Коксов газ: състав, приложение, производство

Преди много време коксовият газ се смяташе за вторичен продукт в процеса на производство на кокс, така че често той дори се изпуска в атмосферата (което е напразно!). По-късно газът се използва за отопление коксова печка,

Исторически аспект

Историята на коксовия газ започва в края на 19-ти и началото на 20-ти век. Дори и тогава тя се използва за осветление, отопление и следователно за готвене и други домакински въпроси. По това време индустриалната революция и урбанизацията избухнаха. Производството на странични продукти, въглищен катран и амоняк започна да служи като най-важните компоненти, а именно суровини, при производството на химически бои и в химическата промишленост като цяло. По този начин абсолютно всички видове изкуствени цветове са направени от смола и коксов пещен газ.

Освен това, кокс газ широко се използва в пещи за производство на промишлени продукти, в газови двигатели на работа и, разбира се, като суровини в производството на химически продукти.

Производство на газ от коксова пещ

Производството на газ от коксова пещ става едновременно с производството на кокс в коксовите инсталации чрез суха дестилация от въглищата. Важно е да се отбележи, че този процес трябва задължително да се извършва при температура 900-1200 градуса. Както бе отбелязано по-горе, по време на началните етапи от производството, газът се счита за страничен продукт, така че често се извежда в атмосферата. Малко по-късно пещта за коксова пещ се загряват с коксов газ. По този начин, на потреблението на газ за лични нужди претърпели значително намаление (почти 60%), а останалите са със същия брой принадлежат към различни категории потребители, например, за отопление на металургичните пещи, които изключително висока температура, или за битови въпроси. Към днешна дата абсолютният газ принадлежи на външните потребители. Защо? Фактът, че в коксовия газ е много високо калорични, което означава, че е възможно да се използва по-евтин газ за пещи за отопление. Ярък пример за това може да бъде втечнен газ. Между другото, тя се основава на смес от пропан-бутан.

Коксов газ: състав

Както се оказа, от многото газове с изкуствен произход, газът, разглеждан в изделието и получен в процеса на коксуване, е от голямо значение. Трябва да се отбележи, че от практическа гледна точка неговият състав е подложен на значителни колебания. Това зависи, като правило, от суровините, използвани като гориво, от разликите в режимите на работа, от физическото състояние на коксовите пещи и т.н. Топлината на изгаряне е в диапазона 15-19 MJ / m3. Ако разгледаме компонентите на даден газ като процент от обема, тогава се формира следната картина:

• Н2: 55-60.
• CH4: 20-30.
• CO: 5-7.
• СО2: 2-3.
• N2: 4.
• ненаситени въглеводороди: 2-3.
• O2: 0.4-0.8.

Важно е, газ от коксова пещ (формула: N2CH4NH3C2H4) има плътност при температура от нула градуса от 0.45 до 0.50 кг / м3 специфична топлина равна на 1.35 кДж / (m3middot-К), и процеса на запалване на свързани температура, достига 600-650 градуса.

Формула на веществото

Както е обяснено по-горе, в коксов газ включва вещества, като например водород (Н2), метан (СН4), амоняк (NH3) и етилен (С2Н4). Като пример, следният състав на пречистения газ от коксовата пещ ще бъде целесъобразен:

Важно е да се отбележи, че съставът на въпросния газ стриктно зависи от температурния режим на процеса на коксуване и продължителността му. Също така огромната роля на качеството на обработваните въглища. По този начин, колкото по-висок е температурният режим на коксуващия процес, толкова по-голямо е нивото на разлагане на въглеводородите и следователно колкото е по-високо съдържанието на водород в газа и въглероден моноксид. Съответно, съдържанието въглероден диоксид, напротив, тя ще бъде по-ниска.

Необходимостта от почистване на коксовия газ

Към днешна дата проблемът с необходимостта от почистване на коксовия газ е доста остър, тъй като този състав оказва неблагоприятно влияние върху екологичния аспект на живота. Така модерното общество се стреми да подобри съответните технологии. Почистване на коксовата печка е необходимо за ефективността на фабричните механизми, тъй като циановодородът, чието съдържание в коксовия газ е достатъчно голям, е основната причина за корозията на професионалното оборудване. Освен това, образуването на газ от коксова пещ е задължително амоняк. Това вещество е изключително вредно не само за тръбопроводите, но и за околната среда, защото в крайна сметка се стига до тях. Резултатът от тези операции е високото ниво на загуба на химически продукти за дадена инсталация, както и значителна степен на отделяне на газове и отпадъци от течен произход в атмосферата.

Процес на почистване на коксовия газ

Както се оказа, производство на газ от коксова пещ води до редица проблеми, които напълно оправдават необходимостта от нейното пречистване. Към днешна дата най-ефективният метод е описаното в тази глава изобретение, което се използва широко в коксовата промишленост. На първо място, необходимо е газът да се измие с разтвор на амониев фосфат в абсорбатора, който задължително трябва да бъде оборудван с плочи. След това се третира газът от коксовата пещ преди да влезе в съда на абсорбера с този разтвор. Същевременно специфичното потребление на циркулиращия разтвор трябва да бъде 1,0-1,2 l / m3 газ, след което неговата плътност ще бъде равна на 1,195-1,210 kg / l. Този метод за почистване на коксовия газ, както е отбелязано по-горе, днес се използва често в съответната област на промишлеността, тъй като е най-ефективен.

Коксов газ: приложение

До момента коксовият газ се използва широко и безопасно в обществото като гориво в металургичните заводи, както и в общинските икономически дейности и като суровина за производство. Както се оказа, водородът се извлича от коксовия газ, който е просто необходим за синтеза на амоняк чрез известен метод за кондензиране на функционирането при условията на режим на ниска температура. В резултат на тази операция се формира фракция, която служи като качествена суровина за различни видове синтези. Следва да се отбележи, че примесът на сероводорода в коксовата пещ е абсолютно нежелан във всеки случай (и когато кокс газ Използва се като гориво и когато служи като суровина за производството на химически продукти). Ето защо процесът на почистване е толкова необходим, напълно разгледан в предишната глава.

Свойства на газа

В заключение, препоръчително е да се разгледа физическото свойства на коксовия газ. По този начин, неговата топлина енергия от 3600 до 3700 ккал / m3, делът на вещество в състава варира от 0,45 до 0,46 кг / м3 (което е почти три пъти по-лек от въздуха), максималната температура на режим горене си се равнява до 2060 градуса, а самият процес е придружен от червен пламък.

Важно е да се отбележи, че въпросният газ е експлозивен, ако е комбиниран с въздух. Освен това границата на експлозивност на по-ниското обемно ниво е 6 процента от газа (останалата част е въздух), а горното ниво на експлозивност достига 32 процента от газа (останалото е въздух). Температурният режим на запалване е равен на 550 градуса, а за изгарянето на 1 куб. М газ е необходим приблизително 5 кубически метра въздух. Коксовият газ не е с цвят и вкус, но има мирис на нафталин, гнило яйце, което може да се обясни със съдържанието на сероводород в състава му.