Сторінка
3

Піроліз твердих горючих копалин

Таблиця 2.16 - Кількість елементів, що залишилися в твердому залишку при 500 0С (% до початкового вугілля)

Напівкокс. Зольність напівкоксу вище за зольності початкового вугілля, оскільки мінеральні компоненти практично не відлучаються при температурі напівкоксування.

Вихід летких речовин з напівкоксу залежить від їх виходу з вугілля, становлячи 23-25 % від вихідного.

Вміст вуглецю в напівкоксі завжди вище, ніж в початковому вугіллі, причому, чим молодше вугілля, тим більше зростає вміст вуглецю в напівкоксі. Так, якщо у вугіллі вміст Сdaf коливається від 68 до 85 %, то в напівкоксі - від 84,4 до 91,8 %. Вміст водню у вугіллі змінюється від 9,15 до 3,86 %, а в напівкоксі - 4,38 - 2,65 %, тобто на 5,3 і 1,7 %.

Вміст кисню в напівкоксі не перевищує 5 %.

Таким чином, напівкокси завжди мають більш близький елементний склад і більше збагачені вуглецем, що підвищує їх якість, як енергетичного палива, оскільки теплота їх згоряння (32-35 МДж/кг) значно вище, ніж у вихідного молодого вугілля і торфу.

У залежності від спікливості вугілля напівкокс може бути спеченим або залишатися в шматках і зернах.

Напівкокс має підвищену пористістю (40-45 % проти 5-6 % у вугілля) і відповідно малу насипну густину (0,5-0,6 т/м3). Він має високу реакційну здатність до СО2, добре горить, легко запалюється.

Елементарні структурні одиниці напівкоксу відрізняються від вихідного вугілля більшим ступенем конденсації, що дозволяє говорити про принципову схожість процесу термодеструкції і метаморфізму в природних умовах.

Газ напівкоксування. Первинний газ (газ напівкоксування) прийнято називати прямим до конденсації з нього пари і вловлювання газового бензину і зворотним після видалення компонентів первинної смоли і газового бензину. Склад зворотного первинного газу залежить від технологічних умов процесу, сировини і конструкцій печей (таблиця 2.17).

Таблиця 2.17 - Приблизний склад первинних газів (об'ємні проценти) і теплота їх горіння

З підвищенням температури напівкоксування склад первинних газів помітно змінюється (таблиця 2.18).

Таблиця 2.18 - Склад первинних газів з довгополуменевого вугілля

Первинна смола являє собою складну суміш різних органічних речовин, що конденсуються з газу напівкоксування (прямого газу) при температурі 30-50 0С. Як правило, вона залишається рідкою при кімнатній температурі, маючи різну в'язкість, однак деякі торфи і буре вугілля дають іноді густі первинні смоли через наявність в них значної кількості твердих парафінів. Густина смоли близька до одиниці (0,845-1,078), колір змінюється від жовто-бурого до темно-бурого.

У залежності від природи, ступеня вуглефікації і складу ТГК в первинній смолі виявлені:

1. граничні вуглеводні - СnH2n+2 від пентану до С=30-35;

2. неграничні вуглеводні жирного ряду - CnH2n (олефіни) і CnH2n-2 (діолефіни);

3. ароматичні вуглеводні (небагато бензолу, толуол, ксилоли, а також мезитилен, стирол і ін.);

4. конденсовані ароматичні сполуки (нафталін, тетралін, декалін, дифенілметан, метиловані гомологи нафталіну і антрацену);