Aproveitamento de resíduos de preparação de carvão por briquetagem de lodo

Introdução

Em termos de reservas geológicas, a principal matéria-prima energética na Ucrânia é o carvão, cujas reservas são de cerca de 120 bilhões de toneladas, incluindo as exploradas - cerca de 50 bilhões de toneladas, de acordo com várias estimativas até 300-400 anos. Na Ucrânia, a participação das reservas de carvão no balanço de combustível e energia é de 94,5%, respectivamente, petróleo - 2% e gás - 3,6%. []

Fig 1. - Estrutura química da lenhite

O desenvolvimento da economia ucraniana está associado à intensificação do consumo de energia, o principal dos quais, na ausência de sua própria indústria de gás e petróleo desenvolvida, o carvão se torna incontestável. É possível aumentar sua produção apenas através de uma reconstrução radical e construção de novas minas de carvão, minas, por sua vez, isso requer muito tempo e grandes investimentos de capital.

Uma das formas de resolver esse problema é ampliar o uso da lenhite em grandes e pequenas usinas termelétricas, o que contribuirá em certa medida para estabilizar o balanço energético e combustível do país e criar uma reserva de tempo para o desenvolvimento do indústria do carvão.

Como ocorre o processo de pirólise do carvão?

Como mencionamos anteriormente, o processo de pirólise do carvão é baseado no aquecimento de carvões a uma determinada temperatura sem acesso ao oxigênio para destruí-lo termicamente. Durante este processo, ocorrem os seguintes grupos de reações químicas:

Despolimerização da massa orgânica do carvão com a formação de moléculas orgânicas com menor peso molecular
Reações secundárias de transformações de produtos formados no processo de pirólise, incluindo:
- condensação
- polimerização
- aromatização
- alquilação

Ambos os grupos de reações químicas ocorrem sequencialmente e em paralelo. O resultado final da totalidade dessas transformações termoquímicas é a formação de produtos líquidos, gasosos e sólidos.

Deve-se mencionar que a pirólise do carvão é realizada em diferentes faixas de temperatura. A escolha da temperatura de pirólise depende do tipo de produtos a serem obtidos no final. A pirólise de baixa temperatura (ou semi-coqueificação) é geralmente realizada a 500 - 600 graus Celsius, e a pirólise de alta temperatura (ou, como também é chamada, coque) é realizada a 900 - 1100 graus Celsius.

Principais produtos de carvão

As estimativas mais conservadoras sugerem que existem 600 itens de produtos de carvão.Os cientistas desenvolveram vários métodos para obter produtos de processamento de carvão. O método de processamento depende do produto final desejado. Por exemplo, para obter produtos puros, esses produtos primários de processamento de carvão - gás de coqueria, amônia, tolueno, benzeno - usam óleos de lavagem líquidos. Em dispositivos especiais, os produtos são selados e protegidos contra destruição prematura. Os processos de processamento primário também envolvem o método de coqueificação, no qual o carvão é aquecido a uma temperatura de +1000 ° C com acesso totalmente bloqueado ao oxigênio. Ao final de todos os procedimentos necessários, qualquer produto primário é limpo adicionalmente. Os principais produtos de processamento de carvão:

naftaleno
fenol
Hidrocarbonetos
álcool salicílico
liderar
vanádio
germânio
zinco.

Sem todos esses produtos, nossa vida seria muito mais difícil, veja a indústria cosmética, por exemplo, que é a área mais útil para as pessoas usarem produtos de processamento de carvão. Um produto de processamento de carvão como o zinco é amplamente utilizado para tratar a pele oleosa e a acne. O zinco, assim como o enxofre, é adicionado a cremes, soros, máscaras, loções e tônicos.O enxofre elimina a inflamação existente e o zinco previne o desenvolvimento de novas inflamações, além disso, pomadas terapêuticas à base de chumbo e zinco são usadas para tratar queimaduras e lesões. Um assistente ideal para a psoríase é o mesmo zinco, bem como produtos de argila de carvão. O carvão é uma matéria-prima para a criação de excelentes sorventes que são usados na medicina para tratar doenças do intestino e do estômago. Os sorventes, que contêm zinco, são usados para tratar a caspa e a seborreia oleosa.Como resultado de um processo como a hidrogenação, o combustível líquido é obtido do carvão nas empresas. E os produtos de combustão que permanecem após este processo são uma matéria-prima ideal para uma variedade de materiais de construção com propriedades refratárias. Por exemplo, é assim que a cerâmica é criada.

Direção de uso	Marcas, grupos e subgrupos
1. Tecnológica
1.1. Coqueamento em camadas	Todos os grupos e subgrupos de marcas: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. Processos especiais de pré-coqueamento	Todos os carvões usados para coqueamento em camadas, bem como os graus T e D (subgrupo DV)
1.3. Produção de gás de produtor em geradores de gás do tipo estacionário:
gás misto	Marcas KS, SS, grupos: ZB, 1GZhO, subgrupos - DGF, TSV, 1TV
gás de água	Grupo 2T, bem como antracite
1.4. Produção de combustíveis líquidos sintéticos	Marca GZh, grupos: 1B, 2G, subgrupos - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. semicarbonização	Marca DG, grupos: 1B, 1G, subgrupos - 2BV, ZBV, DV
1.6. Produção de carga carbonácea (termoantracita) para produtos de eletrodos e coque de fundição	Grupos 2L, ZA, subgrupos - 2TF e 1AF
1.7. Produção de carboneto de cálcio, eletrocorindo	Todos os antracitos, bem como um subgrupo de 2TF
2. Energia
2.1. Combustão pulverizada e estratificada em caldeiras estacionárias	Peso carvões e atracites, bem como carvões não utilizados para coqueificação. Antracitos não são usados para combustão em camada de flare
2.2. Queima em fornos reverberatórios	Marca DG, grupo i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. Combustão em instalações de aquecimento móveis e uso para necessidades comuns e domésticas	Graus D, DG, G, SS, T, A, carvões castanhos, antracites e carvões não utilizados para coqueificação
3. Produção de materiais de construção
3.1. Lima	Marcas D, DG, SS, A, grupos 2B e ZB; graus GZh, K e grupos 2G, 2Zh não usados para coqueamento
3.2. Cimento	Graus B, DG, SS, TS, T, L, subgrupo DV e grades KS, KSN, grupos 27, 1GZhO não usado para coqueamento
3.3. Tijolo	Carvões não utilizados para coqueificação
4. Outras produções
4.1. Adsorventes de carbono	Subgrupos: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. carbonos ativos	Grupo ZSS, subgrupo 2TF
4.3. Aglomeração de minério	Subgrupos: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

Mineração de carvão

As pessoas há muito entendem o quão importante e indispensável, e o uso dele foi capaz de avaliar e se adaptar em tal escala há relativamente pouco tempo. O desenvolvimento em larga escala de depósitos de carvão começou apenas nos séculos XVI-XVII. na Inglaterra, e o material extraído era utilizado principalmente para a fundição do ferro, necessário para a fabricação de canhões. Mas sua produção para os padrões atuais era tão insignificante que não pode ser chamada de industrial.

A mineração em grande escala começou apenas em meados do século XIX, quando o carvão se tornou indispensável para a industrialização em desenvolvimento. Seu uso, no entanto, naquela época era limitado exclusivamente à incineração. Centenas de milhares de minas estão operando agora em todo o mundo, produzindo mais por dia do que em alguns anos no século 19.

Enriquecimento por gravidade

O método gravitacional de enriquecimento de carvão é baseado em sua diferente densidade e velocidade de movimento no ar ou na água.

O chamado processo de enriquecimento úmido pode ser realizado em mesas de concentração, em meios pesados, lavadoras, hidrociclones ou por meio de jigging em máquinas especiais.

A calha de lavagem é uma calha plana com laterais baixas, que é colocada em uma ligeira inclinação.A polpa passa pelo aparelho, as partículas de carvão sedimentadas são liberadas através da câmara de descarga do chute. Agora, esses dispositivos são usados muito raramente devido à baixa produtividade.

As tabelas de concentração são mais adequadas para o beneficiamento de carvões de coque com alto teor de enxofre e pirita - tipos de carvão não típicos da Rússia, portanto, praticamente não são utilizados em nosso país.

Mas as máquinas de jigging se espalharam. Eles separam a mistura de carvão em partículas com diferentes densidades com a ajuda de fluxos de água ascendentes e descendentes movendo-se nelas em velocidades diferentes. O jigging é usado tanto para carvões pequenos (12-0,5 mm) quanto para carvões grandes (10-12 mm).

Este método de enriquecimento é mais eficiente que outros métodos úmidos, exceto para enriquecimento em líquidos pesados.

Líquidos pesados são soluções aquosas de sais inorgânicos e suspensões minerais. Sua densidade é maior que a densidade do carvão, mas ao mesmo tempo menor que a densidade da rocha primária. Portanto, o carvão, uma vez em solução ou suspensão, flutua para a superfície e o excesso de materiais afunda.

Os concentrados obtidos como resultado do enriquecimento úmido contêm muita água, portanto, estão necessariamente sujeitos à desidratação.

O beneficiamento a seco separa o carvão no ar usando outros equipamentos como bandejas secas, separadores pneumáticos ou máquinas.

O material é alimentado na superfície de trabalho do equipamento e
classificados sob a ação de um fluxo de ar ascendente ou pulsante com
agitação paralela. Grãos de carvão dependendo da densidade e finura
separados movendo-se em direções diferentes.

Graças ao enriquecimento, o carvão do maciço rochoso primário transforma-se em concentrado primário, as rochas restantes tornam-se resíduos.

Hidrotransporte de carvão estado do problema

O transporte hidráulico de materiais sólidos a granel foi desenvolvido na segunda metade do século XX. Atualmente, o transporte por oleodutos de petróleo, gás natural e produtos petrolíferos tornou-se generalizado. Com a ajuda dos principais sistemas de hidrotransporte, são movimentados minerais e materiais de construção, resíduos industriais e matérias-primas químicas.

Existem duas tecnologias fundamentalmente diferentes para o transporte hidráulico de carvão.

A primeira tecnologia é o transporte em chorume com concentração em massa de C = 50%, seguido de desidratação no terminal de recebimento. O carvão é triturado até um tamanho de partícula de 0-1 (3-6) mm e misturado com água (a proporção de líquido e sólido é de 1: 1).

Um dos primeiros do mundo é o principal carvoduto da mina de Black Mesa (Arizona, EUA), com 439 km de extensão e capacidade de 5,8 milhões de toneladas/ano. Em 1964, a empresa de energia Peabody Energy assinou um contrato com as tribos Navajo e TAPI para usar seus recursos hídricos para criar chorume e transportá-lo para a usina termelétrica de Mohavi, de 790 MW.

O processo exigia grandes quantidades de água, o que causou uma crise ecológica nessas áreas. Sob pressão de movimentos sociais e étnico-religiosos, o carvoduto, apesar de sua idoneidade tecnológica e eficiência econômica, foi paralisado em 31 de dezembro de 2005. p>

Na planta de desaguamento do oleoduto de Black Mesa, toda a massa de celulose foi aquecida a 70 ° C, depois desidratada em centrífugas com diâmetro de rotor de 1000 mm e velocidade de rotação de 1000 min. A torta com teor de umidade de 20% foi submetida à secagem térmica em moinhos-secadores. O aquecimento da polpa antes da centrifugação reduziu o teor de umidade da torta de 28 para 20%. Centrífuga, que era 6,5% do carvão, ou queimado na forma de VVVS, ou armazenado em tanque de lodo. Devido à dificuldade de obtenção de HVVS nos primeiros anos de operação do gasoduto, uma grande quantidade da fase sólida do concentrado foi coletada na cava de lodo, o que representava um perigo para o meio ambiente. P>

A segunda tecnologia de transporte hidráulico de carvão é na forma de suspensões água-carvão altamente concentradas (HVVS). [] No terminal de recebimento, o VVVS é usado como combustível de água-carvão (VUT). P>

O método clássico de preparação de BBVS consiste em três etapas principais (Fig. 1.4):

Esmagamento de carvão mineral até uma finura de 10 .. 20 mm;
Moagem úmida de carvão (na presença de água e plastificante) até 0,1-0,2 mm;
Homogeneização, armazenamento, transporte.

Arroz. 1.4 - Esquema de preparação do VUT

Para a moagem, são utilizados moinhos de tambor de esferas ou hastes com um conjunto especial de corpos de moagem, que fornece a composição granulométrica binária desejada da fase de carvão. Esta etapa é a chave na preparação do CWF, pois determina as características adicionais do CWF (composição granulométrica, viscosidade, estabilidade, etc.). Além disso, este estágio é geralmente o mais intensivo em energia.

Na etapa de moagem úmida, diversos aditivos podem ser incluídos na composição do CWF, que são necessários para aumentar a estabilidade estática do CWF, reduzir a viscosidade, entre outros.

Outros métodos de reciclagem

Para entender por que o petróleo é melhor que o carvão, você precisa descobrir a quais outros tratamentos eles são submetidos. O petróleo é processado por meio de craqueamento, ou seja, a transformação termocatalítica de suas partes. O cracking pode ser um dos seguintes tipos:

Térmico. Neste caso, é realizada a separação de hidrocarbonetos sob a influência de temperaturas elevadas.
Catalítico. É realizado em alta temperatura, mas também é adicionado um catalisador, graças ao qual você pode controlar o processo e conduzi-lo em uma determinada direção.

Se falamos sobre como o petróleo é melhor que o carvão, deve-se dizer que, no processo de craqueamento, são formadas substâncias orgânicas amplamente utilizadas na síntese industrial.

Variedades de carvão duro

Os depósitos de veios de carvão podem atingir uma profundidade de vários quilômetros, entrando na espessura da terra, mas nem sempre e nem em todos os lugares, porque é heterogêneo tanto em conteúdo quanto em aparência.

Existem 3 tipos principais desse fóssil: antracito, carvão marrom e turfa, que se assemelha muito remotamente ao carvão.

A antracite é a formação mais antiga do gênero no planeta, a idade média desta espécie é de 280 milhões de anos. É muito duro, tem alta densidade e seu teor de carbono é de 96 a 98%.

A dureza e a densidade são relativamente baixas, assim como o teor de carbono nele. Tem uma estrutura instável e solta e também está supersaturada de água, cujo teor pode atingir até 20%.

A turfa também é classificada como um tipo de carvão, mas ainda não formada, então não tem nada a ver com carvão.

Preparação de carvão

Os mineradores enviam a rocha extraída a céu aberto ou na mina para equipamentos especiais, que a entregam à planta de mineração e processamento. Lá, o maciço rochoso passa pelo estágio inicial de enriquecimento - preparação.

A rocha primária é classificada em classes de acordo com o tamanho das peças e a presença de inclusões minerais. A principal tarefa é identificar componentes contendo carbono.

Para separar as frações de carvão dos GOFs, os procedimentos de peneiramento e britagem são realizados em equipamentos especiais.

Tela para enriquecimento de carvão. Foto: 150tonn.ru

Primeiro, a rocha é carregada em telas - dispositivos na forma de uma ou mais caixas com peneiras ou peneiras com furos calibrados. Pedaços de rocha são peneirados e depois classificados em frações em classificadores.

Todos os classificadores funcionam aproximadamente de acordo com o mesmo esquema: a polpa (uma mistura de carvão e líquido) flui continuamente para um recipiente cheio de água. Grandes partículas de carvão se depositam rapidamente no fundo do vaso, e as pequenas “sairão” junto com a polpa através do limiar de drenagem.

Em seguida, a rocha classificada é triturada no tamanho necessário usando britadores.

A classificação padrão do tamanho do carvão inclui os seguintes tipos: laje (mais de 100 mm), grande (50-100 mm), nogueira (26-50 mm), pequena (13-25 mm), semente (6-13 mm) , fino (menos de 6 mm). Há também o chamado carvão comum, que tem dimensões ilimitadas.

Produtos de coque de carvão

O carvão coqueificável é o carvão que, através da coqueificação industrial, possibilita a obtenção de coque, que tem valor técnico. No processo de coqueificação do carvão, sua composição técnica, capacidade de coqueificação, capacidade de sinterização e outras características são necessariamente levadas em consideração. Como ocorre o processo de coqueificação do carvão? A coqueificação é um processo tecnológico que possui etapas específicas:

preparação para coque. Nesta fase, o carvão é triturado e misturado para formar uma carga (mistura para coqueificação)
coque. Este processo é realizado nas câmaras de um forno de coque usando aquecimento a gás. A mistura é colocada em um forno de coque, onde o aquecimento é realizado por 15 horas a uma temperatura de aproximadamente 1000°C.
a formação de um "bolo de coca".

A coqueificação é um conjunto de processos que ocorrem no carvão quando aquecido. Ao mesmo tempo, cerca de 650-750 kg de coque são obtidos a partir de uma tonelada de carga seca. É utilizado na metalurgia, utilizado como reagente e combustível em alguns ramos da indústria química. Além disso, o carboneto de cálcio é criado a partir dele. As características qualitativas do coque são inflamabilidade e reatividade. Os principais produtos de coqueificação de carvão, além do próprio coque:

gás coque. Cerca de 310-340 m3 são obtidos a partir de uma tonelada de carvão seco. A composição qualitativa e quantitativa do gás de coqueria determina a temperatura de coqueificação. O gás direto da coqueria sai da câmara de coque, que contém produtos gasosos, vapores de alcatrão de carvão, benzeno bruto e água. Se você remover a resina, benzeno bruto, água e amônia, o gás de coqueria reversa é formado. É ele que é usado como matéria-prima para a síntese química. Hoje, esse gás é utilizado como combustível em usinas metalúrgicas, em serviços públicos e como matéria-prima química.
O alcatrão de carvão é um líquido viscoso marrom-escuro que contém cerca de 300 substâncias diferentes. Os componentes mais valiosos desta resina são compostos aromáticos e heterocíclicos: benzeno, tolueno, xilenos, fenol, naftaleno. A quantidade de resina atinge 3-4% da massa de gás de coque. Cerca de 60 produtos diferentes são obtidos do alcatrão de hulha. Essas substâncias são matérias-primas para a produção de corantes, fibras químicas, plásticos.
benzeno bruto é uma mistura na qual dissulfeto de carbono, benzeno, tolueno, xilenos estão presentes. O rendimento do benzeno bruto atinge apenas 1,1% da massa do carvão. No processo de destilação, hidrocarbonetos aromáticos individuais e misturas de hidrocarbonetos são isolados do benzeno bruto.
concentrado de substâncias químicas (aromáticas) (benzeno e seus homólogos) é projetado para criar produtos puros que são utilizados na indústria química, para a produção de plásticos, solventes, corantes
A água de alcatrão é uma solução aquosa de baixa concentração de amônia e sais de amônio, na qual há uma mistura de fenol, bases de piridina e alguns outros produtos. A amônia é liberada da água de alcatrão durante o processamento, que, juntamente com a amônia do gás de coque, é usada para produzir sulfato de amônio e água de amônia concentrada.

	Convenções	Limites de tamanho de peça

Variedade

Grande (punho)




Combinados e eliminações
Grande com laje
Porca com grande
noz pequena
semente com pequeno
Semente com caroço
Pequeno com semente e shtyb
Porca com pequeno, semente e toco

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O uso do carvão no mundo moderno

Vários usos de minerais. O carvão era originalmente apenas uma fonte de calor, depois energia (transformou água em vapor), mas agora, a esse respeito, as possibilidades do carvão são simplesmente ilimitadas.

A energia térmica da combustão do carvão é convertida em energia elétrica, produtos químicos de coque são feitos a partir dela e o combustível líquido é extraído. A hulha é a única rocha que contém metais raros como germânio e gálio como impurezas. Dele é extraído, que depois é transformado em benzeno, do qual se isola a resina de cumarona, que é utilizada na fabricação de todos os tipos de tintas, vernizes, linóleo e borracha. Os fenóis e as bases piridinas são obtidos a partir do carvão. Durante o processamento, o carvão é usado na produção de vanádio, grafite, enxofre, molibdênio, zinco, chumbo e muitos outros produtos valiosos e agora insubstituíveis.

O carvão é importante para a economia nacional

O carvão é um dos primeiros minerais que o homem começou a usar como combustível. Somente no final do século XIX, outros tipos de combustível começaram a substituí-lo gradualmente: primeiro o petróleo, depois os produtos dele, depois o gás (natural e obtido a partir do carvão e outras substâncias). O carvão é amplamente utilizado na economia nacional. Em primeiro lugar, como combustível e matérias-primas químicas. Por exemplo, a indústria metalúrgica na fundição de ferro-gusa não pode prescindir do coque. É produzido em empresas químicas de coque a partir do carvão.

Onde mais o carvão é usado?

Potentes usinas termelétricas na Rússia e na Ucrânia (e não apenas) operam com os resíduos da mineração de carvão (lodo antracito).O metal foi obtido pela primeira vez usando coque de minério de ferro no século 18 na Inglaterra. Isso na metalurgia foi o início do uso do carvão, mais precisamente do coque - produto de seu processamento. Antes disso, o ferro era obtido com carvão, então na Inglaterra nos séculos 18 e 19 quase toda a floresta foi derrubada. A indústria de coque usa carvão, processando-o em coque de carvão e gás de coqueria, e dezenas de tipos de produtos químicos são produzidos (etileno, tolueno, xilenos, benzeno, gasolina de coque, resinas, óleos e muito mais). Com base nesses produtos químicos, uma grande variedade de plásticos, fertilizantes de nitrogênio e amônia-fósforo, soluções aquosas de amônia (fertilizantes) e produtos químicos para proteção de plantas são produzidos. Também produzem detergentes e sabão em pó, medicamentos para pessoas e animais, solventes (solventes), ácido sulfúrico ou sulfúrico, resinas cumarônicas (para tintas, vernizes, linóleos e produtos de borracha), etc. de carvão ocupa várias páginas.

Como é o custo do carvão?

Carvão de coco - o que é?

Um tipo de carvão é o carvão de coco, que é feito das cascas das nozes. Pode ser usado em churrasqueiras, churrasqueiras, churrasqueiras. Ele queima muito mais do que outro carvão, não tem cheiro, não tem enxofre e não se inflama por gotejamento de graxa. O carvão de coco purificado pode ser usado para narguilé, pois quando usado não tem cheiro nem sabor. Após um tratamento especial (ativação), a superfície de trabalho de cada pedaço de carvão aumenta várias vezes (e se torna um excelente adsorvente). O uso de carvão de coco em filtros de purificação de água dá excelentes resultados.

Produto final

O concentrado primário resultante é submetido a refinamento - a fim de obter um material que atenda totalmente aos padrões aceitos. O produto final com GOF é enviado aos consumidores.

Como resultado, as plantas de enriquecimento recebem um concentrado que contém a maior quantidade de massa combustível com um número mínimo de impurezas em excesso. Devido a isso, a qualidade mais importante do concentrado aumenta - o calor da combustão.

Mesmo no processo de enriquecimento, o chamado produto intermediário é formado - uma mistura de intercrescimentos de componentes de carvão e rocha. Na maioria dos casos, é enviado para reenriquecimento, mas às vezes é vendido como combustível de caldeira.

E o terceiro produto da preparação do carvão, que contém principalmente minerais de rocha, é o resíduo de enriquecimento (caso contrário, eles são chamados de mistos). Alguns resíduos contêm carvão suficiente para processamento, por isso também são enviados às vezes para reenriquecimento.

Como regra, as empresas de carvão armazenam as misturas mistas restantes em rejeitos. Mas, gradualmente, na indústria do carvão, o processamento de resíduos contendo carvão (por exemplo, a obtenção de briquetes) está ganhando terreno.

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3 Pirólise e gaseificação

Pirólise

A pirólise é a decomposição do carvão marrom quando aquecido sem acesso ao ar. Existem quatro processos principais de pirólise:

semi-coqueificação até 500–550 °С;
coqueamento de temperatura média 700–750 °C;
coque em alta temperatura até 900–1100°С;
grafitização 1300–3000 °С.

O carvão marrom não amolece quando aquecido e substâncias voláteis são liberadas, que se decompõem parcialmente. No resíduo, forma-se um semi-coque mais ou menos monolítico, que sofreu forte retração. Quando a lenhite semi-coqueada distingue-se três zonas de temperatura []: p>

zona de pré-aquecimento até 100°С;
zona de secagem 100-125°C;
zona de semi-coque 225-500°C.

Durante a pirólise, sob a influência da temperatura, ocorrem mudanças significativas no carvão. A primeira etapa é a evaporação da umidade em temperaturas de até 125-160 ° C, então começa a decomposição da massa orgânica da lenhite.À medida que o processo prossegue, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio são removidos e o resíduo sólido é enriquecido com carbono. Nos estágios iniciais, em temperaturas de até 200 °C, o oxigênio é liberado principalmente na forma de dióxido de carbono e água pirogenética devido à eliminação de grupos funcionais, acompanhada de reações de condensação dos radicais que permanecem.

O nitrogênio é liberado na forma de amônia, outros compostos nitrogenados e no estado livre.

A uma temperatura de 200-350 ° C, ocorre uma diminuição gradual do resíduo sólido, a liberação de vapores e gases aumenta apenas em 6-7%. A zona de 350 a 450 °C é caracterizada por um aumento na taxa de liberação da fase vapor-gás e uma diminuição mais acentuada no rendimento de resíduo sólido. Na faixa de temperatura de 450-550°C, há pequenas mudanças no rendimento tanto do resíduo sólido quanto da mistura vapor-gás.

Representação esquemática do processo de pirólise Figura 1.3. []

Arroz. 1.3 - Diagrama de blocos do processo de pirólise

Gaseificação

O processo de conversão da massa orgânica do carvão em substâncias gasosas é chamado de gaseificação. No processo de gaseificação, o carbono se transforma mais frequentemente em monóxido de carbono, hidrogênio em vapor de água e, junto com o enxofre, que está na massa orgânica do carvão, em sulfeto de hidrogênio, nitrogênio em óxidos de nitrogênio. A parte mineral do carvão, dependendo da temperatura de gaseificação, transforma-se em cinzas ou escórias.

A gaseificação do carvão está na base de muitos processos tecnológicos associados ao seu uso. Os primeiros processos de gaseificação foram desenvolvidos para produzir gases combustíveis a partir do carvão, que eram usados como combustível doméstico para iluminação pública, como combustível industrial para vários processos de alta temperatura.

Antes desses processos, a lenhite é triturada e, se necessário, desidratada.

É muito importante trazer a lenhite para o tamanho necessário - pode ser gaseificação de grumos (> 3mm), finos (1-3mm) e finos (7]

Requisitos para carvão marrom, que é alimentado para pirólise e gaseificação

O teor de umidade racional do carvão inicial para o processo de pirólise é umidade (Wrt) até 15%, teor de cinzas (Ad) até 10%, o carvão deve ter baixo teor de enxofre. Para o processo de gaseificação - umidade (Wrt) até 65%, teor de cinzas (Ad) até 40%. p>

conclusões

Uma das direções do progresso técnico é o desenvolvimento do transporte por dutos. O hidrotransporte industrial e principal de petróleo e materiais a granel tem as maiores perspectivas. O hidrotransporte caracteriza-se pela continuidade e uniformidade do fluxo de carga, maior confiabilidade, possibilidade de automação total, independência das condições climáticas e vantagem econômica sobre o transporte ferroviário, principalmente quando as minas estão localizadas em áreas remotas; cria menos ruído, tem perdas de transporte significativamente menores e impacto causado pelo homem no meio ambiente; curto tempo de construção.

Existem várias maneiras de transportar hidraulicamente o carvão:

tubulação de polpa com desidratação adicional;
transporte de combustível de água-carvão altamente concentrado.

As propriedades negativas da lenhite impedem o uso do hidrotransporte; para resolver esse problema, foi proposta uma tecnologia de tratamento de carvão com reagentes apolares - agregação de óleo. P>

A agregação petrolífera de carvão é entendida como um conjunto de processos para estruturar uma fase fina polidispersa de carvão (granulometria de até 3-5 mm) em meio aquoso utilizando reagentes de óleo. Esses processos baseiam-se no mecanismo de interação adesiva da superfície do carvão oleofílico com óleos, que resulta em sua umectação seletiva e agregação em um fluxo de água turbulento. As partículas hidrofílicas não são umedecidas pelo óleo e não são incluídas em agregados, o que permite que sejam isoladas na forma de uma suspensão rochosa. P>

Com base no exposto, para a valorização da lenhite durante seu hidrotransporte, optamos pela tecnologia de agregação de carvão mineral, que está bem combinada com as tecnologias para seu posterior processamento e uso: briquetagem, liquefação, gaseificação, pirólise. P>