ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технология процесса полукоксования из "Общая химическая технология топлива" Полукоксованием (швелеванием) называется процесс пирогенетического разложения твердого топлива без доступа воздуха при температурах 500—550° С. Продукты полукоксования —- полукокс, деготь, газ и подсмольная вода — называются первичными, так как они не претерпевают далеко идущих процессов термического разложения. [c.131] Полукокс представляет собой твердый продукт, отличающийся от кокса большим содержанием летучих веществ и высокой реакционной способностью. Деготь (первичная смола или смола полукоксования) — темнобурая жидкость, содержащая в отличие от коксовой смолы главным обра-30.М соединения жирного и нафтенового рядов, фенолы и пр. [c.131] Подсмольная вода в отличие от надсмольной воды при коксовании имеет кислую или нейтральную реакцию удельный вес ее немногим больше единицы вода обладает резко выраженным запахом сероводорода. [c.131] Первичный газ обладает высокой калорийностью, достигающей 8500— 9000 кал/м благодаря большому содержанию метана (СН ) и его гомологов. Ввиду большого содержания углеводородов и СО этот газ имеет объемный вес 1,0—1,2 кг/ж. [c.131] На качественный и количественный выход продуктов низкотемпературной перегонки заметно влияют состав и качество горючих ископаемых. Зависимость между сортом перерабатываемого топлива и выходом первичного дегтя, являющегося одним из наиболее ценных продуктов процесса, ясна из табл. 50. [c.131] Как правило, чем моложе топливо и чем больше в нем кислорода, тем больше он дает первичного дегтя (табл. 51 на стр. 132). [c.131] Температура начала разложения топлива зависит от его химического состава. [c.131] Начало термического разложения топлива характеризуется выделением газа и смолы. Температура, при которой начинается это выделение, в среднем колеблется между 200—400° С (табл. 52 на стр. 132). До этого в интервале температур 100—150° С удаляется гигроскопическая вода. [c.131] Образование метилового спирта в тех случаях, когда это возможно, происходит в интервалах от 160 до 300° С выделение первичной смолы (дегтя) в незначительной степени начинается при температуре 200° С, бурное же ее выделение происходит при температурах 350—500° С. До температуры 500—550° С отгоняется большая часть летучих составных частей топлива. Содержание летучих веществ в полукоксе обычно не ниже 6—8%. [c.133] Процесс нагрева топлива можно вести медленно или быстро. При медленном нагреве подвод тепла к топливу происходит равномерно и в небольшом количестве выделяющиеся продукты разложения успевают пройти через всю толщу топлива, не подвергаясь вторичному разложению. При таких условиях. можно получить наивысший выход жидких продуктов полукоксования, в большой степени сохранивших свои индивидуальные особенности. [c.133] При быстром подъеме температуры полукоксования результаты будут иные проходя сквозь толщу топлива и соприкасаясь со стенками аппарата, выделяющиеся продукты под действием высокой температуры подвергаются частичному крекингу. При этих условиях всегда наблюдается увеличение количества газа, образовавшегося за счет крекинга дегтя, причем выход последнего, естественно, уменьшается. [c.133] В табл. 53 показано изменение выходов твердого остатка (кокса или полукокса), газа и безводного дегтя, в зависимости от конечной температуры процесса переработки топлива. [c.133] Уменьшение выходов дегтя при переходе от низкотемпературного процесса к высокотемпературному объясняется пиролизом этого жидкого продукта и возрастанием выходов газа. [c.133] С повышением температуры калорийность газа полукоксования, равная 8500—9000 яал/ж , снижается до калорийности коксового газа, а именно 4000 — 4500 кал/м . Это объясняется повышенным содержанием в коксовом газе водорода (обычно 55—60% против 10—20% в полукоксовой газе) и понижением содержания углеводородов. [c.133] На выход продуктов полукоксования существенное влияние оказывает размер кусков твердого топлива, загружаемого в печь. Чем мельче куски перерабатываемого топлива, тем больше выход смолы и меньше выход полукокса. Это обстоятельство можно объяснить следующим образом. [c.133] Меняется при этом и самый характер полученного полукокса. [c.134] Существуют два основных метода полукоксования, в соответствии со способом обогрева печей для полукоксования, причем получающиеся продукты количественно и качественно различны. [c.134] Простейшим видом применения первого метода является полукоксование в вертикальной (шахтной) печи, в которую сверху поступает топливо, а снизу равномерно по всему сечению печи подается предварительно нагретый в специальных аппаратах газ-теплоноситель. Пройдя через толщу топливной загрузки, газ отдает ей свое физическое тепло, за счет -которого происходит процесс полукоксования, и удаляется вверху, вынося с собой из иечи жидкие и газообразные продукты полукоксования. Такое сравнительно быстрое удаление летучих частей перегонки создает благоприятные условия для получения первичных продуктов. Чем больше скорость газа в течи, тем благоприятнее условия для получения первичных продуктов. Не всегда возможно подавать в печь большое количество газа-теплоносителя, так как с увеличением скорости газа возрастает сопротивление слоя топлива пропорционально квадрату скорости, и это в сильной степени осложняет ведение процесса. В промышленных условиях, где приходится иметь дело с топливом, различным по размеру кусков, соблюдение одного и того же режима как для крупного, так и для мелкого топлива невозможно по тем же самым- соображениям. Самым распространенным теплоносителем является швельгаз, т. е. газ, получающийся на той же полукоксовой установке. [c.134] Внутренний обогрев печей дает возможность полукоксовать некоторые сорта спекающихся углей. [c.134] Благодаря тому что газообразный теплоноситель, введенный внутрь печи, понижает парциальное давление жидких и газообразных продуктов, образующихся при разложении угля, удаление их в парообразном виде происходит ранее достижения температуры пластического состояния угля и поэтому полукокс плохо спекается. При недостаточном количестве теплоносителя, т. е. при небольших скоростях его, битум начинает улетучиваться при температуре образования пластического слоя, куски топлива слипаются и в печи происходит зависание угля. [c.134] Вернуться к основной статье