por la continuidad y uniformidad del flujo de carga, mayor confiabilidad, la posibilidad de automatización total, independencia de las condiciones climáticas y tiene una ventaja económica sobre el transporte ferroviario, especialmente cuando las minas están ubicadas en áreas remotas; genera menos ruido, tiene pérdidas de transporte significativamente menores y un impacto humano en el medio ambiente; corto tiempo de construcción.

Hay varias formas de transportar el carbón hidráulicamente:

1. tubería de lodos con mayor deshidratación;
2. transporte de combustible de agua-carbón altamente concentrado.

Las propiedades negativas del lignito impiden el uso del hidrotransporte, para solucionar este problema se propuso una tecnología de tratamiento del carbón con reactivos apolares - agregación de petróleo. P>

La agregación de carbón en aceite se entiende como un conjunto de procesos para estructurar una fase delgada de carbón polidisperso (tamaño de grano de hasta 3-5 mm) en un medio acuoso utilizando reactivos de aceite. Estos procesos se basan en el mecanismo de interacción adhesiva de la superficie del carbón oleofílico con los aceites, lo que resulta en su humectación selectiva y agregación en un flujo de agua turbulento. Las partículas hidrofílicas no son mojadas por el petróleo y no se incluyen en los agregados, lo que les permite aislarse en forma de suspensión de roca. P>

Con base en lo anterior, para la mejora del lignito durante su hidrotransporte, hemos elegido la tecnología de agregación de carbón de petróleo, que se combina bien con las tecnologías para su posterior procesamiento y uso: fabricación de briquetas, licuefacción, gasificación, pirólisis. P>