Сторінка
2

Коксування вугілля

Газ що виходить з коксової печі з температурою 650-670 0С, піддають двостадійному первинному охолоджуванню і переробці, схема якої описана нижче. Спочатку газ охолоджуюєть до 85-90 0С водою, що впорскується на вході в газозбірник, в якому збирається газ з всіх печей коксової батареї. Охолодження потоку відбувається за рахунок випаровування води, що подається з температурою 70-75 0С. Внаслідок такого охолоджування конденсується приблизно половина смоли, а також виділяються у вигляді пастоподібної маси фуси - суміш вугільного і коксового пилу зі смолою.

Невипарена частина охолоджуючої води абсорбує з газу деяку кількість аміаку, сірководню, двооксиду вуглецю, ціаніду водню з утворенням амонійних солей. Рідку фазу і фуси відділяють від газу в сепараторах і направляють у відстійник, звідки прояснена вода повертається на охолоджування в газозбірник. Фуси скребковими транспортерами виводять з відстійників і направляють у вуглепідготовчий цех, де використовують як добавку до шихти. Смолу подають в кінцевий холодильник для вилучення нафталіну.

Газ з температурою 80-90 0С направляють на другий рівень первинного охолоджування в трубчасті холодильники або холодильники змішування, де його температура знижується до 25-350С. У цих апаратах відбувається конденсація парів води і смоли, в якій розчинена деяка частина нафталіну, що міститься в газі. Склад газу, що відводиться з холодильників другого рівня охолоджування подано в таблиці 2.22.

Таблиця 2.22 - Склад коксового газу

Порівняння цих даних із складом прямого коксового газу показує, що внаслідок первинного охолодження найбільш різко знижується кількість водяних парів і смоли. Смола, що залишилася в газі знаходиться у вигляді туману і вловлюється в трубчастих електрофільтрах, що забеспечують ступінь вилученняння 98-99 %.

Очищений від смоли газ стискують до 20-30 кПа, підігрівають паром до 50-60 0С і направляють на вилучення аміаку, яке здійснюють шляхом його взаємодії з сірчаною кислотою. Утворений при цьому сульфат амонію використовується як добриво. Сірчана кислота зв'язує також луги, що є в газі, піридинові - в сульфат піридину, з якого потім в окремій установці виділяють піридинові луги.

Наступним етапом очищення коксового газу є його кінцеве охолоджування до 25-30 0С з одночасним вилученням нафталіну. При охолоджуванні газу відбувається конденсація водяних парів, що містяться в ньому і вимивання кристалів нафталіну, які нагромаджуються в нижній частині холодильника. Сюди ж для розчинення нафталіну подають смолу, відділену на стадії первинного охолоджування газу. Після відстоювання смолу направляють на фракціонування і переробку, а газ йде на вилучення сирого бензолу. Останній процес здійснюють абсорбційним методом, використовуючи як вбирач поглинальне кам'яновугільне масло.

Далі газ очищають від ціаніду водню та сірчаних сполук і отримують так званий "зворотний коксовий газ", що складається з СО2 (1,5-2,7 %), N2 (1,4-2,3 %), О2 (0,3-0,8 %), Н2 (53-62 %), СО (4,6-6,3 %), СН4 (22,6-25,7 %) і гомологів метану (1,5-2,7 %).

Технологія коксування в періодично діючих камерних печах повністю вирішає задачу отримання високоякісного коксу при одночасному значному розширенні сировинної бази за рахунок використання великих запасів слабоспікливого і неспікливого вугілля, а також при забезпеченні високої продуктивності праці і мінімальній його шкідливості та високих техніко-економічних показниках.

Серед шляхів вирішення цієї проблеми є ряд технічних прийомів і заходів, основними з яких є раціональне складання шихт, оптимальний ступінь і характер подрібнення вугілля, збільшення щільності завантаження, попередня сушка і нагрівання вугілля перед коксуванням і ін.

Підвищення щільності вугільного завантаження досягають шляхом трамбування шихти, часткового або повного брикетування і гранулювання вугілля, а також додання органічних рідин. Як показали дослідження, спікливість шихти збільшується пропорційно квадрату щільності засипки, із збільшенням щільності шихти зростає міцність грудок і матеріалу коксу.

При ущільненні шихти трамбуванням можна підвищити її щільність до 1,05-1,15 т/м3. Внаслідок скорочення відстані між зернами в ущільненому вугільному пирогу при коксуванні потрібна менша кількість рідкої фази і досягається велика міцність коксу. Це обумовлює можливість використання шихт зниженої спікливості.