Теория процессов коксования

ТЕОРИЯ ПРОЦЕССОВ КОКСОВАНИЯ [c.37]

На основе дальнейшего развития теории процесса коксования предложены апробированные средства и способы подготовки угольных шихт с применением рационального измельчения, уплотнения и соответствующих условий коксования для расширения угольной сырьевой базы коксования, получения высококачественного кокса, кондиционных химических продуктов и повышения производительности коксовых [c.10]

Для создания теории процесса коксования необходимо было накопить большое количество фактов и связать их с существующими знаниями о природе ископаемых углей. Но так как знания о природе углей до недавнего времени были еще весьма примитивны, а все исследования процесса коксообразования проводились с разнообразными по свойствам углями и при различных условиях, то выводы давали весьма противоречивую картину процесса коксообразования. Были выдвинуты чрезвычайно разнообразные гипотезы об образовании кокса, которые все строились на сравнительно ограниченных объектах исследования и поэтому не могли объяснить все противоречия, которые возникали, как то лько та или иная гипотеза проверялась на других типах углей. Вместе с тем история этой эволюции во взглядах на процесс коксования дает очень много интересного материала для выводов о явлениях, наблюдаемых при пиролизе угля, и позволяет сформулировать современные теоретические представления о процессе коксообразования. [c.400]

Поэтому начнем изложение теории процесса коксования с рассмотрения истории этого вопроса. [c.400]

Вопросы эти не являются новыми по некоторым из них накоплен большой экспериментальный материал. Исследования ведутся во многих странах, потребляющих каменный уголь и производящих кокс. Тем не менее развитие науки о строении углей и кокса и о процессе образования кокса все еще отстает от практики коксования углей. Между тем огромный рост в СССР черной металлургии до настоящего времени и предусмотренный семилетним народнохозяйственным планом предъявляет требование введения в шихту для коксования все большего количества самостоятельно некоксующихся углей, а также повышения качества кокса в связи с увеличением интенсивности доменного процесса и объема доменных печей. Все это требует разработки научной теории процесса коксования каменных углей. [c.3]

Развил теорию процессов коксования и переработки каменноугольной смолы. Создатель научной школы термохимиков. [c.397]

В конечном итоге, большая сложность процесса коксования и эмпирический характер регулирования коксовых печей не позволили специалистам разработать полную теорию процесса, применение которой во всех разнообразных случаях было бы точным. Шихту, загруженную в коксовую камеру, стали упрощенно рассматривать как нагреваемую с двух больших сторон пластину. При этом учитывалось, что происходящие в коксовом пироге явления изменяют скорость распространения изотерм. Одновременно допускают, что изотермы остаются плоскими вот почему в лабораторных печах, воспроизводящих условия промышленного коксования, стремятся осуществить плоскостной нагрев. Отклонения от этой упрощенной схемы, встречающиеся в коксовых печах, объясняются либо неравномерностью нагрева, либо же свойствами отдельных участков загрузки (такими как плотность загрузки, влажность шихты, скопления шлама и т. д.). [c.142]

Однако практический интерес этой теории заключается не в соответствии значений О, наблюдаемых на практике и теоретических (расчетных), как бы удивительны они не были. Важным является тот факт, что эта теория позволяет выявить факторы, связанные с углем или процессом коксования, которые определяют значение/), как мы это увидим ниже. [c.158]

После выхода в свет книг Н.С.Грязнова Основы теории коксования и Пиролиз углей в процессе коксования [1,2], которые в настоящее время являются единственными научными пособиями для совершенствования технологии коксового производства, больше не появилось подобных систематизированных трудов. Между тем, в странах с развитой коксохимической промышленностью, интенсивно продолжались исследования как по совершенствованию существующего процесса коксования, так и по созданию новой техники и технологии коксового производства. В последнее десятилетие на передовые позиции вышли Германия, Япония, США, Англия, Россия и Украина. Появилось большое количество новых разработок по подготовке углей к коксованию, новым конструкциям коксовых агрегатов большой единичной мощности, процессам подготовки кокса к доменной плавке, автоматизации и механизации производственных процессов, созданию новых непрерывных, экологически чистых технологий и техники производства кокса. [c.9]

В представляемой монографии особое внимание обращено на явления и процессы, имеющие место в полномасштабных условиях промышленных коксовых печей теорию и практику загрузки печных камер угольной шихтой, распределение ее по плотности, по длине и высоте, усадку загрузки в процессе коксования и формирование конечного вида коксового пирога, газодинамические условия в коксуемой загрузке, давление распирания, термическую устойчивость, движение и продолжительность пиролиза парогазовых продуктов в разных зонах печной камеры, расчеты основных параметров реконструируемых и вновь строящихся коксовых агрегатов. [c.10]

Несмотря на большое количество работ, основные явления и процессы, протекающие при загрузке и коксовании углей в промышленных условиях, изучены недостаточно. В частности, не создано теории процессов загрузки печных камер угольной шихтой, вследствие чего нет возможности управлять ими на научной основе. Не установлены условия формирования потоков м пиролиза парогазовых продуктов коксования, определяющих выход, качество химических продуктов и условия эксплуатации коксовых печей нет методов расчета одного из основных параметров - продолжительности пиролиза этих продуктов в различных зонах загрузки. Нет общего обоснованного представления о последних стадиях формирования и конечной конфигурации коксового пирога, отсутствуют методы расчета его горизонтальной усадки с целью прогноза возможных затруднений при выдаче. [c.104]

Цель и направление этой работы состояли в развитии теории промышленного процесса коксования и на этой основе, при ухудшении угольной сырьевой базы, в усовершенствовании существующей и развитии перспективной технологии производства, включающей комплекс наиболее эффективных средств и способов подготовки и коксования углей для получения высококачественного металлургического кокса. [c.372]

Наиболее ранней теорией образования ароматических углеводородов в процессе коксования углей является ацетиленовая теория , по которой бензольные углеводороды образуются в коксовой печи путем термической полиме.ризации ацетилена по схеме [c.128]

Ацетиленовая теория представлялась современникам стройной, логичной, прекрасно аргументированной. Она вызвала живейший интерес в химическом мире и положила начало систематическим исследованиям пиролиза алифатических и ароматических углеводородов, а также реакций полимеризации ненасыш ен-ных соединений, оказав также большое влияние на разработку ацетиленовой теории углеводородного пламени. Верная в принципе в рамках органической химии эта теория, однако, оказалась неприменимой к изучению процессов коксования угля. [c.65]

В последующем развитии взглядов на процесс коксования все теории строились на основе безусловного наличия пластического состояния угля при его термической переработке. [c.401]

Об изложенной теории нельзя сказать, что в ней сказано последнее слово. По существу, освещена только одна сторона вопроса, сводящая весь процесс спекания к одному фактору — способности ароматической структуры углей давать в результате пиролиза кокс. Однако при этом совершенно не отмечается значение физической структуры углей, роль которой, тесно переплетаясь с химической структурой, несомненно накладывает отпечаток на ход процесса в целом. Например, не вызывающая ни у кого сомнений роль количества и физических свойств пластической массы угля в процессе коксования не нашла в данной теории отражения. [c.411]

Безусловно, теория Грязнова — шаг вперед в деле осмысленного понимания процесса коксования и управления им. [c.417]

Из теории процесса непрерывного коксования известно, что из газовых и слабоспекающихся углей крупный и прочный кокс без трещин можно получить только при совершенно определенной скорости повышения температуры на стадии спекания и прокаливания пластических формовок. Для формовок размером более 60 мм эта скорость не должна превыщать 1,5—2,0° С/мин. При получении бытового и энергетического топлива с уменьшением геометрических размеров формовок до 30— 40, мм скорость прокаливания можно повысить до 3— 4° С/мин, т. е. процесс спекания и прокаливания такого топлива будет протекать намного интенсивнее, чем тот же процесс металлургического кокса. Таким образом, при нагревании формовок на стадии спекания и прокаливания до 720° С со скоростью 4° С/мин технологическое время прокаливания составит около 80 мин. Существующие камерные и шахтные печи с подводом тепла через стенку или с внутренним обогревом газом-теплоносителем не могут обеспечить столь высокой скорости прокаливания формовок. Она может быть достигнута только в шахтных печах с химическим источником тепла (шахтная печь с окислительным пиролизом). [c.151]

Коксование нефтяных остатков - сложный тепловой процесс с нестационарным температурным полем, математическое описание которого довольно затруднено. Согласно теории теплообмена [163], температурное поле представляет собой совокупность мгновенных значений температуры во всех точках рассматриваемого пространства. Графически температурное поле изображается изотермическими поверхностями с одной и той же температурой. Температурное поле коксовых камер непрерывно изменяется во времени. В целом процесс складывается не только из теплопроводности внутри кокса, но и из теплопередачи в окружающую среду. Теоретически удается получить лишь приближенные решения, основанные на введении ряда допущений, которые существенно упрощают описание процесса теплообмена. Сложность математического описания температурного поля камер коксования заключается в том, что в камере формируется многофазная система (газ - жидкость - [c.97]

Занятие 3 - 6 часов Теория Термические превращения углеводородов в жидкой фазе. Процесс термического крекинга и коксования. [c.318]

Если бы процесс дегидрирования проводился с рециркуляцией, но не в соответствии с требованиями теории рециркуляции, то надо было бы работать при большей глубине превращения, что обычно и делается. Это, естественно, приводит к уменьшению выхода целевого продукта и быстрому коксованию аппарата. Проведение процесса с рециркуляцией позволяет добиться стопроцентного превращения сырья, что невозможно без осуществления рециркуляции из-за термодинамических ограничений, накладываемых на процесс. [c.312]

С позиции общей теории коксования в монографии дано теоретическое обоснование промышленного процесса (анализ превращения угольной загрузки в условиях переменной скорости ее прогревания и возникновения градиента температуры переменной величины), определены оптимальные варианты новых способов подготовки углей и намечены пути совершенствования слоевого коксования. [c.13]

В книге изложены теория, принципы расчетов и технология процессов термического крекинга, пиролиза и коксования, каталитического крекинга, избирательного катализа, деструктивной гидрогенизации и переработки углеводородных газов. В последней главе рассматриваются продукты деструктивной переработки топлив. [c.2]

Основные научные исследования относятся к термохимии органических соединений, в частности азотсодержащих (нитро-, азо- и диазосоединений). Разработал точнейшую методику калориметрических измерений, в частности микрокалориметрию. Сконструировал адиабатический калориметр (1913) и прибор для быстрого эбулиоско-иического определения молекулярной массы — эбулиометр Свенто-славского (1924). Развил теорию процессов коксования и переработки каменноугольной смолы. Создатель школы термохимиков. [c.451]

Переходя к изложению современных концепций по вопросу об образовании кускового кокса, необходимо в первую очередь в нескольких словах остановиться на теориях, базирующихся на исходной структуре углей. Действительно, казалось бы логичным базировать теорию процесса коксования на той основе, что каменные угли представляют собой сложные органические системы, обладающие коллоидными свойствами. Коллоидная теория спекания сводит процесс образования пластической массы угля к явлениям его пептизации и сольватизации, а процесс последующего затвердевания к коагуляции при разложении дисперсионной среды. Некоторые подробности этой теории уже были кратко приведены в главе И. [c.405]

Процесса. Согласно теории процесса коксования углей металлургический кокс можно получить из углей почти всех марок, в том числе из газовых и слабосшекающихся. [c.84]

Основанная на изучении промышленных процессов коксования теория пиролиза Фукса — Кревелена утверждает, что механизм пиролиза угля можно с достаточной степенью точности рассматривать как цепочку последовательных реакций распада исходного органического вещества угля, ускоряющихся по мере его нагревания. С учетом такого механизма в кинетическое уравнение пиролиза вместо времени вводится температура и тем самым исключается влияние скорости нагрева угля на выход и состав продуктов пиролиза [69]. В соответствии с этими представлениями различают три основные стадии пиролиза углей. На первой стадии в интервале температур 100—300°С образование летучих продуктов невелико, и они представлены преимущественно газом, состоящим из оксидов углерода и водяного пара. На второй, так называемой активной, стадии при температурах 300—500 °С выделяется более 75% всех образующихся летучих веществ. Третья стадия при температуре выше 500 °С сопровождается вторичной газификацией, связанной с превращением карбонизированного остатка и выделением легких газообразных продуктов, прежде всего водорода. [c.68]

З.И. и академиком АН РБ Гимаевым Р.Н., являются последователями и продолжателями дел и идей Красюкова А.Ф. Наиболее видными представителями являются Слуцкая С.М., проводившая в конце 1950-х годов исследования закономерностей процесса коксования остатков сернистых нефтей, Шепшелевич М.И., занимавшийся исследованием сырья и продуктов коксования, технологией замедленного коксования, Гимаев Р.Н., углубившийся в изучение проблемы игольчатого кокса, Валявин Г.Г., изучавший проблему уменьшения коксования в змеевике нагревательной печи, кинетику процесса в реакторе, Сюняев З.И., занявшийся позднее проблемой обессеривания и прокалки кокса в кипящем слое на УЗК в Фергане и внесший большой вклад в теоретическое изучение процесса, - он предложил теорию сложно-структурных [c.28]

Итак, к концу 1940-х гг. гипотеза о радикально-цепном механизме расширяется до теории параллельно-последовательных реакций деструкции и уплотнения на основе радикально-цепного механизма. К примеру, А.Ф. Красюков в своей книге, являющейся первой книгой выпущенной в печати на тематику замедленного коксования, представляет процесс коксования как сумму параллельно-последовательных реакций, протекающих по радикальному механизму [11, 29, 55, 63, 69, 78]. Эта попытка объяснить механизм термического преобразования нефтяных остатков является довольно серьезной и масштабной (теория не теряла своей актуальности около 20 лет). Параллельнопоследовательные реакции деструкции и уплотнения долгое время были приняты за основу механизма коксообразования. Помимо А.Ф. Красюкова эту идею поддержали многие исследователи того времени и использовали ее в своих разработках по изучению процесса коксования. Обобщенная теория параллельно-последовательных реакций применительно к разложению газообразных, жидких и твердых топлив изложена в работе [90] и выглядит следующим образом. В результате термического воздействия на нефтяные остатки происходят деструктивные изменения их компонентов, сопровождающиеся распадом исходных молекул и образованием новых. Сущность теории заключается в том, что при термическом разложении топлива протекает одновременно несколько реакций с различными энергиями активации 76]. Следует отметить, что в практике изучения строения высокомолекулярных органических соединений нефти принят метод разделения их на ряд структурных групп (масла, смолы, асфальтены, карбоиды и др.) и последующего изучения их химического состава [24, 99]. [42] Среди всех групп наибольший интерес при исследовании процесса коксования представляют смолы и асфальтены, которые являются высокомолекулярными гетероциклическими соединениями нефти, и которые считаются коксообразующими веществами. [c.62]

Основные научные работы посвящены исследованию химико-технологических процессов коксования каменных углей. Разработал пластометрический метод испытания углей, который лег в основу теории подбора угольных смесей и составления технологической классификации углей основных угольных бассейнов СССР. Инициатор и научный руководитель разработки важнейшей проблемы — непрерывного процесса коксования. Создал метод получения формованного кокса из дешевых слабоснекающи.хся углей. [c.449]

Примитивность и искусственность этих объяснешп как процесса коксования, так и процесса метадгорфизма углей слишком очевидна. Тем не менее некоторые положения этой теории, как это видно и из упомянутой статьи, разделялись рядом исследователей [262, 264, 265]. [c.236]

Исключая измерения усадки, попытки, предпринимаемые до настоящего времени с целью измерения механических свойств, хорошо характеризующих коксы по макроскопическим образцам, были по меньшей мере безуспешными и их результаты, по нашему мнению, мало пригодны для практики промышленного коксования. Одна из причин этого заключается, вероятно, в большой разнородности текстуры коксов. Например, значительная серия опытов на раздавливание была проведена в СЕРШАР с 1953 по 1955 г. на небольших кубиках с гранями 1 см, очевидно, лишенных трещин. Максимальная нагрузка раздавливания составляла 2—3 кг и была очень различной от одного образца к другому, взятых из одной и той же партии проб. Что касается средних значений для 100 опытов, то корреляция имела место только по кажущейся плотности кокса и отсутствовала в показателе механической прочности, определенном, например, по методу испытания в малом барабане. Однако разработка теории трещиноватости требует определенных цифровых данных по поведению коксов в диапазоне температур 500—1000° С, в связи с чем были проведены исследования процесса текучести и больн ое число измерений модуля упругости. Была также исследована микропрочность с попыткой уяснить, таким образом, более независимую характеристику пузырчатой текстуры. [c.134]

При замедленном коксовании выход кокса всегда больше, а газа меньше, чем прн термокоптактном коксовании на порошкообразном теплоносителе. Соотношение в этих процессах выходов кокса составляет в среднем 1,2—1,5. С повышением плотности и коксуемости сырья выходы кокса и газа при любом способе коксования возрастают. Однако при термокоптактном коксовании на порошкообразном теплоносителе выход газа увеличивается более интенсивно. Так, с повышением коксуемости сырья с 10 до 40% выход газа при замедленном коксовании возрастает в 1,55 раза, а ири термоконтактном коксовании на порошкообразном теплоносителе — в 1,7 раза. Такое различие вполне объяснимо, учитывая теорию коксования (см. стр. 121 —122). С утяжелением сырья в паровую фазу переходят фракции с более высоким молекулярным весом, которые в условиях коксования на порошкообразном коксе подвергаются большим деструктивным изменениям, чем более легкие промежуточные фракции, получаемые из облегченного сырья. При замедленном коксовании из-за низкой температуры паровой фазы (420— 440 °С) различие в качестве промежуточных продуктов не может [c.123]

Несмотря на многочисленные исследования, проведенные как 1 нашей стране, так и за рубежом, по-прежнему одним иа нанменес изучен ных вопросов в теории и практике коксового производства остаетс влияние статических и динамических нагрузок, названных давлением распирания , па кладку коксовых батарей и нх основного элемента - стен печных камер с разными габаритными размерами, пол воздействием процессов загрузки и коксования угольных шихт различного состава и качества. Эти данные крайне необходимы для расчета конструкций отопительных простенков. [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология