Utilizzo della preparazione del carbone di scarto mediante bricchettatura dei fanghi

introduzione

In termini di riserve geologiche, la principale materia prima energetica in Ucraina è il carbone, le cui riserve sono di circa 120 miliardi di tonnellate, comprese quelle esplorate - circa 50 miliardi di tonnellate secondo varie stime fino a 300-400 anni. In Ucraina, la quota delle riserve di carbone nel bilancio di combustibili ed energia è del 94,5%, rispettivamente, petrolio - 2% e gas - 3,6%. []

Fig 1. - Struttura chimica della lignite

Lo sviluppo dell'economia ucraina è associato all'intensificazione del consumo di energia, il principale dei quali, in assenza di una propria industria del gas e del petrolio sviluppata, il carbone diventa incontrastato. È possibile aumentare la sua produzione solo attraverso una radicale ricostruzione e costruzione di nuove miniere di carbone, le miniere, a loro volta, questo richiede tempi lunghi e ingenti investimenti di capitale.

Uno dei modi per risolvere questo problema è quello di ampliare l'uso della lignite nelle grandi e piccole centrali termoelettriche, che contribuirà in una certa misura a stabilizzare l'equilibrio di combustibili ed energia del Paese e a creare una riserva di tempo per lo sviluppo del industria del carbone.

Come procede il processo di pirolisi del carbone?

Come accennato in precedenza, il processo di pirolisi del carbone si basa sul riscaldamento dei carboni a una certa temperatura senza accesso all'ossigeno per distruggerlo termicamente. Durante questo processo, hanno luogo i seguenti gruppi di reazioni chimiche:

• Depolimerizzazione della massa organica del carbone con formazione di molecole organiche a minor peso molecolare
• Reazioni secondarie di trasformazioni di prodotti formati nel processo di pirolisi, tra cui:
  • condensazione
  • polimerizzazione
  • aromatizzazione
  • alchilazione

Entrambi i gruppi di reazioni chimiche procedono sia in sequenza che in parallelo. Il risultato finale della totalità di queste trasformazioni termochimiche è la formazione di prodotti liquidi gassosi e solidi.

Va menzionato che la pirolisi del carbone viene effettuata in diversi intervalli di temperatura. La scelta della temperatura di pirolisi dipende dal tipo di prodotti che si vogliono ottenere alla fine. La pirolisi a bassa temperatura (o semi-coking) viene solitamente eseguita a 500 - 600 gradi Celsius e la pirolisi ad alta temperatura (o, come viene anche chiamata, coking) viene eseguita a 900 - 1100 gradi Celsius.

Principali prodotti del carbone

Le stime più prudenti suggeriscono che ci sono 600 articoli di prodotti del carbone Gli scienziati hanno sviluppato vari metodi per ottenere prodotti di lavorazione del carbone. Il metodo di lavorazione dipende dal prodotto finale desiderato. Ad esempio, per ottenere prodotti puri, tali prodotti primari della lavorazione del carbone - gas di cokeria, ammoniaca, toluene, benzene - utilizzano oli di lavaggio liquidi. In dispositivi speciali, i prodotti sono sigillati e protetti dalla distruzione prematura. I processi di lavorazione primaria prevedono anche il metodo della cokefazione, in cui il carbone viene riscaldato a una temperatura di +1000 ° C con accesso completamente bloccato all'ossigeno Al termine di tutte le procedure necessarie, l'eventuale prodotto primario viene ulteriormente pulito. I principali prodotti della lavorazione del carbone:

• naftalene
• fenolo
• idrocarburo
• alcool salicilico
• guida
• vanadio
• germanio
• zinco.

Senza tutti questi prodotti, la nostra vita sarebbe molto più difficile.Prendi l'industria cosmetica, ad esempio, è l'area più utile per le persone in cui utilizzare i prodotti per la lavorazione del carbone. Un tale prodotto per la lavorazione del carbone come lo zinco è ampiamente usato per trattare la pelle grassa e l'acne. Lo zinco, oltre allo zolfo, viene aggiunto a creme, sieri, maschere, lozioni e tonici.Lo zolfo elimina l'infiammazione esistente e lo zinco previene lo sviluppo di nuove infiammazioni.Inoltre, gli unguenti terapeutici a base di piombo e zinco sono usati per curare ustioni e ferite. Un assistente ideale per la psoriasi è lo stesso zinco, così come i prodotti argillosi del carbone. Il carbone è una materia prima per la creazione di ottimi assorbenti che vengono utilizzati in medicina per curare le malattie dell'intestino e dello stomaco. I sorbenti, che contengono zinco, sono usati per trattare la forfora e la seborrea oleosa.Come risultato di un processo come l'idrogenazione, nelle imprese si ottiene combustibile liquido dal carbone. E i prodotti della combustione che rimangono dopo questo processo sono una materia prima ideale per una varietà di materiali da costruzione con proprietà refrattarie. Ad esempio, è così che si crea la ceramica.

Direzione d'uso	Marche, gruppi e sottogruppi
1. Tecnologico
1.1. Coke a strati	Tutti i gruppi e sottogruppi di marchi: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. Speciali processi di precoking	Tutti i carboni utilizzati per la cokefazione a strati, nonché i gradi T e D (sottogruppo DV)
1.3. Produzione gas produttore in generatori di gas di tipo stazionario:
gas misto	Marche KS, SS, gruppi: ZB, 1GZhO, sottogruppi - DHF, TSV, 1TV
gas d'acqua	Gruppo 2T, oltre all'antracite
1.4. Produzione di combustibili liquidi sintetici	Marchio GZh, gruppi: 1B, 2G, sottogruppi - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. semicarbonizzazione	Marca DG, gruppi: 1B, 1G, sottogruppi - 2BV, ZBV, DV
1.6. Produzione di riempitivo carbonioso (termoantracite) per elettrodi e coke di fonderia	Gruppi 2L, ZA, sottogruppi - 2TF e 1AF
1.7. Produzione di carburo di calcio, elettrocorindone	Tutti gli antraciti, nonché un sottogruppo di 2TF
2. Energia
2.1. Combustione polverizzata e stratificata in impianti a caldaia fissa	Pesare carboni marroni e atraciti, nonché carboni ardenti non utilizzati per la cokeria. Gli antraciti non vengono utilizzati per la combustione dello strato di fiamma
2.2. Combustione in forni a riverbero	Marca DG, gruppo i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. Combustione negli impianti termici mobili e utilizzo per esigenze comunali e domestiche	Gradi D, DG, G, SS, T, A, lignite, antracite e carbon fossile non utilizzati per la cokefazione
3. Produzione di materiali da costruzione
3.1. Lime	Marchi D, DG, SS, A, gruppi 2B e ZB; gradi GZh, K e gruppi 2G, 2Zh non utilizzati per la cokefazione
3.2. Cemento	Gradi B, DG, SS, TS, T, L, sottogruppo DV e gradi KS, KSN, gruppi 27, 1GZhO non utilizzati per la cokefazione
3.3. Mattone	Carboni non utilizzati per la cokeria
4. Altre produzioni
4.1. Adsorbenti di carbonio	Sottogruppi: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. carboni attivi	Gruppo ZSS, sottogruppo 2TF
4.3. Agglomerato di minerali	Sottogruppi: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

Estrazione del carbone

Le persone hanno capito da tempo quanto sia importante e indispensabile e il suo utilizzo è stato in grado di valutare e adattarsi su tale scala in tempi relativamente recenti. Lo sviluppo su larga scala dei giacimenti di carbone iniziò solo nei secoli XVI-XVII. in Inghilterra, e il materiale estratto veniva utilizzato principalmente per la fusione della ghisa, necessaria per la fabbricazione dei cannoni. Ma la sua produzione secondo gli standard odierni era così insignificante che non può essere definita industriale.

L'estrazione su larga scala iniziò solo verso la metà del XIX secolo, quando il carbone divenne indispensabile per l'industrializzazione in via di sviluppo. Il suo utilizzo, però, a quel tempo era limitato esclusivamente all'incenerimento. Centinaia di migliaia di miniere sono ora in funzione in tutto il mondo, producendo di più al giorno rispetto a pochi anni nel 19° secolo.

Arricchimento per gravità

Il metodo gravitazionale dell'arricchimento del carbone si basa sulla sua diversa densità e velocità di movimento nell'aria o nell'acqua.

Il cosiddetto processo di arricchimento a umido può essere effettuato su tavole di concentrazione, in mezzi pesanti, vasche di lavaggio, idrocicloni, oppure mediante jigging su macchine speciali.

Lo scivolo di lavaggio è una vasca piatta con sponde basse, che è posta in leggera pendenza.La polpa passa attraverso l'apparato, le particelle di carbone depositate vengono rilasciate attraverso la camera di scarico dello scivolo. Ora tali dispositivi vengono utilizzati molto raramente a causa della bassa produttività.

Le tabelle di concentrazione sono più adatte per l'arricchimento di carboni da coke ad alto contenuto di zolfo e pirite - tipi di carbone non tipici della Russia, quindi non sono praticamente utilizzati nel nostro paese.

Ma le macchine da jigging si sono diffuse. Separano la miscela di carbone in particelle con densità diverse con l'aiuto di flussi d'acqua ascendenti e discendenti che si muovono al loro interno a velocità diverse. Il jigging viene utilizzato sia per carboni piccoli (12-0,5 mm) che grandi (10-12 mm).

Questo metodo di arricchimento è più efficiente di altri metodi a umido, ad eccezione dell'arricchimento in liquidi pesanti.

I liquidi pesanti sono soluzioni acquose di sali inorganici e sospensioni minerali. La loro densità è superiore alla densità del carbone, ma allo stesso tempo inferiore alla densità della roccia primaria. Pertanto, il carbone, una volta in una soluzione o sospensione, galleggia in superficie e i materiali in eccesso affondano.

I concentrati ottenuti a seguito dell'arricchimento a umido contengono molta acqua, quindi sono necessariamente soggetti a disidratazione.

L'arricchimento a secco separa il carbone nell'aria utilizzando altre apparecchiature come vassoi asciutti, separatori pneumatici o macchine.

Il materiale viene alimentato sulla superficie di lavoro dell'attrezzatura e
ordinato sotto l'azione di un flusso d'aria verso l'alto o pulsante con
scuotimento parallelo. Grani di carbone a seconda della densità e della finezza
separati muovendosi in direzioni diverse.

Grazie all'arricchimento, il carbone dell'ammasso roccioso primario si trasforma in un concentrato primario, le rocce rimanenti diventano rifiuti.

Idrotrasporto di carbone stato del problema

Il trasporto idraulico di materiali solidi alla rinfusa è stato sviluppato nella seconda metà del XX secolo. Attualmente, il trasporto di petrolio, gas naturale e prodotti petroliferi attraverso condotte è diventato molto diffuso. Con l'ausilio dei principali sistemi di trasporto idroelettrico vengono movimentati minerali e materiali da costruzione, rifiuti industriali e materie prime chimiche.

Esistono due tecnologie fondamentalmente diverse per il trasporto idraulico del carbone.

La prima tecnologia è il trasporto di liquame con una concentrazione di massa di C = 50%, seguito dalla disidratazione al terminale di ricezione. Il carbone viene frantumato a una dimensione delle particelle di 0-1 (3-6) mm e mescolato con acqua (il rapporto tra liquido e solido è 1: 1).

Uno dei primi al mondo è il principale gasdotto della miniera di Black Mesa (Arizona, USA), lungo 439 km e con una capacità di 5,8 milioni di tonnellate/anno. Nel 1964, la società energetica Peabody Energy firmò un contratto con le tribù Navajo e TAPI per utilizzare le loro risorse idriche per creare liquami e trasportarli alla centrale termica Mohavi da 790 MW.

Il processo ha richiesto grandi quantità di acqua, che hanno causato una crisi ecologica in queste aree. Sotto la pressione dei movimenti sociali ed etno-religiosi, il gasdotto del carbone, nonostante la sua idoneità tecnologica ed efficienza economica, è stato messo fuori servizio il 31 dicembre 2005. p>

Nell'impianto di disidratazione del gasdotto Black Mesa, l'intera massa della polpa è stata riscaldata a 70 °C, quindi disidratata in centrifughe con un diametro del rotore di 1000 mm e una velocità di rotazione di 1000 min. La torta con un contenuto di umidità del 20% è stata sottoposta ad essiccamento termico in mulini-essiccatoi. Il riscaldamento della polpa prima della centrifugazione ha ridotto il contenuto di umidità della torta dal 28 al 20%. Centrifuga, che costituiva il 6,5% del carbone, o bruciata sotto forma di VVVS, o immagazzinata in un serbatoio di fango. A causa della difficoltà di ottenere HVVS nei primi anni di esercizio della condotta del carbone, gran parte della fase solida del concentrato è stata raccolta nella fossa dei fanghi, che rappresentava un pericolo per l'ambiente. P>

La seconda tecnologia di trasporto idraulico del carbone è sotto forma di sospensioni acqua-carbone ad alta concentrazione (HVVS). [] Al terminale di ricezione, VVVS viene utilizzato come combustibile acqua-carbone (VUT). P>

Il metodo classico di preparazione del BBVS si compone di tre fasi principali (Fig. 1.4):

1. Frantumazione di carbone di miniera fino a una finezza di 10 .. 20 mm;
2. Macinazione a umido del carbone (in presenza di acqua e plastificante) fino a 0,1-0,2 mm;

3. Omogeneizzazione, stoccaggio, trasporto.

Riso. 1.4 - Schema di predisposizione del VUT

Per la macinazione vengono utilizzati mulini a tamburo a sfere oa barra con uno speciale set di corpi macinanti, che fornisce la composizione granulometrica binaria desiderata della fase carbone. Questa fase è fondamentale nella preparazione del CWF, poiché determina le ulteriori caratteristiche del CWF (composizione granulometrica, viscosità, stabilità, ecc.). Inoltre, questa fase è solitamente la più energivora.

Nella fase della macinazione a umido, nella composizione del CWF possono essere inclusi vari additivi, necessari per aumentare la stabilità statica del CWF, ridurre la viscosità e altri.

Altri metodi di riciclaggio

Per capire perché il petrolio è meglio del carbone, bisogna capire a quali altri trattamenti sono sottoposti. L'olio viene lavorato attraverso il cracking, cioè la trasformazione termocatalitica delle sue parti. Il cracking può essere di uno dei seguenti tipi:

• Termico. In questo caso viene eseguita la scissione degli idrocarburi sotto l'influenza di temperature elevate.
• Catalitico. Viene eseguito ad alta temperatura, ma viene aggiunto anche un catalizzatore, grazie al quale è possibile controllare il processo e guidarlo in una certa direzione.

Se parliamo di come il petrolio sia migliore del carbone, allora va detto che nel processo di cracking si formano sostanze organiche ampiamente utilizzate nella sintesi industriale.

Varietà di carbon fossile

I depositi di giacimenti di carbone possono raggiungere una profondità di diversi chilometri, addentrandosi nello spessore della terra, ma non sempre e non ovunque, perché eterogenea sia nel contenuto che nell'aspetto.

Esistono 3 tipi principali di questo fossile: antracite, lignite e torba, che assomiglia molto al carbone.

L'antracite è la formazione più antica del suo genere sul pianeta, l'età media di questa specie è di 280.000.000 di anni. È molto duro, ha un'alta densità e il suo contenuto di carbonio è del 96-98%.

La durezza e la densità sono relativamente basse, così come il contenuto di carbonio in essa contenuto. Ha una struttura instabile, sciolta ed è anche sovrasaturato con acqua, il cui contenuto può raggiungere fino al 20%.

Anche la torba è classificata come un tipo di carbone, ma non ancora formata, quindi non ha nulla a che fare con il carbone.

Preparazione del carbone

I minatori spediscono la roccia estratta a pozzo a cielo aperto o nella miniera a un'attrezzatura speciale, che la consegna all'impianto di estrazione e lavorazione. Lì, l'ammasso roccioso supera la fase iniziale di arricchimento: la preparazione.

La roccia primaria è classificata in classi in base alla dimensione dei pezzi e alla presenza di inclusioni minerali. Il compito principale è identificare i componenti contenenti carbonio.

Per separare le frazioni di carbone dei GOF, le procedure di vagliatura e frantumazione vengono eseguite su attrezzature speciali.

Schermo per l'arricchimento del carbone. Foto: 150 tonnellate.ru

Innanzitutto, la roccia viene caricata negli schermi: dispositivi sotto forma di una o più scatole con setacci o setacci con fori calibrati. I pezzi di roccia vengono setacciati e quindi ordinati in frazioni nei classificatori.

Tutti i classificatori funzionano approssimativamente secondo lo stesso schema: la polpa (una miscela di carbone e liquido) entra continuamente in una nave piena d'acqua. Grandi particelle di carbone si depositano rapidamente sul fondo della nave e quelle piccole "escono" insieme alla polpa attraverso la soglia di scarico.

Quindi la roccia selezionata viene frantumata alla dimensione richiesta utilizzando frantoi.

La classificazione standard della dimensione del carbone comprende i seguenti tipi: lastra (più di 100 mm), grande (50-100 mm), noce (26-50 mm), piccola (13-25 mm), seme (6-13 mm) , fine (meno di 6 mm). C'è anche il cosiddetto carbone ordinario, che ha dimensioni illimitate.

Prodotti da cokeria del carbone

Il carbone da coke è carbone che, attraverso il coke industriale, permette di ottenere coke, che ha un valore tecnico. Nel processo di cokefazione del carbone, vengono necessariamente prese in considerazione la loro composizione tecnica, la capacità di cokefazione, la capacità di sinterizzazione e altre caratteristiche. Come procede il processo di cokefazione del carbone? La cokefazione è un processo tecnologico che prevede fasi specifiche:

• preparazione per la cokeria. A questo punto, il carbone viene frantumato e mescolato per formare una carica (miscela per la cokefazione)
• cokeria. Questo processo viene eseguito nelle camere di una cokeria mediante riscaldamento a gas. La miscela viene posta in una cokeria, dove si riscalda per 15 ore ad una temperatura di circa 1000 °C.
• la formazione di una "torta di coca cola".

La cokeria è un insieme di processi che si verificano nel carbone quando viene riscaldato. Allo stesso tempo, da una tonnellata di carica secca si ottengono circa 650-750 kg di coke. È usato in metallurgia, usato come reagente e combustibile in alcuni rami dell'industria chimica. Inoltre, da esso viene creato carburo di calcio. Le caratteristiche qualitative del coke sono infiammabilità e reattività. I principali prodotti della cokefazione del carbone, oltre al coke stesso:

• gas di coke. Da una tonnellata di carbone secco si ottengono circa 310-340 m3. La composizione qualitativa e quantitativa del gas di cokeria determina la temperatura di cokefazione. Il gas di cokeria diretta esce dalla camera di coke, che contiene prodotti gassosi, vapori di catrame di carbone, benzene grezzo e acqua. Se si rimuove la resina, il benzene grezzo, l'acqua e l'ammoniaca da esso, si forma il gas di cokeria inversa. È quello che viene utilizzato come materia prima per la sintesi chimica. Oggi questo gas viene utilizzato come combustibile negli impianti metallurgici, nei servizi pubblici e come materia prima chimica.
• Il catrame di carbone è un liquido viscoso nero-marrone che contiene circa 300 sostanze diverse. I componenti più pregiati di questa resina sono composti aromatici ed eterociclici: benzene, toluene, xileni, fenolo, naftalene. La quantità di resina raggiunge il 3-4% della massa del gas di coke. Dal catrame di carbone si ottengono circa 60 diversi prodotti. Queste sostanze sono materie prime per la produzione di coloranti, fibre chimiche, materie plastiche.
• il benzene grezzo è una miscela in cui sono presenti disolfuro di carbonio, benzene, toluene, xileni. La resa del benzene grezzo raggiunge solo l'1,1% della massa del carbone. Nel processo di distillazione, dal benzene grezzo vengono isolati singoli idrocarburi aromatici e miscele di idrocarburi.
• concentrato di sostanze chimiche (aromatiche) (benzene e suoi omologhi) è progettato per creare prodotti puri che vengono utilizzati nell'industria chimica, per la produzione di materie plastiche, solventi, coloranti
• L'acqua di catrame è una soluzione acquosa a bassa concentrazione di ammoniaca e sali di ammonio, in cui è presente una miscela di basi fenoliche, piridiniche e alcuni altri prodotti. L'ammoniaca viene rilasciata dall'acqua di catrame durante la lavorazione, che, insieme all'ammoniaca del gas di coke, viene utilizzata per produrre solfato di ammonio e acqua di ammoniaca concentrata.

	Convegni	Limiti di dimensione del pezzo
Varietale
Grande (pugno)
Combinate ed eliminazioni
Grande con lastra
Noce con grande
piccola noce
seme con piccolo
Seme con un grumo
Piccolo con seme e shtyb
Noce con piccolo, seme e ceppo

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L'uso del carbone nel mondo moderno

Vari usi dei minerali. Il carbone in origine era solo una fonte di calore, poi di energia (trasformava l'acqua in vapore), ma ora, a questo proposito, le possibilità del carbone sono semplicemente illimitate.

L'energia termica della combustione del carbone viene convertita in energia elettrica, da essa si ricavano prodotti chimici di coke e viene estratto combustibile liquido. Il carbon fossile è l'unica roccia che contiene metalli rari come il germanio e il gallio come impurità. Da esso si estrae, che viene poi trasformato in benzene, da cui si isola la resina cumarone, che viene utilizzata per fabbricare tutti i tipi di pitture, vernici, linoleum e gomma. Dal carbone si ottengono fenoli e basi piridiniche. Durante la lavorazione, il carbone viene utilizzato nella produzione di vanadio, grafite, zolfo, molibdeno, zinco, piombo e molti altri prodotti pregiati e ormai insostituibili.

Il carbone è importante per l'economia nazionale

Il carbone è uno dei primi minerali che l'uomo ha iniziato a utilizzare come combustibile. Solo alla fine dell'800 altri combustibili iniziarono a sostituirlo gradualmente: prima il petrolio, poi i suoi prodotti, poi il gas (naturale e ricavato dal carbone e da altre sostanze). Il carbone è ampiamente utilizzato nell'economia nazionale. Innanzitutto come combustibili e materie prime chimiche. Ad esempio, l'industria metallurgica nella fusione della ghisa non può fare a meno del coke. È prodotto nelle imprese chimiche del coke dal carbone.

Dove altro viene utilizzato il carbone?

Potenti centrali termoelettriche in Russia e Ucraina (e non solo) operano sugli scarti dell'estrazione del carbone (fango antracite).Per la prima volta, il metallo è stato ottenuto utilizzando il coke dal minerale di ferro nel XVIII secolo in Inghilterra. Questo in metallurgia fu l'inizio dell'uso del carbone, più precisamente del coke, un prodotto della sua lavorazione. Prima di allora, il ferro veniva ottenuto usando il carbone, quindi in Inghilterra nel 18° e 19° secolo quasi l'intera foresta fu abbattuta. L'industria della cokeria utilizza il carbone, trasformandolo in coke di carbone e gas di cokeria, e vengono prodotte decine di tipi di prodotti chimici (etilene, toluene, xileni, benzene, benzina da coke, resine, oli e molto altro). Sulla base di questi prodotti chimici, viene prodotta un'ampia varietà di plastica, fertilizzanti a base di azoto e ammoniaca-fosforo, soluzioni acquose di ammoniaca (fertilizzanti) e prodotti chimici per la protezione delle piante. Producono inoltre detersivi e detersivi in ​​polvere, medicinali per persone e animali, solventi (solventi), acido solforico o solforico, resine cumarone (per pitture, vernici, linoleum e prodotti in gomma), ecc. Un elenco completo dei prodotti della lavorazione chimica del coke di carbone occupa diverse pagine.

Com'è il costo del carbone?

Carbone di cocco: che cos'è?

Un tipo di carbone è il carbone di cocco, che è fatto dai gusci delle noci. Può essere utilizzato in barbecue, grill, barbecue. Brucia molto più a lungo degli altri carboni, non ha odore, non ha zolfo e non si accende per gocciolamento di grasso. Il carbone di cocco purificato può essere utilizzato per il narghilè, perché quando viene utilizzato non ha né odore né sapore. Dopo un trattamento speciale (attivazione), la superficie di lavoro di ogni pezzo di carbone aumenta più volte (e diventa un ottimo adsorbente). L'uso del carbone di cocco nei filtri per la purificazione dell'acqua dà ottimi risultati.

Prodotto finale

Il concentrato primario risultante viene sottoposto a raffinamento, al fine di ottenere un materiale che soddisfi pienamente gli standard accettati. Il prodotto finale con GOF viene inviato ai consumatori.

Di conseguenza, gli impianti di arricchimento ricevono un concentrato che contiene la maggiore quantità di massa combustibile con un numero minimo di impurità in eccesso. A causa di ciò, aumenta la qualità più importante del concentrato, il calore di combustione.

Anche nel processo di arricchimento si forma il cosiddetto prodotto medio, una miscela di accrescimenti di componenti di carbone e roccia. Nella maggior parte dei casi viene inviato per il nuovo arricchimento, ma a volte viene venduto come combustibile per caldaie.

E il terzo prodotto della preparazione del carbone, che contiene principalmente minerali rocciosi, sono i rifiuti di arricchimento (altrimenti si chiamano misti). Alcuni rifiuti contengono abbastanza carbone per la lavorazione, quindi a volte vengono anche inviati per il re-arricchimento.

Di norma, le imprese carboniere immagazzinano le rimanenti miscele miste negli sterili. Ma gradualmente, nell'industria del carbone, la lavorazione dei rifiuti contenenti carbone (ad esempio l'ottenimento di bricchetti) sta guadagnando terreno.

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3 Pirolisi e gassificazione

Pirolisi

La pirolisi è la decomposizione della lignite quando riscaldata senza accesso all'aria. Esistono quattro principali processi di pirolisi:

1. semi-coke fino a 500–550 °С;
2. cokefazione a media temperatura 700–750 °C;
3. cokeria ad alta temperatura fino a 900–1100°С;

4. grafitizzazione 1300–3000 °С.

La lignite non si ammorbidisce se riscaldata e vengono rilasciate sostanze volatili che si decompongono parzialmente. Nel residuo si forma un semicoke più o meno monolitico, che ha subito forti ritiri. Quando si semi-coke la lignite, si distinguono tre zone di temperatura []: p>

1. zona di preriscaldamento fino a 100°С;
2. zona di essiccazione 100-125°C;

3. zona di semicoke 225-500°C.

Durante la pirolisi, sotto l'influenza della temperatura, si verificano cambiamenti significativi nel carbone. Il primo stadio è l'evaporazione dell'umidità a temperature fino a 125-160 ° C, quindi inizia la decomposizione della massa organica della lignite.Man mano che il processo procede, l'ossigeno, l'idrogeno e l'azoto vengono rimossi e il residuo solido viene arricchito con carbonio. Nelle fasi iniziali, a temperature fino a 200 °C, l'ossigeno viene rilasciato principalmente sotto forma di anidride carbonica e acqua pirogenetica a causa dell'eliminazione dei gruppi funzionali, accompagnata da reazioni di condensazione dei radicali che rimangono.

L'azoto viene rilasciato sotto forma di ammoniaca, altri composti azotati e allo stato libero.

A una temperatura di 200-350 ° C si verifica una graduale diminuzione del residuo solido, il rilascio di vapori e gas aumenta solo del 6-7%. La zona da 350 a 450 °C è caratterizzata da un aumento della velocità di rilascio della fase vapore-gas e da una diminuzione più marcata della resa di residuo solido. Nell'intervallo di temperatura di 450-550 °C, vi sono piccole variazioni nella resa sia del residuo solido che della miscela vapore-gas.

Rappresentazione schematica del processo di pirolisi Figura 1.3. []

Riso. 1.3 - Schema a blocchi del processo di pirolisi

Gassificazione

Il processo di conversione della massa organica del carbone in sostanze gassose è chiamato gassificazione. Nel processo di gassificazione, il carbonio si trasforma più spesso in monossido di carbonio, l'idrogeno in vapore acqueo e, insieme allo zolfo, che è nella massa organica del carbone, in idrogeno solforato, l'azoto in ossidi di azoto. La parte minerale del carbone, a seconda della temperatura di gassificazione, passa in cenere o scoria.

La gassificazione del carbone è alla base di molti processi tecnologici associati al suo utilizzo. I primi processi di gassificazione sono stati sviluppati per produrre gas combustibili dal carbone, che sono stati utilizzati come combustibile domestico per l'illuminazione stradale, come combustibile industriale per vari processi ad alta temperatura.

Prima di questi processi, la lignite viene frantumata e, se necessario, disidratata.

È molto importante portare la lignite alla dimensione richiesta: può essere gassificazione di grumi (> 3 mm), fine (1-3 mm) e fine (7]

Requisiti per la lignite, che viene alimentata per la pirolisi e la gassificazione

Il contenuto di umidità razionale del carbone iniziale per il processo di pirolisi è l'umidità (Wrt) fino al 15%, il contenuto di ceneri (Ad) fino al 10%, il carbone dovrebbe essere a basso contenuto di zolfo. Per il processo di gassificazione - umidità (Wrt) fino al 65%, contenuto di ceneri (Ad) fino al 40%. p>

conclusioni

Una delle direzioni del progresso tecnico è lo sviluppo del trasporto in gasdotto. L'industriale e principale idrotrasporto di petrolio e materiali sfusi ha le maggiori prospettive. L'idrotrasporto è caratterizzato da continuità e uniformità del flusso delle merci, maggiore affidabilità, possibilità di piena automazione, indipendenza dalle condizioni meteorologiche e presenta un vantaggio economico rispetto al trasporto ferroviario, soprattutto quando le miniere sono ubicate in aree remote; crea meno rumore, comporta perdite di trasporto notevolmente inferiori e un impatto antropico sull'ambiente; tempi di costruzione brevi.

Esistono diversi modi per trasportare idraulicamente il carbone:

1. conduttura del liquame con ulteriore disidratazione;
2. trasporto di combustibile acqua-carbone ad alta concentrazione.

Le proprietà negative della lignite impediscono l'uso dell'idrotrasporto; per risolvere questo problema è stata proposta una tecnologia per il trattamento del carbone con reagenti apolari - aggregazione del petrolio. P>

L'aggregazione petrolifera del carbone è intesa come un insieme di processi per strutturare una fase di carbone polidisperso sottile (granulometria fino a 3-5 mm) in un mezzo acquoso utilizzando reagenti oleosi. Questi processi si basano sul meccanismo dell'interazione adesiva della superficie del carbone oleofilo con gli oli, che si traduce nella sua bagnatura selettiva e aggregazione in un flusso d'acqua turbolento. Le particelle idrofile non sono bagnate dall'olio e non sono incluse negli aggregati, il che consente loro di essere isolate sotto forma di sospensione rocciosa. P>

Sulla base di quanto sopra, per la valorizzazione della lignite durante il suo idrotrasporto, abbiamo scelto la tecnologia dell'aggregazione del carbone fossile, che ben si combina con le tecnologie per la sua ulteriore lavorazione e utilizzo: bricchettatura, liquefazione, gassificazione, pirolisi. P>