Сторінка
3
Таблиця 2.16 - Кількість елементів, що залишилися в твердому залишку при 500 0С (% до початкового вугілля)
|
Вид ТГК |
С |
Н |
N |
О |
|
Сапропеліти |
54-61 |
21-27 |
17-32 |
17-32 |
|
Буре вугілля |
78-83 |
36-39 |
- |
14-43 |
|
Молоде кам'яне вугілля |
75-82 |
35-60 |
68-85 |
10-52 |
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
|
Компоненти газу |
З сапропелітів |
З торфів |
З бурого вугілля |
З кам'яного вугілля |
|
СО2+Н2S |
23-24 |
50-55 |
10-20 |
1-7 |
|
CO |
9-10 |
17-18 |
5-15 |
1-6 |
|
CmHn |
5-6 |
3- 4 |
1-2 |
3-5 |
|
O2 |
- |
- |
0,1-3,0 |
0,1-0,8 |
|
H2 |
10-12 |
3- 4 |
10-30 |
10-20 |
|
CH4 і гомологи |
40-41 |
10-12 |
10-25 |
55-70 |
|
N2 |
8-9 |
6-7 |
10-30 |
3-10 |
|
Qh, МДж/м3 |
22,2-23,0 |
9,6-10,0 |
14,6-18,8 |
27,2-33,4 |
З підвищенням температури напівкоксування склад первинних газів помітно змінюється (таблиця 2.18).
Таблиця 2.18 - Склад первинних газів з довгополуменевого вугілля
|
Температура напівкоксування t, °С |
CO2+H2S |
CO |
CmHn |
CH4 і гомологи |
С2Н6 |
Н2 |
N2 |
|
420 |
15,4 |
8,4 |
9,6 |
33,6 |
21,2 |
10,4 |
5,6 |
|
500 |
6,2 |
6,2 |
4,6 |
40,3 |
14,4 |
24,8 |
5,7 |
|
550 |
5,0 |
5,2 |
2,2 |
41,4 |
6,8 |
34,3 |
6,2 |
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);
Завантажити реферат