Penggunaan sisa penyediaan arang batu dengan briket enap cemar

pengenalan

Dari segi rizab geologi, bahan mentah tenaga utama di Ukraine adalah arang batu, rizabnya adalah kira-kira 120 bilion tan, termasuk yang diterokai - kira-kira 50 bilion tan, menurut pelbagai anggaran sehingga 300-400 tahun. Di Ukraine, bahagian rizab arang batu dalam baki bahan api dan tenaga ialah 94.5%, masing-masing, minyak - 2% dan gas - 3.6%. []

Rajah 1. - Struktur kimia arang perang

Perkembangan ekonomi Ukraine dikaitkan dengan peningkatan penggunaan tenaga, yang utamanya, jika tiada industri gas dan minyak yang dibangunkan sendiri, arang batu tidak dapat dipertikaikan. Ia adalah mungkin untuk meningkatkan pengeluarannya hanya melalui pembinaan semula radikal dan pembinaan lombong arang batu baru, lombong, seterusnya, ini memerlukan masa yang lama dan pelaburan modal yang besar.

Salah satu cara untuk menyelesaikan masalah ini adalah dengan memperluaskan penggunaan arang perang di loji janakuasa haba besar dan kecil, yang akan menyumbang pada tahap tertentu untuk menstabilkan keseimbangan bahan api dan tenaga negara dan mewujudkan rizab masa untuk pembangunan industri arang batu.

Bagaimanakah proses pirolisis arang batu diteruskan?

Seperti yang kami nyatakan sebelum ini, proses pirolisis arang batu adalah berdasarkan pemanasan arang batu pada suhu tertentu tanpa akses kepada oksigen untuk memusnahkannya secara haba. Semasa proses ini, kumpulan tindak balas kimia berikut berlaku:

Penyahpolimeran jisim organik arang batu dengan pembentukan molekul organik dengan berat molekul yang lebih rendah
Reaksi sekunder transformasi produk yang terbentuk dalam proses pirolisis, termasuk:
- pemeluwapan
- pempolimeran
- aromatisasi
- alkilasi

Kedua-dua kumpulan tindak balas kimia berjalan secara berurutan dan selari. Hasil akhir dari keseluruhan transformasi termokimia ini ialah pembentukan produk gas dan pepejal cecair.

Perlu disebutkan bahawa pirolisis arang batu dijalankan dalam julat suhu yang berbeza. Pilihan suhu pirolisis bergantung pada jenis produk yang akan diperoleh pada akhirnya. Pirolisis suhu rendah (atau semi-coking) biasanya dilakukan pada 500 - 600 darjah Celsius, dan pirolisis suhu tinggi (atau, sebagaimana ia juga dipanggil, coking) dilakukan pada 900 - 1100 darjah Celsius.

Produk utama arang batu

Anggaran yang paling konservatif menunjukkan bahawa terdapat 600 item produk arang batu. Para saintis telah membangunkan pelbagai kaedah untuk mendapatkan produk pemprosesan arang batu. Kaedah pemprosesan bergantung pada produk akhir yang dikehendaki. Sebagai contoh, untuk mendapatkan produk tulen, produk utama pemprosesan arang batu - gas ketuhar kok, ammonia, toluena, benzena - gunakan minyak pembilasan cecair. Dalam peranti khas, produk dimeteraikan dan dilindungi daripada kemusnahan pramatang. Proses pemprosesan primer juga melibatkan kaedah coking, di mana arang batu dipanaskan pada suhu +1000 ° C dengan akses terhalang sepenuhnya kepada oksigen. Pada akhir semua prosedur yang diperlukan, mana-mana produk utama juga dibersihkan. Produk utama pemprosesan arang batu:

naftalena
fenol
hidrokarbon
alkohol salisilik
memimpin
vanadium
germanium
zink.

Tanpa semua produk ini, hidup kita akan menjadi lebih sukar. Ambil industri kosmetik, sebagai contoh, ia adalah kawasan yang paling berguna untuk orang ramai menggunakan produk pemprosesan arang batu. Produk pemprosesan arang batu seperti zink digunakan secara meluas untuk merawat kulit berminyak dan jerawat. Zink, serta sulfur, ditambah kepada krim, serum, topeng, losyen dan tonik.Sulfur menghapuskan keradangan sedia ada, dan zink menghalang perkembangan keradangan baru. Selain itu, salap terapeutik berasaskan plumbum dan zink digunakan untuk merawat luka bakar dan kecederaan. Pembantu yang ideal untuk psoriasis adalah zink yang sama, serta produk tanah liat arang batu. Arang batu adalah bahan mentah untuk penciptaan sorben yang sangat baik yang digunakan dalam perubatan untuk merawat penyakit usus dan perut. Sorben, yang mengandungi zink, digunakan untuk merawat kelemumur dan seborrhea berminyak. Hasil daripada proses seperti penghidrogenan, bahan api cecair diperoleh daripada arang batu di perusahaan. Dan produk pembakaran yang kekal selepas proses ini adalah bahan mentah yang ideal untuk pelbagai bahan binaan dengan sifat refraktori. Sebagai contoh, ini adalah bagaimana seramik dicipta.

Arah penggunaan	Jenama, kumpulan dan subkumpulan
1. teknologi
1.1. Coking lapisan	Semua kumpulan dan subkumpulan jenama: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. Proses pra-coking khas	Semua arang yang digunakan untuk coking berlapis, serta gred T dan D (subkumpulan DV)
1.3. Pengeluaran gas pengeluar dalam penjana gas jenis pegun:
gas bercampur	Jenama KS, SS, kumpulan: ZB, 1GZhO, subkumpulan - DGF, TSV, 1TV
gas air	Kumpulan 2T, serta antrasit
1.4. Pengeluaran bahan api cecair sintetik	Jenama GZh, kumpulan: 1B, 2G, subkumpulan - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. separa pengkarbonan	Jenama DG, kumpulan: 1B, 1G, subkumpulan - 2BV, ZBV, DV
1.6. Pengeluaran pengisi berkarbonat (thermoantrasit) untuk produk elektrod dan kok faundri	Kumpulan 2L, ZA, subkumpulan - 2TF dan 1AF
1.7. Pengeluaran kalsium karbida, elektrokorundum	Semua antrasit, serta subkumpulan 2TF
2. Tenaga
2.1. Pembakaran hancur dan berstrata dalam loji dandang pegun	Berat arang perang dan atrasit, serta arang keras yang tidak digunakan untuk memasak. Antrasit tidak digunakan untuk pembakaran lapisan suar
2.2. Terbakar dalam relau bergema	Jenama DG, kumpulan i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. Pembakaran dalam pemasangan haba mudah alih dan kegunaan untuk keperluan komunal dan domestik	Gred D, DG, G, SS, T, A, arang perang, antrasit dan arang keras yang tidak digunakan untuk memasak
3. Pengeluaran bahan binaan
3.1. kapur	Markah D, DG, SS, A, kumpulan 2B dan ZB; gred GZh, K dan kumpulan 2G, 2Zh tidak digunakan untuk coking
3.2. simen	Gred B, DG, SS, TS, T, L, subkumpulan DV dan gred KS, KSN, kumpulan 27, 1GZhO tidak digunakan untuk memasak
3.3. bata	Arang tidak digunakan untuk memasak
4. Produksi lain
4.1. Penjerap karbon	Subkumpulan: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. karbon aktif	Kumpulan ZSS, subkumpulan 2TF
4.3. Penumpukan bijih	Subkumpulan: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

Perlombongan arang batu

Orang ramai telah lama memahami betapa pentingnya dan sangat diperlukan, dan penggunaannya dapat menilai dan menyesuaikan diri pada skala sedemikian agak baru-baru ini. Pembangunan berskala besar deposit arang batu bermula hanya pada abad XVI-XVII. di England, dan bahan yang diekstrak digunakan terutamanya untuk peleburan besi, yang diperlukan untuk pembuatan meriam. Tetapi pengeluarannya mengikut piawaian hari ini sangat tidak penting sehingga tidak boleh dipanggil industri.

Perlombongan berskala besar bermula hanya pada pertengahan abad ke-19, apabila arang batu menjadi sangat diperlukan untuk pembangunan perindustrian. Penggunaannya, bagaimanapun, pada masa itu terhad secara eksklusif kepada pembakaran. Beratus-ratus ribu lombong kini beroperasi di seluruh dunia, menghasilkan lebih banyak setiap hari berbanding dalam beberapa tahun pada abad ke-19.

Pengayaan graviti

Kaedah graviti pengayaan arang batu adalah berdasarkan kepadatan dan kelajuan pergerakan yang berbeza di udara atau air.

Proses pengayaan basah yang dipanggil boleh dilakukan di atas meja kepekatan, dalam media berat, palung basuh, hidrosiklon, atau dengan cara jigging pada mesin khas.

Pelongsor basuh ialah palung rata dengan sisi rendah, yang diletakkan pada cerun sedikit.Pulpa melalui radas, zarah arang batu yang mendap dilepaskan melalui ruang pelepasan pelongsor. Kini peranti sedemikian jarang digunakan kerana produktiviti yang rendah.

Jadual kepekatan lebih sesuai untuk beneficiation arang batu kokas sulfur tinggi dan pirit - jenis arang batu yang tidak tipikal untuk Rusia, oleh itu, ia secara praktikal tidak digunakan di negara kita.

Tetapi mesin jigging telah meluas. Mereka memisahkan campuran arang batu kepada zarah dengan ketumpatan yang berbeza dengan bantuan aliran air menaik dan menurun yang bergerak di dalamnya pada kelajuan yang berbeza. Jigging digunakan untuk kedua-dua arang kecil (12-0.5 mm) dan yang besar (10-12 mm).

Kaedah pengayaan ini lebih cekap daripada kaedah basah yang lain, kecuali pengayaan dalam cecair berat.

Cecair berat ialah larutan akueus bagi garam tak organik dan ampaian mineral. Ketumpatan mereka lebih tinggi daripada ketumpatan arang batu, tetapi pada masa yang sama kurang daripada ketumpatan batuan primer. Oleh itu, arang batu, sekali dalam larutan atau ampaian, terapung ke permukaan, dan bahan berlebihan tenggelam.

Pekat yang diperolehi sebagai hasil pengayaan basah mengandungi banyak air, oleh itu, mereka semestinya mengalami dehidrasi.

Benefisiasi kering mengasingkan arang batu di udara menggunakan peralatan lain seperti dulang kering, pemisah pneumatik atau mesin.

Bahan dimasukkan ke permukaan kerja peralatan dan
disusun di bawah tindakan aliran udara ke atas atau berdenyut dengan
goncangan selari. Butiran arang batu bergantung kepada ketumpatan dan kehalusan
dipisahkan dengan bergerak ke arah yang berbeza.

Terima kasih kepada pengayaan, arang batu dari jisim batuan primer bertukar menjadi pekat utama, batuan yang tinggal menjadi sisa.

Hidrotransportasi keadaan arang batu masalah

Pengangkutan hidraulik bahan pukal pepejal telah dibangunkan pada separuh kedua abad kedua puluh. Pada masa ini, pengangkutan saluran paip minyak, gas asli dan produk minyak telah meluas. Dengan bantuan sistem pengangkutan hidro utama, mineral dan bahan binaan, sisa industri dan bahan mentah kimia dipindahkan.

Terdapat dua teknologi yang berbeza secara asas untuk pengangkutan hidraulik arang batu.

Teknologi pertama ialah pengangkutan dalam buburan dengan kepekatan jisim C = 50%, diikuti oleh dehidrasi di terminal penerima. Arang batu dihancurkan kepada saiz zarah 0-1 (3-6) mm dan dicampur dengan air (nisbah cecair dan pepejal ialah 1: 1).

Salah satu yang pertama di dunia ialah saluran paip arang batu utama lombong Black Mesa (Arizona, Amerika Syarikat), sepanjang 439 km dan dengan kapasiti 5.8 juta tan / tahun. Pada tahun 1964, syarikat tenaga Peabody Energy menandatangani kontrak dengan suku Navajo dan TAPI untuk menggunakan sumber air mereka untuk mencipta buburan dan mengangkutnya ke loji janakuasa haba Mohavi 790 MW.

Proses itu memerlukan sejumlah besar air, yang menyebabkan krisis ekologi di kawasan ini. Di bawah tekanan pergerakan sosial dan etno-agama, saluran paip arang batu, walaupun kesesuaian teknologi dan kecekapan ekonominya, telah gagal pada 31 Disember 2005. p>

Di loji penyahairan saluran paip arang batu Black Mesa, seluruh jisim pulpa dipanaskan hingga 70 ° C, kemudian didehidrasi dalam emparan dengan diameter rotor 1000 mm dan kelajuan putaran 1000 min. Kek dengan kandungan lembapan 20% telah mengalami pengeringan terma dalam mesin pengering kilang. Memanaskan pulpa sebelum sentrifugasi mengurangkan kandungan lembapan kek daripada 28 kepada 20%. Centrifuge, iaitu 6.5% daripada arang batu, atau dibakar dalam bentuk VVVS, atau disimpan dalam tangki enap cemar. Disebabkan kesukaran untuk mendapatkan HVVS pada tahun-tahun pertama operasi saluran paip arang batu, sejumlah besar fasa pepejal centrate telah dikumpulkan di dalam lubang enapcemar, yang menimbulkan bahaya kepada alam sekitar. P>

Teknologi kedua pengangkutan arang batu hidraulik adalah dalam bentuk penggantungan arang batu air (HVVS) yang sangat pekat. [] Di terminal penerima, VVVS digunakan sebagai bahan api arang batu air (VUT). P>

Kaedah klasik untuk menyediakan BBVS terdiri daripada tiga peringkat utama (Rajah 1.4):

Menghancurkan arang batu larian lombong kepada kehalusan 10 .. 20 mm;
Pengisaran basah arang batu (dengan kehadiran air dan plasticizer) sehingga 0.1-0.2 mm;
Homogenisasi, penyimpanan, pengangkutan.

nasi. 1.4 - Skim penyediaan VUT

Untuk pengisaran, kilang dram bola atau rod dengan set badan pengisaran khas digunakan, yang menyediakan komposisi granulometrik binari yang dikehendaki bagi fasa arang batu. Peringkat ini adalah yang penting dalam penyediaan CWF, kerana ia menentukan ciri-ciri lanjut CWF (komposisi granulometrik, kelikatan, kestabilan, dll.). Di samping itu, peringkat ini biasanya paling intensif tenaga.

Pada peringkat pengisaran basah, pelbagai bahan tambahan boleh dimasukkan ke dalam komposisi CWF, yang diperlukan untuk meningkatkan kestabilan statik CWF, mengurangkan kelikatan, dan lain-lain.

Kaedah kitar semula yang lain

Untuk memahami mengapa minyak lebih baik daripada arang batu, anda perlu memikirkan rawatan lain yang mereka hadapi. Minyak diproses melalui keretakan, iaitu, transformasi termokatalitik bahagiannya. Retak boleh menjadi salah satu daripada jenis berikut:

terma. Dalam kes ini, pemisahan hidrokarbon di bawah pengaruh suhu tinggi dijalankan.
Pemangkin. Ia dijalankan pada suhu tinggi, tetapi pemangkin juga ditambah, yang mana anda boleh mengawal proses itu, serta membawanya ke arah tertentu.

Jika kita bercakap tentang bagaimana minyak lebih baik daripada arang batu, maka harus dikatakan bahawa dalam proses retak, bahan organik yang digunakan secara meluas dalam sintesis industri terbentuk.

Varieti arang keras

Deposit lapisan arang batu boleh mencapai kedalaman beberapa kilometer, masuk ke dalam ketebalan bumi, tetapi tidak selalu dan tidak di mana-mana, kerana ia adalah heterogen baik dalam kandungan dan rupa.

Terdapat 3 jenis utama fosil ini: antrasit, arang perang, dan gambut, yang sangat jauh menyerupai arang batu.

Antrasit adalah pembentukan tertua seumpamanya di planet ini, umur purata spesies ini ialah 280,000,000 tahun. Ia sangat keras, mempunyai ketumpatan tinggi, dan kandungan karbonnya ialah 96-98%.

Kekerasan dan ketumpatannya agak rendah, begitu juga dengan kandungan karbon di dalamnya. Ia mempunyai struktur yang tidak stabil, longgar dan juga terlalu tepu dengan air, kandungan di dalamnya boleh mencapai sehingga 20%.

Gambut juga diklasifikasikan sebagai jenis arang batu, tetapi belum terbentuk, jadi ia tidak ada kaitan dengan arang batu.

Penyediaan arang batu

Pelombong menghantar batu yang dilombong di lubang terbuka atau di lombong ke peralatan khas, yang menghantarnya ke loji perlombongan dan pemprosesan. Di sana, jisim batu melepasi peringkat awal pengayaan - penyediaan.

Batuan primer disusun mengikut kelas mengikut saiz kepingan dan kehadiran kemasukan mineral. Tugas utama adalah untuk mengenal pasti komponen yang mengandungi karbon.

Untuk memisahkan pecahan arang batu GOF, prosedur penyaringan dan penghancuran dijalankan pada peralatan khas.

Skrin untuk pengayaan arang batu. Foto: 150tonn.ru

Pertama, batu itu dimuatkan ke dalam skrin - peranti dalam bentuk satu atau lebih kotak dengan ayak atau ayak dengan lubang yang ditentukur. Kepingan batu diayak, dan kemudian diisih kepada pecahan dalam pengelas.

Semua pengelas berfungsi kira-kira mengikut skema yang sama: pulpa (campuran arang batu dan cecair) terus mengalir ke dalam bekas yang diisi dengan air. Zarah besar arang batu cepat mengendap di bahagian bawah kapal, dan yang kecil "keluar" bersama-sama dengan pulpa melalui ambang longkang.

Kemudian batu yang telah diisih dihancurkan kepada saiz yang diperlukan menggunakan penghancur.

Klasifikasi standard saiz arang batu termasuk jenis berikut: papak (lebih daripada 100 mm), besar (50-100 mm), walnut (26-50 mm), kecil (13-25 mm), biji (6-13 mm) , halus (kurang daripada 6 mm). Terdapat juga arang batu biasa yang dipanggil, yang mempunyai dimensi yang tidak terhad.

Produk coking arang batu

Arang batu coking adalah arang batu yang, melalui coking industri, memungkinkan untuk mendapatkan kok, yang mempunyai nilai teknikal. Dalam proses coking arang batu, komposisi teknikal mereka, kapasiti coking, keupayaan pensinteran, dan ciri-ciri lain semestinya diambil kira. Bagaimanakah proses coking arang batu diteruskan? Coking adalah proses teknologi yang mempunyai peringkat tertentu:

penyediaan untuk memasak. Pada peringkat ini, arang batu dihancurkan dan dicampur untuk membentuk cas (campuran untuk coking)
coking. Proses ini dijalankan di dalam ruang ketuhar kok menggunakan pemanasan gas. Campuran diletakkan di dalam ketuhar kok, di mana pemanasan dijalankan selama 15 jam pada suhu kira-kira 1000 °C.
pembentukan "kek kok".

Coking ialah satu set proses yang berlaku dalam arang batu apabila ia dipanaskan. Pada masa yang sama, kira-kira 650-750 kg kok diperoleh daripada satu tan cas kering. Ia digunakan dalam metalurgi, digunakan sebagai reagen dan bahan api dalam beberapa cabang industri kimia. Di samping itu, kalsium karbida dicipta daripadanya. Ciri kualitatif kok ialah mudah terbakar dan kereaktifan. Produk utama coking arang batu, sebagai tambahan kepada kok itu sendiri:

gas kok. Kira-kira 310-340 m3 diperoleh daripada satu tan arang batu kering. Komposisi kualitatif dan kuantitatif gas ketuhar kok menentukan suhu kok. Gas ketuhar kok terus keluar dari ruang kok, yang mengandungi produk gas, wap tar arang batu, benzena mentah dan air. Jika anda mengeluarkan resin, benzena mentah, air dan ammonia daripadanya, gas ketuhar kok terbalik terbentuk. Ia adalah yang digunakan sebagai bahan mentah untuk sintesis kimia. Hari ini, gas ini digunakan sebagai bahan api dalam loji metalurgi, dalam kemudahan awam dan sebagai bahan mentah kimia.
Tar arang batu adalah cecair likat hitam coklat yang mengandungi kira-kira 300 bahan berbeza. Komponen resin yang paling berharga ini ialah sebatian aromatik dan heterosiklik: benzena, toluena, xilena, fenol, naftalena. Jumlah resin mencapai 3-4% daripada jisim gas coking. Kira-kira 60 produk berbeza diperoleh daripada tar arang batu. Bahan-bahan ini adalah bahan mentah untuk pengeluaran pewarna, gentian kimia, plastik.
benzena mentah ialah campuran di mana terdapat karbon disulfida, benzena, toluena, xilena. Hasil benzena mentah hanya mencapai 1.1% daripada jisim arang batu. Dalam proses penyulingan, hidrokarbon aromatik individu dan campuran hidrokarbon diasingkan daripada benzena mentah.
kepekatan bahan kimia (aromatik) (benzena dan homolognya) direka untuk mencipta produk tulen yang digunakan dalam industri kimia, untuk pengeluaran plastik, pelarut, pewarna.
air tar ialah larutan berair ammonia dan garam ammonium pekat rendah, di mana terdapat campuran fenol, bes piridin dan beberapa produk lain. Ammonia dibebaskan daripada air tar semasa pemprosesan, yang, bersama-sama dengan ammonia daripada gas kok, digunakan untuk menghasilkan ammonium sulfat dan air ammonia pekat.

	Konvensyen	Had saiz kepingan

Varieti

Besar (penumbuk)




Gabungan dan penyingkiran
Besar dengan papak
Kacang dengan besar
kenari kecil
benih dengan kecil
Benih dengan ketulan
Kecil dengan biji dan shtyb
Kacang dengan kecil, biji dan tunggul

Senarai sumber

Smirnov V. O., Sergeev P. V., Biletsky V. S. Teknologi vugillya pengayaan. Ketua pembantu. - Donetsk: Skhidny vydavnichiy dіm, - 2011. - 476 p.
Chun - Zhu Li. Kemajuan dalam Sains Victorian Brown Coal - Buku, 2004. - 459p.
Saranchuk V.I., Ilyashov M.O., Oshovsky V.V., Biletsky V.S. Asas kimia dan fizik kopalin mudah terbakar. (Pidruchnik dengan cop tandatangan Kementerian Pengajian Tinggi). - Donetsk: Skhidny vydavnichiy dіm, 2008. - 640 p.
Svitly Yu.G., Biletsky V.S. Pengangkutan hidraulik (monograf).- Donetsk: Skhіdniy vydavnichiy dіm, cawangan Donetsk NTSH, "Kakitangan editorial ensiklopedia", 2009. - 436 p.
Ensiklopedia tangan kecil. v.1,2 / Ed. V. S. Biletsky. - Donetsk: "Donbas", 2004, 2007.
Lipovich V.G., Kalabin G.A., Kalechits I.V. Kimia dan pemprosesan arang batu - Moscow: Kimia, 1988. - 336 p.
Chistyakov A.N. Buku panduan mengenai kimia dan teknologi bahan api fosil pepejal. - St. Petersburg: rumah penerbitan. Syarikat Sintesis. - 1996. - 363 hlm.
Svyatec I.E., Agroskin A.A. Arang coklat sebagai bahan mentah teknologi. - M., Nedra, 1976. - 223 hlm.
Khodakov G.S., Gorlov E.G., Golovin G.S. Pengeluaran dan pengangkutan saluran paip bahan api arang batu air ampaian// Kimia bahan api pepejal. - 2006. - No. 4. - S. 22-39
Krut O.A. - Kiev: Nauk. Dumka, 2002. - 172 p.
Trainis V.V. Saluran paip utama di AS // Arang batu. - 1978 - No. 11, hlm. 74-77.
Biletsky V.S., Sergeev P.V., Papushin Yu.L. Teori dan amalan pengagregatan minyak terpilih Vugill. Donetsk: MCP Gran, 1996. - 264 p.
Gordeev G.P., Fedotova V.M. Mengenai kandungan lembapan kritikal arang perang// Kimia bahan api pepejal. - 1989. - No. 6. – 76-78 p.
Elishevich A.T., Ogloblin N.D., Beletsky V.S., Papushin Yu.L. Pengayaan arang batu ultrahalus. - Donetsk, Donbas, 1986. - 64 p.
Tamko V.O., Biletsky V.S., Shendrik T., Krasіlov O.O. Suntikan perincian mekanikal vug coklat keluarga Oleksandrіysky pada yoga pіrolіz / / Buletin Donetsk Persatuan Saintifik IM. Shevchenko. T. 21 - Donetsk: Skhіdny vydavnichiy dіm. - 2008. - S. 97-103.
Kalechitsa I.V. Bahan kimia daripada arang batu. - M.: Kimia, 1980. - 616 hlm.
Tverdov A.A., Zhura A.V., Nikishichev S.B. Arah perspektif penggunaan arang batu// Globus. - 2009. - No. 2. - S. 16-19.
Lebedev NN Kimia dan teknologi sintesis organik dan petrokimia asas. - M.: Kimia, 1988. - 592 hlm.
Krylova A.Yu., Kozyukov E.A. Keadaan proses untuk mendapatkan bahan api cecair sintetik berdasarkan sintesis Fischer-Tropsch // Kimia Bahan Api Pepejal. - 2007. - No. 6. - S. 16-25.
Pusat Penyelidikan Tenaga & Alam Sekitar (EERC). . – Mod akses: http://www.undeerc.org/default.aspx
Boruk S.D., Winkler I.A., Makarova K.V. Setelah dituangkan ke dalam permukaan zarah fasa tersebar pada ciri-ciri fizikal dan kimia ampaian rebus air berdasarkan bulu perang. - Sains. Buletin ChNU. Vip. 453.: Kimia. – Chernivtsi, 2009, hlm. 40-45.
Kasatochkin V.I., Larina N.K. Struktur dan sifat arang semula jadi. – M.: Nedra, 1975. – 158 hlm.
Kegel K. Briket arang batu perang. - M., Ugletekhizdat, 1957. - 659 hlm.
Saranchuk V.I. Organisasi supramolekul, struktur dan sifat arang batu. - Kiev: Nauk. Dumka, 1988. - 190 hlm.

Penggunaan arang batu dalam dunia moden

Pelbagai kegunaan mineral. Arang batu pada asalnya hanya sumber haba, kemudian tenaga (ia menjadikan air menjadi wap), tetapi kini, dalam hal ini, kemungkinan arang batu adalah tidak terhad.

Tenaga terma daripada pembakaran arang batu ditukar kepada tenaga elektrik, produk kimia kok dibuat daripadanya, dan bahan api cecair diekstrak. Arang batu keras adalah satu-satunya batu yang mengandungi logam jarang seperti germanium dan galium sebagai bendasing. Daripadanya, ia diekstrak, yang kemudiannya diproses menjadi benzena, dari mana resin coumarone diasingkan, yang digunakan untuk mengeluarkan semua jenis cat, varnis, linoleum dan getah. Bes fenol dan piridin diperoleh daripada arang batu. Semasa pemprosesan, arang batu digunakan dalam pengeluaran vanadium, grafit, sulfur, molibdenum, zink, plumbum, dan banyak lagi produk yang bernilai dan kini tidak boleh ditukar ganti.

Arang batu penting untuk ekonomi negara

Arang batu adalah salah satu mineral pertama yang mula digunakan manusia sebagai bahan bakar. Hanya pada akhir abad ke-19, jenis bahan api lain mula menggantikannya secara beransur-ansur: minyak pertama, kemudian produk daripadanya, kemudian gas (semula jadi dan diperoleh daripada arang batu dan bahan lain). Arang batu digunakan secara meluas dalam ekonomi negara. Pertama sekali, sebagai bahan mentah bahan api dan kimia. Sebagai contoh, industri metalurgi dalam peleburan besi babi tidak boleh dilakukan tanpa kok. Ia dihasilkan di perusahaan kimia kok daripada arang batu.

Di mana lagi arang batu digunakan?

Loji kuasa haba yang berkuasa di Rusia dan Ukraine (dan bukan sahaja) beroperasi pada sisa perlombongan arang batu (enap cemar antrasit).Logam itu pertama kali diperoleh menggunakan kok daripada bijih besi pada abad ke-18 di England. Ini dalam metalurgi adalah permulaan penggunaan arang batu, lebih tepat lagi, kok - produk pemprosesannya. Sebelum itu, besi diperoleh dengan menggunakan arang, maka di England pada abad ke-18 dan ke-19 hampir keseluruhan hutan ditebang. Industri kok menggunakan arang batu, memprosesnya menjadi kok arang batu dan gas ketuhar kok, dan berpuluh-puluh jenis produk kimia dihasilkan (etilena, toluena, xilena, benzena, petrol kok, resin, minyak, dan banyak lagi). Berdasarkan produk kimia ini, pelbagai jenis plastik, baja nitrogen dan ammonia-fosforus, larutan ammonia berair (baja), dan bahan kimia perlindungan tumbuhan dihasilkan. Mereka juga menghasilkan detergen dan serbuk pencuci, ubat untuk manusia dan haiwan, pelarut (pelarut), sulfur atau asid sulfurik, resin kumaron (untuk cat, varnis, linoleum dan produk getah), dsb. Senarai lengkap produk pemprosesan kimia kok arang batu mengambil beberapa muka surat.

Bagaimanakah kos arang batu?

Arang kelapa - apakah itu?

Salah satu jenis arang ialah arang kelapa, yang diperbuat daripada kulit kacang. Ia boleh digunakan dalam barbeku, gril, barbeku. Ia terbakar lebih lama daripada arang lain, tidak berbau, tiada belerang, dan tidak menyala daripada gris yang menitis. Arang kelapa tulen boleh digunakan untuk hookah, kerana apabila digunakan ia tidak mempunyai bau dan rasa. Selepas rawatan khas (pengaktifan), permukaan kerja setiap kepingan arang batu meningkat beberapa kali (dan ia menjadi penjerap yang sangat baik). Penggunaan arang kelapa dalam penapis penulenan air memberikan hasil yang sangat baik.

Produk akhir

Pekat utama yang terhasil tertakluk kepada penghalusan - untuk mendapatkan bahan yang akan mematuhi sepenuhnya piawaian yang diterima. Produk akhir dengan GOF dihantar kepada pengguna.

Akibatnya, loji pengayaan menerima pekat yang mengandungi jumlah jisim mudah terbakar terbesar dengan bilangan kekotoran berlebihan yang minimum. Disebabkan ini, kualiti pekat yang paling penting meningkat - haba pembakaran.

Walaupun dalam proses pengayaan, produk pertengahan yang dipanggil terbentuk - campuran antara pertumbuhan arang batu dan komponen batu. Dalam kebanyakan kes, ia dihantar untuk pengayaan semula, tetapi kadangkala ia dijual sebagai bahan api dandang.

Dan produk ketiga penyediaan arang batu, yang mengandungi terutamanya mineral batuan, adalah sisa pengayaan (jika tidak, ia dipanggil bercampur). Sesetengah bahan buangan mengandungi arang batu yang mencukupi untuk diproses, jadi ia juga kadangkala dihantar untuk pengayaan semula.

Sebagai peraturan, perusahaan arang batu menyimpan baki campuran campuran dalam tailing. Tetapi secara beransur-ansur, dalam industri arang batu, pemprosesan sisa yang mengandungi arang batu (contohnya, mendapatkan briket) semakin mendapat tempat.

Tag: pengayaan arang batu
arang batu

3 Pirolisis dan pengegasan

Pirolisis

Pirolisis ialah penguraian arang perang apabila dipanaskan tanpa akses udara. Terdapat empat proses pirolisis utama:

semi-coking sehingga 500–550 ° С;
coking suhu sederhana 700–750 °C;
coking suhu tinggi sehingga 900–1100°C;
grafisasi 1300–3000 ° С.

Arang batu perang tidak menjadi lembut apabila dipanaskan, dan bahan meruap dilepaskan, yang sebahagiannya terurai. Dalam sisa, lebih kurang semi-kok monolitik terbentuk, yang telah mengalami pengecutan yang kuat. Apabila arang batu perang separa bercok, tiga zon suhu dibezakan []: p>

zon prapemanasan sehingga 100°C;
zon pengeringan 100-125°C;
zon semi-coking 225-500°C.

Semasa pirolisis, di bawah pengaruh suhu, perubahan ketara berlaku dalam arang batu. Peringkat pertama ialah penyejatan lembapan pada suhu sehingga 125-160 ° C, maka penguraian jisim organik arang batu perang bermula.Semasa proses berjalan, oksigen, hidrogen dan nitrogen dikeluarkan, dan sisa pepejal diperkaya dengan karbon. Pada peringkat awal, pada suhu sehingga 200 °C, oksigen dibebaskan terutamanya dalam bentuk karbon dioksida dan air pirogenetik akibat penyingkiran kumpulan berfungsi, disertai dengan tindak balas pemeluwapan radikal yang kekal.

Nitrogen dibebaskan dalam bentuk ammonia, sebatian nitrogen lain dan dalam keadaan bebas.

Pada suhu 200-350 ° C, penurunan beransur-ansur dalam sisa pepejal berlaku, pembebasan wap dan gas meningkat hanya sebanyak 6-7%. Zon dari 350 hingga 450 °C dicirikan oleh peningkatan dalam kadar pelepasan fasa wap-gas dan penurunan yang lebih ketara dalam hasil sisa pepejal. Dalam julat suhu 450-550 °C, terdapat perubahan kecil dalam hasil kedua-dua sisa pepejal dan campuran wap-gas.

Perwakilan skematik proses pirolisis Rajah 1.3. []

nasi. 1.3 - Gambar rajah blok proses pirolisis

Pengegasan

Proses menukar jisim organik arang batu kepada bahan gas dipanggil pengegasan. Dalam proses pengegasan, karbon lebih kerap bertukar menjadi karbon monoksida, hidrogen menjadi wap air dan, bersama-sama dengan sulfur, yang terdapat dalam jisim organik arang batu, menjadi hidrogen sulfida, nitrogen menjadi nitrogen oksida. Bahagian mineral arang batu, bergantung pada suhu pengegasan, masuk ke dalam abu atau sanga.

Pengegasan arang batu mendasari banyak proses teknologi yang berkaitan dengan penggunaannya. Proses pengegasan pertama telah dibangunkan untuk menghasilkan gas mudah terbakar daripada arang batu, yang digunakan sebagai bahan api isi rumah untuk lampu jalan, sebagai bahan api industri untuk pelbagai proses suhu tinggi.

Sebelum proses ini, arang batu perang dihancurkan dan, jika perlu, dehidrasi.

Adalah sangat penting untuk membawa arang perang ke saiz yang diperlukan - ia boleh menjadi pengegasan berketul (> 3mm), halus (1-3mm) dan halus (7]

Keperluan untuk arang batu perang, yang disuap untuk pirolisis dan pengegasan

Kandungan lembapan rasional arang batu awal untuk proses pirolisis adalah lembapan (Wrt) sehingga 15%, kandungan abu (Ad) sehingga 10%, arang batu harus rendah sulfur. Untuk proses pengegasan - kelembapan (Wrt) sehingga 65%, kandungan abu (Iklan) sehingga 40%. p>

kesimpulan

Salah satu hala tuju kemajuan teknikal ialah pembangunan pengangkutan saluran paip. Pengangkutan hidro industri dan utama minyak dan bahan pukal mempunyai prospek yang paling besar. Pengangkutan hidro dicirikan oleh kesinambungan dan keseragaman aliran kargo, peningkatan kebolehpercayaan, kemungkinan automasi penuh, kebebasan daripada keadaan cuaca, dan mempunyai kelebihan ekonomi berbanding pengangkutan rel, terutamanya apabila lombong terletak di kawasan terpencil; mengurangkan bunyi bising, mempunyai kehilangan pengangkutan yang jauh lebih rendah dan kesan buatan manusia terhadap alam sekitar; masa pembinaan yang singkat.

Terdapat beberapa cara untuk mengangkut arang batu secara hidraulik:

saluran paip buburan dengan dehidrasi selanjutnya;
pengangkutan bahan api arang batu air yang sangat pekat.

Sifat negatif arang perang menghalang penggunaan hidrotransport; untuk menyelesaikan masalah ini, teknologi untuk merawat arang batu dengan reagen apolar - pengagregatan minyak telah dicadangkan. P>

Pengagregatan minyak arang batu difahamkan sebagai satu set proses untuk menstruktur fasa arang batu polidisperse nipis (saiz butiran sehingga 3-5 mm) dalam medium berair menggunakan reagen minyak. Proses ini adalah berdasarkan mekanisme interaksi pelekat permukaan arang batu oleofilik dengan minyak, yang mengakibatkan pembasahan terpilih dan pengagregatan dalam aliran air yang bergelora. Zarah hidrofilik tidak dibasahi oleh minyak dan tidak termasuk dalam agregat, yang membolehkan ia diasingkan dalam bentuk ampaian batu. P>

Berdasarkan perkara di atas, untuk menaik taraf arang perang semasa pengangkutan hidronya, kami telah memilih teknologi pengagregatan arang batu minyak, yang digabungkan dengan baik dengan teknologi untuk pemprosesan dan penggunaan selanjutnya: briket, pencairan, pengegasan, pirolisis. P>