Дәріс. Көмірді кокстеу процесінің технологиясы

Көмірді инертті атмосферада қыздыру көмірді өңдеудің негізгі технологиялық процессі болып табылады. Процесс екі вариантта жүреді:

1. Жартылай кокстеу(500-600^оС)

2. Кокстеу(900-1000^оС)

Кокстеу- кокстеуге алын.шикізаттың термодифузиялық айналуы мен оның органикалық масса комп.қатысында химиялық реакция өтетін күрделі 2 фазалы эндотермиялық процесс. Ол кокс пешінде өткізіледі.

Кокстеу кезіндегі химиялық өгзерістерді екі реакц.типіне бөлуге болады:

Біріншілік: көмір шихтасының біріншілік газ және біріншілік смола буы бөлініп кокс түзіледі:

-күрделі молек.құрыл.деструкциясы

-Фенолдану реакциясы

-Көмірдің органикалық бөлігінің карбондалуы

-Гидроксил,карбоксил,метоксил топтарының реакциясы.

Екіншілік:бөлінген біріншілік газ біріншілік смола пешінің қызд.қабырғаларына жанасқанда жүреді:

-Алкан крекингінің реакциясы

-Алкандардың полимерленуі

-Нафтендердің дегидрленуы

-Ароматты көмір.конденсация реак.

-Карбендердің түзілу реакц.,одан әрі оның жарт.кокс пен кокске айналуы.

Қазіргі кокс-химия өнеркәсібі кокс шикізатының барлықкомпоненттерін пайдаға жарату және өңделетін үлкен масштабтағы өндіріс.

Кокс-химия өнеркәсібінің екі түрі:

1.Металлургиялық өнеркәсібтің бөлек орналасқан коксохимия өнд.толық циклді зауыттары.

2.Металлургиялық комбин.құрамына енетін онымен бір ауданда жанатын коксохим цехтары.

Кокс-химия цехтары негізгі және көмекші болып бөлінеді:

негізгі цехтары:-көмірді кокстеуге дайынд.және сақтайтын көмірді даярлау цехы;

-кокстеу цехы-онда басты процесс кокс көмірді шихтада өңдеп, ұшқыш химиялық өнімдер алынатын тура кокстеу газы;

-ұстау цехы,тікелей кокс газының сууы жүріп шикі бензол тас көмір смоласы және аммиак қосындысы алынады.

- өңделетін цехтар смола айдау,ректификация т.б

Ұстау цехына келген химиялық өнімдер одан әрі өңделеді. Бұл цехтан дайын өнімдер ретінде жеке ароматты көмірсутектер.

Қосымша цехтарға теміржол,энергетика,шаруашылық т.б жатады.

Пеште температураны жоғарлатса өтетін процестер мына түрде болады:

250^оC- H₂O,CO,CO_2,H₂ бөлінеді

300^оC- ТКС бөліне бастайды

350-500^оC- көмір шихтасының пластификациясы

500-550^оC- көмірдің органикалық массаның біріншілік газ және біріншілік шайыр түзе ыдырауы қатты қолданылады, жартылай кокс түзе пісуі600-700^оC- жартылай кокстің ыдырау және ұшқыш заттардың толық бөлінуі.

700C-қатты массаның беріктелуі және кокстің түзілуі.

Кокстеу кезінде пиролиз зонасында температура 900^оС дейін жететіндіктен көмірдің термиялық ыдырау өнімд.крекингі және ароматтау реакция нәтижесінде күрделі өзгеріске ұшырайды. Кокс газдардың негізгі компоненттері: метан, көміртек оксидтері,H_2, H₂S, NH₃ болады. Олардың мөлшері бастапқы көмірдің құрамына тәуелді.