Utnyttjande av avfallskolberedning genom brikettering av slam

Introduktion

När det gäller geologiska reserver är den huvudsakliga energiråvaran i Ukraina kol, vars reserver är cirka 120 miljarder ton, inklusive utforskade - cirka 50 miljarder ton. enligt olika uppskattningar upp till 300-400 år. I Ukraina är andelen kolreserver i bränsle- och energibalansen 94,5%, respektive olja - 2% och gas - 3,6%. []

Fig 1. - Kemisk struktur av brunkol

Utvecklingen av den ukrainska ekonomin är förknippad med intensifieringen av energiförbrukningen, vars huvudsakliga kol, i frånvaro av sin egen utvecklade gas- och oljeindustri, blir obestridd. Det är möjligt att öka sin produktion endast genom en radikal återuppbyggnad och konstruktion av nya kolgruvor, gruvor, i sin tur, detta kräver lång tid och stora kapitalinvesteringar.

Ett av sätten att lösa detta problem är att utöka användningen av brunkol i stora och små värmekraftverk, vilket i viss utsträckning kommer att bidra till att stabilisera landets bränsle- och energibalans och skapa en reserv av tid för utvecklingen av kolindustrin.

Hur fortskrider processen med kolpyrolys?

Som vi nämnde tidigare är processen för pyrolys av kol baserad på att värma kol till en viss temperatur utan tillgång till syre för att termiskt förstöra det. Under denna process äger följande grupper av kemiska reaktioner rum:

Depolymerisation av den organiska massan av kol med bildning av organiska molekyler med lägre molekylvikt
Sekundära reaktioner av omvandlingar av produkter som bildas i pyrolysprocessen, inklusive:
- kondensation
- polymerisation
- aromatisering
- alkylering

Båda grupperna av kemiska reaktioner fortgår både sekventiellt och parallellt. Det slutliga resultatet av dessa termokemiska omvandlingar är bildningen av flytande gasformiga och fasta produkter.

Det bör nämnas att kolpyrolys utförs i olika temperaturområden. Valet av pyrolystemperatur beror på vilken typ av produkter som ska erhållas i slutändan. Lågtemperaturpyrolys (eller halvkoksning) utförs vanligtvis vid 500 - 600 grader Celsius, och högtemperaturpyrolys (eller, som det också kallas, koksning) utförs vid 900 - 1100 grader Celsius.

Huvudprodukter av kol

De mest försiktiga uppskattningarna tyder på att det finns 600 artiklar av kolprodukter.Forskare har utvecklat olika metoder för att få fram kolbearbetningsprodukter. Bearbetningsmetoden beror på den önskade slutprodukten. Till exempel, för att få rena produkter, använder sådana primära produkter från kolbearbetning - koksugnsgas, ammoniak, toluen, bensen - flytande spololja. I speciella enheter är produkter förseglade och skyddade från för tidig förstörelse. Processerna för primär bearbetning involverar också koksmetoden, där kol värms upp till en temperatur av +1000 ° C med helt blockerad tillgång till syre. I slutet av alla nödvändiga procedurer rengörs varje primärprodukt ytterligare. De viktigaste produkterna för kolbearbetning:

naftalen
fenol
kolväte
salicylalkohol
leda
vanadin
germanium
zink.

Utan alla dessa produkter skulle vårt liv vara mycket svårare.Ta kosmetiska industrin, till exempel, det är det mest användbara området för människor att använda kolbearbetningsprodukter. En sådan kolbearbetningsprodukt som zink används ofta för att behandla fet hud och akne. Zink, såväl som svavel, tillsätts i krämer, serum, masker, lotioner och tonika.Svavel eliminerar befintliga inflammationer, och zink förhindrar utvecklingen av nya inflammationer.Dessutom används terapeutiska salvor baserade på bly och zink för att behandla brännskador och skador. En idealisk assistent för psoriasis är samma zink, såväl som lerprodukter av kol. Kol är ett råmaterial för att skapa utmärkta sorbenter som används inom medicin för att behandla sjukdomar i tarmarna och magen. Absorbenter, som innehåller zink, används för att behandla mjäll och oljig seborré Som ett resultat av en process som hydrering, erhålls flytande bränsle från kol på företag. Och de förbränningsprodukter som finns kvar efter denna process är ett idealiskt råmaterial för en mängd olika byggmaterial med eldfasta egenskaper. Det är till exempel så här keramik skapas.

Användningsriktning	Varumärken, grupper och undergrupper
1. Teknologisk
1.1. Lagerkoksning	Alla grupper och undergrupper av varumärken: DG, G, GZhO, GZh, Zh, KZh, K, KO, KSN, KS, OS, TS, SS
1.2. Särskilda förkoksningsprocesser	Alla kol som används för skiktad koksning, samt kvaliteterna T och D (undergrupp DV)
1.3. Producentgasproduktion i stationära gasgeneratorer:
blandad gas	Varumärken KS, SS, grupper: ZB, 1GZhO, undergrupper - DGF, TSV, 1TV
vattengas	Grupp 2T, samt antracit
1.4. Tillverkning av syntetiska flytande bränslen	GZh varumärke, grupper: 1B, 2G, undergrupper - 2BV, ZBV, DV, DGV, 1GV
1.5. halvförkolning	Varumärkes DG, grupper: 1B, 1G, undergrupper - 2BV, ZBV, DV
1.6. Tillverkning av kolhaltigt fyllmedel (termoantracit) för elektrodprodukter och gjuterikoks	Grupperna 2L, ZA, undergrupper - 2TF och 1AF
1.7. Produktion av kalciumkarbid, elektrokorund	Alla antraciter, samt en undergrupp av 2TF
2. Energi
2.1. Pulveriserad och skiktad förbränning i stationära pannanläggningar	Vikt brunkol och atraciter, samt stenkol som inte används för koksning. Antraciter används inte för förbränning i flareskikt
2.2. Bränning i efterklangsugnar	Varumärke DG, grupp i - 1G, 1SS, 2SS
2.3. Förbränning i mobila värmeinstallationer och användning för kommunala och hushållsbehov	Klasserna D, DG, G, SS, T, A, brunkol, antracit och stenkol som inte används för koksning
3. Tillverkning av byggmaterial
3.1. Kalk	Märken D, DG, SS, A, grupperna 2B och ZB; kvaliteterna GZh, K och grupperna 2G, 2Zh används inte för koksning
3.2. Cement	Klasserna B, DG, SS, TS, T, L, undergrupp DV och betygen KS, KSN, grupperna 27, 1GZhO används inte för koksning
3.3. Tegel	Kol används inte för koksning
4. Andra produktioner
4.1. Koladsorbenter	Undergrupper: DV, 1GV, 1GZhOV, 2GZhOV
4.2. aktiva kol	ZSS-grupp, 2TF-undergrupp
4.3. Malmglomeration	Undergrupper: 2TF, 1AB, 1AF, 2AB, ZAV

Kolbrytning

Människor har länge förstått hur viktigt och oumbärligt, och användningen av det kunde utvärdera och anpassa i en sådan skala relativt nyligen. Storskalig utveckling av kolfyndigheter började först under XVI-XVII-talen. i England, och det utvunna materialet användes främst för smältning av järn, nödvändigt för tillverkning av kanoner. Men dess produktion med dagens mått mätt var så obetydlig att den inte kan kallas industriell.

Storskalig gruvdrift började först mot mitten av 1800-talet, då kol blev oumbärligt för den växande industrialiseringen. Dess användning begränsades dock vid den tiden uteslutande till förbränning. Hundratusentals gruvor är nu i drift över hela världen och producerar mer per dag än på några år på 1800-talet.

Gravitationsanrikning

Gravitationsmetoden för kolanrikning är baserad på dess olika densitet och rörelsehastighet i luft eller vatten.

Den så kallade våtanrikningsprocessen kan utföras på koncentrationsbord, i tunga medier, tvätttråg, hydrocykloner eller med hjälp av jiggning på speciella maskiner.

Tvättrännan är en platt tråg med låga sidor, som placeras i en svag lutning.Massan passerar genom apparaten, de sedimenterade kolpartiklarna släpps ut genom rännans utloppskammare. Nu används sådana enheter mycket sällan på grund av låg produktivitet.

Koncentrationstabeller är mer lämpade för att utnyttja högsvavelhaltiga kokskol och pyrit - typer av kol som inte är typiska för Ryssland, därför används de praktiskt taget inte i vårt land.

Men jiggmaskiner har blivit utbredda. De separerar kolblandningen i partiklar med olika densitet med hjälp av stigande och sjunkande vattenflöden som rör sig i dem med olika hastighet. Jigging används för både små kol (12-0,5 mm) och stora (10-12 mm).

Denna anrikningsmetod är mer effektiv än andra våta metoder, förutom anrikning i tunga vätskor.

Tunga vätskor är vattenlösningar av oorganiska salter och mineralsuspensioner. Deras densitet är högre än kolets densitet, men samtidigt mindre än densiteten hos den primära bergarten. Därför flyter kol, en gång i en lösning eller suspension, upp till ytan och överskottsmaterial sjunker.

Koncentrat som erhålls som ett resultat av våtberikning innehåller mycket vatten, därför utsätts de nödvändigtvis för uttorkning.

Torrförädling separerar kol i luft med annan utrustning såsom torra brickor, pneumatiska separatorer eller maskiner.

Materialet matas på utrustningens arbetsyta och
sorteras under inverkan av ett uppåtgående eller pulserande luftflöde med
parallell skakning. Kolkorn beroende på densitet och finhet
separeras genom att röra sig i olika riktningar.

Tack vare anrikningen förvandlas kol från den primära bergmassan till ett primärt koncentrat, resterande bergarter blir avfall.

Hydrotransport av kol tillstånd av problemet

Hydraulisk transport av fasta bulkmaterial utvecklades under andra hälften av 1900-talet. För närvarande har rörledningstransport av olja, naturgas och oljeprodukter blivit utbredd. Med hjälp av huvudvattentransportsystem flyttas mineraler och byggmaterial, industriavfall och kemiska råvaror.

Det finns två fundamentalt olika tekniker för hydraulisk transport av kol.

Den första tekniken är transport i flytgödsel med en masskoncentration på C = 50 %, följt av uttorkning vid mottagningsterminalen. Kol krossas till en partikelstorlek av 0-1 (3-6) mm och blandas med vatten (förhållandet mellan vätska och fast material är 1: 1).

En av de första i världen är huvudkolledningen i Black Mesa-gruvan (Arizona, USA), 439 km lång och med en kapacitet på 5,8 miljoner ton/år. 1964 skrev energiföretaget Peabody Energy på ett kontrakt med Navajo- och TAPI-stammarna om att använda sina vattenresurser för att skapa slam och transportera den till Mohavis värmekraftverk på 790 MW.

Processen krävde stora mängder vatten, vilket orsakade en ekologisk kris i dessa områden. Under trycket från sociala och etno-religiösa rörelser lades kolledningen, trots sin tekniska lämplighet och ekonomiska effektivitet, i malpåse den 31 december 2005. p>

Vid avvattningsanläggningen i Black Mesa-kolledningen värmdes hela massamassan till 70 ° C, och torkades sedan i centrifuger med en rotordiameter på 1000 mm och en rotationshastighet på 1000 min. Kakan med en fukthalt på 20 % utsattes för termisk torkning i kvarntorkar. Uppvärmning av massan före centrifugering minskade kakans fukthalt från 28 till 20 %. Centrifuger, som var 6,5% av kolet, eller brändes i form av VVVS, eller lagras i en slamtank. På grund av svårigheten att erhålla HVVS under de första åren av driften av kolledningen, samlades en stor mängd av den fasta fasen av centrat i slamgropen, vilket utgjorde en fara för miljön. P>

Den andra tekniken för hydraulisk transport av kol är i form av högkoncentrerade vatten-kol-suspensioner (HVVS). [] Vid mottagningsterminalen används VVVS som vatten-kolbränsle (VUT). P>

Den klassiska metoden för att förbereda BBVS består av tre huvudsteg (Fig. 1.4):

Krossning av gruvkol till en finhet av 10 .. 20 mm;
Våtslipning av kol (i närvaro av vatten och mjukgörare) upp till 0,1-0,2 mm;
Homogenisering, lagring, transport.

Ris. 1.4 - Schema för beredning av VUT

För malning används kul- eller stångtrumkvarnar med en speciell uppsättning malkroppar, vilket ger den önskade binära granulometriska sammansättningen av kolfasen. Detta steg är nyckeln i beredningen av CWF, eftersom det bestämmer de ytterligare egenskaperna hos CWF (granulometrisk sammansättning, viskositet, stabilitet, etc.). Dessutom är detta steg vanligtvis det mest energikrävande.

Vid våtslipningsstadiet kan olika tillsatser inkluderas i sammansättningen av CWF, som är nödvändiga för att öka den statiska stabiliteten hos CWF, minska viskositeten och andra.

Andra återvinningsmetoder

För att förstå varför olja är bättre än kol måste du ta reda på vilka andra behandlingar de utsätts för. Olja bearbetas genom sprickbildning, det vill säga den termokatalytiska omvandlingen av dess delar. Sprickbildning kan vara en av följande typer:

Termisk. I detta fall utförs uppdelningen av kolväten under påverkan av förhöjda temperaturer.
Katalytisk. Det utförs vid hög temperatur, men en katalysator tillsätts också, tack vare vilken du kan styra processen, samt leda den i en viss riktning.

Om vi pratar om hur olja är bättre än kol, så bör det sägas att under sprickningsprocessen bildas organiska ämnen som används ofta i industriell syntes.

Sorter av stenkol

Avlagringar av kollag kan nå ett djup av flera kilometer, gå in i jordens tjocklek, men inte alltid och inte överallt, eftersom det är heterogent både till innehåll och utseende.

Det finns tre huvudtyper av detta fossil: antracit, brunkol och torv, som mycket liknar kol.

Antracit är den äldsta formationen i sitt slag på planeten, medelåldern för denna art är 280 000 000 år. Det är mycket hårt, har en hög densitet och dess kolhalt är 96-98%.

Hårdheten och densiteten är relativt låg, liksom kolhalten i den. Den har en instabil, lös struktur och är också övermättad med vatten, vars innehåll i den kan nå upp till 20%.

Torv klassas också som en typ av kol, men ännu inte bildad, så det har inget med kol att göra.

Kolberedning

Gruvarbetarna skickar stenen som bryts i dagbrottet eller i gruvan till specialutrustning, som levererar den till gruv- och bearbetningsanläggningen. Där passerar bergmassan det inledande steget av anrikning - förberedelse.

Den primära bergarten sorteras i klasser efter storleken på bitarna och förekomsten av mineralinneslutningar. Huvuduppgiften är att identifiera kolhaltiga komponenter.

För att separera kolfraktionerna av GOF:erna utförs screening- och krossningsprocedurer på specialutrustning.

Skärm för kolanrikning. Foto: 150tonn.ru

Först laddas berget i skärmar - anordningar i form av en eller flera lådor med siktar eller siktar med kalibrerade hål. Stenbitar siktas och sorteras sedan i fraktioner i klassificerare.

Alla klassificerare fungerar ungefär enligt samma schema: massa (en blandning av kol och vätska) rinner kontinuerligt in i ett kärl fyllt med vatten. Stora partiklar av kol sätter sig snabbt på botten av kärlet, och små "lämnar" tillsammans med massan genom dräneringströskeln.

Sedan krossas det sorterade berget till önskad storlek med hjälp av krossar.

Standardklassificeringen av kolstorlek inkluderar följande typer: platta (mer än 100 mm), stor (50-100 mm), valnöt (26-50 mm), liten (13-25 mm), frö (6-13 mm) , fin (mindre än 6 mm). Det finns också det så kallade vanliga kolet, som har obegränsade dimensioner.

Kolkoksprodukter

Kokskol är kol som genom industriell koksning gör det möjligt att få fram koks som är av tekniskt värde. I processen med kokskol tas med nödvändighet hänsyn till deras tekniska sammansättning, kokskapacitet, sintringsförmåga och andra egenskaper. Hur fortskrider förkoksningen av kol? Kokning är en teknisk process som har specifika steg:

förberedelse för koksning. I detta skede krossas kol och blandas för att bilda en laddning (blandning för koksning)
koksning. Denna process utförs i kamrarna i en koksugn med gasuppvärmning. Blandningen placeras i en koksugn, där upphettning sker i 15 timmar vid en temperatur av cirka 1000 °C.
bildandet av en "cola kaka".

Koks är en uppsättning processer som sker i kol när det värms upp. Samtidigt erhålls cirka 650-750 kg koks från ett ton torrladdning. Det används inom metallurgi, används som reagens och bränsle i vissa grenar av den kemiska industrin. Dessutom skapas kalciumkarbid av det. Kvalitativa egenskaper hos koks är brännbarhet och reaktivitet. Huvudprodukterna från kolkoksning, förutom själva koks:

koksgas. Cirka 310-340 m3 erhålls från ett ton torrt kol. Den kvalitativa och kvantitativa sammansättningen av koksugnsgas bestämmer kokstemperaturen. Direkt koksugnsgas kommer ut ur kokskammaren, som innehåller gasformiga produkter, koltjäraångor, råbensen och vatten. Om du tar bort hartset, råbensen, vatten och ammoniak från det, bildas omvänd koksugnsgas. Det är det som används som råmaterial för kemisk syntes. Idag används denna gas som bränsle i metallurgiska anläggningar, i allmännyttiga verksamheter och som kemisk råvara.
Stenkolstjära är en trögflytande svartbrun vätska som innehåller cirka 300 olika ämnen. De mest värdefulla komponenterna i detta harts är aromatiska och heterocykliska föreningar: bensen, toluen, xylener, fenol, naftalen. Mängden harts når 3-4% av massan av koksgas. Cirka 60 olika produkter erhålls från stenkolstjära. Dessa ämnen är råvaror för tillverkning av färgämnen, kemiska fibrer, plast.
råbensen är en blandning i vilken koldisulfid, bensen, toluen, xylener är närvarande. Utbytet av råbensen når endast 1,1 % av kolmassan. I destillationsprocessen isoleras enskilda aromatiska kolväten och blandningar av kolväten från råbensen.
koncentrat av kemiska (aromatiska) ämnen (bensen och dess homologer) är utformad för att skapa rena produkter som används i den kemiska industrin, för tillverkning av plast, lösningsmedel, färgämnen
tjärvatten är en lågkoncentrerad vattenlösning av ammoniak och ammoniumsalter, i vilken det finns en blandning av fenol, pyridinbaser och vissa andra produkter. Ammoniak frigörs från tjärvattnet vid bearbetning, som tillsammans med ammoniak från koksgas används för att framställa ammoniumsulfat och koncentrerat ammoniakvatten.

	Konventioner	Styckstorleksgränser

Variety

Stor (näve)




Kombinerade och elimineringar
Stor med platta
Mutter med stor
liten valnöt
frö med små
Frö med en klump
Liten med frö och shtyb
Nöt med liten, frö och stubbe

Lista över källor

Smirnov V. O., Sergeev P. V., Biletsky V. S. Teknik för anrikning vugillya. Huvudhjälpare. - Donetsk: Skhidny vydavnichiy dіm, - 2011. - 476 sid.
Chun - Zhu Li. Advances in the Science of Victorian Brown Coal - Bok, 2004. - 459s.
Saranchuk V.I., Ilyashov M.O., Oshovsky V.V., Biletsky V.S. Grunderna i kemi och fysik för brännbara copaliner. (Pidruchnik med signaturstämpel från ministeriet för högre utbildning). - Donetsk: Skhidny vydavnichiy dіm, 2008. - 640 sid.
Svitly Yu.G., Biletsky V.S. Hydraulisk transport (monografi).- Donetsk: Skhіdniy vydavnichiy dіm, Donetsk gren av NTSH, "Editorial staff of the encyclopedia", 2009. - 436 sid.
Litet handuppslagsverk. v.1,2 / Ed. V. S. Biletsky. - Donetsk: "Donbas", 2004, 2007.
Lipovich V.G., Kalabin G.A., Kalechits I.V. Kemi och kolbearbetning - Moskva: Kemi, 1988. - 336 s.
Chistyakov A.N. Handbok om kemi och teknik för fasta fossila bränslen. - St Petersburg: förlag. Synthesis Company. - 1996. - 363 sid.
Svyatec I.E., Agroskin A.A. Brunkol som tekniskt råmaterial. - M., Nedra, 1976. - 223 sid.
Khodakov G.S., Gorlov E.G., Golovin G.S. Produktion och rörledningstransport av suspension vatten-kol bränsle// Kemi av fast bränsle. - 2006. - Nr 4. - S. 22-39
Krut O.A. - Kiev: Nauk. Dumka, 2002. - 172 sid.
Trainis V.V. Huvudledningar i USA // Kol. - 1978 - nr 11, sid. 74-77.
Biletsky V.S., Sergeev P.V., Papushin Yu.L. Teori och praktik för selektiv oljeaggregation av Vugill. Donetsk: MCP Gran, 1996. - 264 sid.
Gordeev G.P., Fedotova V.M. Om det kritiska fuktinnehållet i brunkol// Kemi av fasta bränslen. - 1989. - Nr 6. – 76-78 sid.
Elishevich A.T., Ogloblin N.D., Beletsky V.S., Papushin Yu.L. Anrikning av ultrafina kol. - Donetsk, Donbas, 1986. - 64 sid.
Tamko V.O., Biletsky V.S., Shendrik T., Krasіlov O.O. Injektion av mekanisk detaljering av den bruna vuggen av familjen Oleksandrіysky på yoga pіrolіz / / Donetsk Bulletin of the Scientific Association IM. Shevchenko. T. 21 - Donetsk: Skhіdny vydavnichiy dіm. - 2008. - S. 97-103.
Kalechitsa I.V. Kemiska ämnen från kol. - M.: Kemi, 1980. - 616 sid.
Tverdov A.A., Zhura A.V., Nikishichev S.B. Perspektivanvisningar för kolanvändning// Globus. - 2009. - Nr 2. - S. 16-19.
Lebedev NN Kemi och teknik för grundläggande organisk och petrokemisk syntes. - M.: Kemi, 1988. - 592 sid.
Krylova A.Yu., Kozyukov E.A. Tillståndet för processerna för att erhålla syntetiska flytande bränslen baserade på Fischer-Tropsch-syntesen // Chemistry of Solid Fuels. - 2007. - Nr 6. - S. 16-25.
Energi- och miljöforskningscentrum (EERC). . – Åtkomstläge: http://www.underdeerc.org/default.aspx
Boruk S.D., Winkler I.A., Makarova K.V. Efter att ha hällt i ytan av partiklarna i den dispergerade fasen på de fysiska och kemiska egenskaperna hos vattenkokta suspensioner baserade på brun ull. - Vetenskap. Bulletin of ChNU. Vip. 453.: Kemi. – Chernivtsi, 2009, sid. 40-45.
Kasatochkin V.I., Larina N.K. Naturligt kols struktur och egenskaper. – M.: Nedra, 1975. – 158 sid.
Kegel K. Brunkolsbrikettering. - M., Ugletekhizdat, 1957. - 659 sid.
Saranchuk V.I. Supramolekylär organisation, struktur och egenskaper hos kol. - Kiev: Nauk. Dumka, 1988. - 190 sid.

Användningen av kol i den moderna världen

Olika användningar av mineraler. Kol var ursprungligen bara en värmekälla, sedan energi (det förvandlade vatten till ånga), men nu, i detta avseende, är möjligheterna för kol helt enkelt obegränsade.

Termisk energi från kolförbränning omvandlas till elektrisk energi, kokskemiska produkter tillverkas av den och flytande bränsle utvinns. Stenkol är den enda sten som innehåller så sällsynta metaller som germanium och gallium som föroreningar. Ur det utvinns det, som sedan bearbetas till bensen, från vilket kumaronharts isoleras, som används för att tillverka alla typer av färger, fernissor, linoleum och gummi. Fenoler och pyridinbaser erhålls från kol. Under bearbetningen används kol i produktionen av vanadin, grafit, svavel, molybden, zink, bly och många fler värdefulla och nu oersättliga produkter.

Kol är viktigt för samhällsekonomin

Kol är ett av de första mineralerna som människan började använda som bränsle. Först i slutet av 1800-talet började andra typer av bränsle gradvis ersätta det: först olja, sedan produkter från den, senare gas (naturlig och erhållen från kol och andra ämnen). Kol används i stor utsträckning i den nationella ekonomin. Först och främst som bränsle och kemiska råvaror. Till exempel kan den metallurgiska industrin vid smältning av tackjärn inte klara sig utan koks. Det tillverkas av kol vid kokskemiska företag.

Var annars används kol?

Kraftfulla värmekraftverk i Ryssland och Ukraina (och inte bara) arbetar med avfallet från kolbrytning (antracitslam).Metallen erhölls först med koks från järnmalm på 1700-talet i England. Detta inom metallurgi var början på användningen av kol, mer exakt, koks - en produkt av dess bearbetning. Dessförinnan fick man järn med hjälp av träkol, så i England på 1700- och 1800-talen höggs nästan hela skogen ned. Koksindustrin använder kol, förädlar det till kolkoks och koksugnsgas, och dussintals typer av kemiska produkter produceras (eten, toluen, xylener, bensen, koksbensin, hartser, oljor och mycket mer). Baserat på dessa kemiska produkter produceras en mängd olika plaster, kväve- och ammoniak-fosforgödselmedel, vattenhaltiga ammoniaklösningar (gödselmedel) och växtskyddskemikalier. De producerar också tvätt- och tvättmedel, mediciner för människor och djur, lösningsmedel (lösningsmedel), svavel eller svavelsyra, kumaronhartser (för färger, fernissor, linoleum och gummiprodukter), etc. En komplett lista över produkter av kokskemisk bearbetning kol tar upp flera sidor.

Hur är kostnaden för kol?

Kokoskol - vad är det?

En typ av träkol är kokoskol, som är gjord av skal av nötter. Den kan användas i grillar, grillar, grillar. Det brinner mycket längre än annat träkol, har ingen lukt, inget svavel och antänds inte av droppande fett. Renat kokoskol kan användas till vattenpipa, för när det används har det varken lukt eller smak. Efter specialbehandling (aktivering) ökar arbetsytan på varje kolbit flera gånger (och det blir en utmärkt adsorbent). Användningen av kokoskol i vattenreningsfilter ger utmärkta resultat.

Slutprodukt

Det resulterande primära koncentratet utsätts för förfining - för att erhålla ett material som helt uppfyller accepterade standarder. Slutprodukten med GOF skickas till konsumenterna.

Som ett resultat får anrikningsanläggningar ett koncentrat som innehåller den största mängden brännbar massa med ett minimum av överskott av föroreningar. På grund av detta ökar koncentratets viktigaste kvalitet - förbränningsvärmen.

Även i anrikningsprocessen bildas den så kallade mellanprodukten - en blandning av sammanväxter av kol- och bergkomponenter. I de flesta fall skickas det för återanrikning, men ibland säljs det som pannbränsle.

Och den tredje produkten av kolberedning, som huvudsakligen innehåller stenmineraler, är anrikningsavfall (annars kallas de blandade). En del avfall innehåller tillräckligt med kol för bearbetning, så det skickas också ibland för återanrikning.

I regel lagrar kolföretag de återstående blandblandningarna i avfall. Men gradvis, inom kolindustrin, vinner bearbetningen av kolhaltigt avfall (till exempel framställning av briketter) mark.

Taggar:kolanrikning
kol

3 Pyrolys och förgasning

Pyrolys

Pyrolys är nedbrytningen av brunkol när det värms upp utan lufttillgång. Det finns fyra huvudsakliga pyrolysprocesser:

halvkoksning upp till 500–550 °С;
medeltemperaturkoksning 700–750 °C;
högtemperaturkoksning upp till 900–1100°С;
grafitisering 1300–3000 °С.

Brunkol mjuknar inte vid upphettning och flyktiga ämnen frigörs, som delvis sönderdelas. I återstoden bildas en mer eller mindre monolitisk halvkoks, som har genomgått en kraftig krympning. Vid halvkoksning av brunkol särskiljs tre temperaturzoner []: p>

förvärmningszon upp till 100°С;
torkningszon 100-125°C;
halvkokszon 225-500°C.

Under pyrolys, under påverkan av temperatur, sker betydande förändringar i kol. Det första steget är avdunstning av fukt vid temperaturer upp till 125-160 ° C, sedan börjar nedbrytningen av den organiska massan av brunt kol.När processen fortskrider avlägsnas syre, väte och kväve och den fasta återstoden berikas med kol. I de inledande stadierna, vid temperaturer upp till 200 °C, frigörs syre huvudsakligen i form av koldioxid och pyrogenetiskt vatten på grund av eliminering av funktionella grupper, åtföljd av kondensationsreaktioner av kvarvarande radikaler.

Kväve frigörs i form av ammoniak, andra kvävehaltiga föreningar och i fritt tillstånd.

Vid en temperatur på 200-350 ° C inträffar en gradvis minskning av den fasta återstoden, frisättningen av ångor och gaser ökar endast med 6-7%. Zonen från 350 till 450 °C kännetecknas av en ökning av frigöringshastigheten för ånggasfasen och en kraftigare minskning av utbytet av fast återstod. I temperaturområdet 450-550 °C sker små förändringar i utbytet av både den fasta återstoden och ång-gasblandningen.

Schematisk representation av pyrolysprocessen Figur 1.3. []

Ris. 1.3 - Blockschema över pyrolysprocessen

Förgasning

Processen att omvandla den organiska massan av kol till gasformiga ämnen kallas förgasning. I förgasningsprocessen förvandlas kol oftare till kolmonoxid, väte till vattenånga och, tillsammans med svavel, som finns i den organiska massan av kol, till vätesulfid, kväve till kväveoxider. Den mineraliska delen av kol, beroende på förgasningstemperaturen, övergår i aska eller slagg.

Kolförgasning ligger till grund för många tekniska processer i samband med dess användning. De första förgasningsprocesserna utvecklades för att framställa brännbara gaser från kol, som användes som hushållsbränsle för gatubelysning, som industribränsle för olika högtemperaturprocesser.

Före dessa processer krossas brunkol och dehydreras vid behov.

Det är mycket viktigt att få brunkol till önskad storlek - det kan vara förgasning av klumpigt (> 3 mm), fint (1-3 mm) och fint (7]

Krav på brunkol, som matas för pyrolys och förgasning

Den rationella fukthalten i det initiala kolet för pyrolysprocessen är fukt (Wrt) upp till 15 %, askhalt (Ad) upp till 10 %, kol bör vara lågsvavligt. För förgasningsprocessen - fukt (Wrt) upp till 65%, askhalt (Ad) upp till 40%. p>

Slutsatser

En av riktningarna för tekniska framsteg är utvecklingen av rörledningstransporter. Den industriella och huvudsakliga hydrotransporten av olja och bulkmaterial har störst utsikter. Hydrotransport kännetecknas av kontinuitet och enhetlighet i lastflödet, ökad tillförlitlighet, möjlighet till full automatisering, oberoende av väderförhållanden och har en ekonomisk fördel framför järnvägstransporter, särskilt när gruvorna är belägna i avlägsna områden; skapar mindre buller, har betydligt lägre transportförluster och påverkan på miljön orsakad av människor; kort byggtid.

Det finns flera sätt att hydrauliskt transportera kol:

slurryledning med ytterligare uttorkning;
transport av högkoncentrerat vatten-kolbränsle.

Brunkolets negativa egenskaper hindrar användningen av hydrotransport; för att lösa detta problem föreslogs en teknik för behandling av kol med opolära reagens - oljeaggregation. P>

Oljeaggregering av kol förstås som en uppsättning processer för att strukturera en tunn polydispers kolfas (kornstorlek upp till 3-5 mm) i ett vattenhaltigt medium med användning av oljereagens. Dessa processer är baserade på mekanismen för adhesiv interaktion mellan den oleofila kolytan och oljor, vilket resulterar i dess selektiva vätning och aggregering i ett turbulent vattenflöde. Hydrofila partiklar vätas inte av olja och ingår inte i aggregat, vilket gör att de kan isoleras i form av en stensuspension. P>

Baserat på det föregående, för uppgraderingen av brunkol under dess hydrotransport, har vi valt tekniken för oljekolaggregation, som är väl kombinerad med teknikerna för dess vidare bearbetning och användning: brikettering, kondensering, förgasning, pyrolys. P>