Значительно снижается содержание метана, что приводит к уменьшению плотности газа и теплоты его сгорания;
б) Снижается выход смолы, а ее плотность растет. Снижается содержание фенолов в составе смол. Также повышается содержание нафталина и нерастворимых в толуоле веществ («свободного углерода»), уменьшается выход масел и возрастает выход пека;
в) Увеличивается выход чистого бензола и сырого бензола (отогнанного до 180°С). При этом наблюдается одновременное снижение содержания толуола, ксилолов, сольвентов и непредельных соединений;
г) Увеличивается выход аммиака с повышением температуры. Выход достигает своего максимального значения при температуре порядка 700 °C, стабилизируется, а затем при дальнейшем повышении температуры резко снижается. Снижение выхода аммиака связано с протеканиями реакции пиролиза аммиака с образованием водорода и азота. Присутствие (содержание) влаги в шихте замедляет протекание этих реакций. Именно поэтому повышение содержания влаги в шихте приводит к росту выхода аммиака;
д) С повышением температуры увеличивается выход цианистого водорода, образующегося в результате вторичных реакций аммиака с углеродом кокса и углеродсодержащими газами (СО, СН4 и другими), которые протекают при высоких температурах;
е) Повышение температуры коксования приводит к росту выхода летучих веществ шихты и приводит к повышенному переходу серы в коксовый газ, в смолу и в сырой бензол.
На выход и качество химических продуктов существенно влияет объем подсводового пространства камеры коксования. Недозагрузка камеры шихтой или при большой вертикальной усадке шихты увеличивается объем подсводового пространства. При этом увеличивается температура и соответственно пиролиз летучих продуктов коксования при прохождении ими подсводового пространства. Если реализуется полная загрузка камеры и высокая температура стен, то пиролиз имеет место преимущественно у стен камеры.
Полная загрузка печей, то есть небольшой объем подсводового пространства, является обязательным и необходимым условием для сохранности состава летучих продуктов коксования. Температуру подсводового пространства необходимо поддерживать в диапазоне 750−780°С.
На состав смолы и сырого бензола оказывает существенно влияние насыпная масса шихты. Малая насыпная масса приводит к повышенной усадке коксового пирога, в результате чего увеличиваются объем подсводового пространства и зазор между стенкой камеры и коксовым пирогом. Это увеличивает продолжительность воздействия высоких температур на выделяющиеся химические продукты коксования и, следовательно, на углубление, степени пиролиза.
Выход химических продуктов в значительной степени зависит и от давления в коксовой камере.
Недостаточное отсасывание газа в камере развивает повышенное давление, в результате чего газообразные продукты просасываются в отопительную систему и сгорают. При разрежении в коксовую камеру просасываются газы из отопительной системы и воздух через неплотности в загрузочных люках и дверях. Это приводит к сгоранию части химических продуктов в камере, разбавлению коксового газа продуктами сгорания. При этом в газе увеличивается содержание оксидов азота.
На выход и состав химических продуктов влияют конструктивные особенности коксовых печей (полезный объем камеры, ее ширина и высота), конструкция отопительного простенка, определяющего равномерность обогрева камер по высоте. Увеличение высоты коксовой камеры, а следовательно, и продолжительности воздействия высоких температур на химические продукты, двигающиеся вдоль стенки камеры, вызывает углубление их термического разложения. При этом увеличивается выход газа. Снижается выход каменноугольной смолы и изменяется ее качество, в частности увеличивается содержание нафталина и снижается содержание фенолов.
Заключение
Коксование является важным химико-технологическим процессом и разработка закономерностей между составом и выходом продуктов коксования, и показателями углей до сих пор является живой областью, которая постоянно видоизменяется и совершенствуется.
Выход и состав продуктов коксования зависит от следующих основных показателей углей:
Выход летучих;
Марочная принадлежность углей;
Содержание кислорода;
Содержание серы.
В результате проведенной работы были решены все задачи, в соответствии с поставленной целью.
Список использованных источников
.
Бухаркина, Т. В. Химия природных энергоносителей и углеродных материалов: Учебное пособие / Т. В. Бухаркина, С. В. Вержичинская, Н. Г. Дигуров. — М.: РХТУ, 2008. — 195 с.
Васильева, Е. В. Исследование влияния качественных характеристик концентратов углей кузнецкого бассейна на выход химических продуктов коксования / Е. В. Васильева, Т.
Г. Черкасова // Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2015. -&# 160;№ 4 (110). — С.
105−111.
Васильева, Е. В. Исследование зависимости выхода химических продуктов коксования из концентратов углей Кузнецкого бассейна от их элементного состава / Е. В. Васильева, Т. Г. Черкасова, С.
П. Субботин, А. В. Неведров, А.
В. Папин // Ползуновский вестник. — № 4. — Т. 1. — 2015. С.168−171.
Козина, О. Я. Влияние марочного состава угольной шихты и температурного режима коксования на выход и качество химических продуктов / О. Я.
Козина, Т. П. Некрасова // Кокс и химия. -.
2008. — № 2. — С. 42−43.
Браун, Н. В. Перспективные направления развития коксохимического производства / Н. В. Браун, И. М. Глущенко. — М.: Металлургия, 1989. — 272.
