Ce este cocsul? Acesta este un produs de importanță strategică obținut prin descompunerea termică anoxică. Acesta este împărțit în mai multe specii. Deci, ele separă petrolul și cocsul, turba și cocsul de cărbune. Dar cea principală este ultima. Este cocs de cărbune care este componenta de bază a producției de furnal.
Produs important
Ce înseamnă cuvântul "cocs"? Morfologia acestui concept ne spune că este un reziduu solid combustibil format din încălzirea termică fără oxigen a unor substanțe organice, inclusiv cărbune (brun sau piatră), ulei și turbă. Cuvântul în sine are rădăcini în limba engleză. Cocsul nu înseamnă altceva decât un produs obținut prin descompunerea termică.
Pentru a menține arderea furnalelor, este necesară o cantitate mare de cocs de cărbune. Acest produs este o masă sinterizată poroasă, dar în același timp solidă. Se obține ca rezultat al îndepărtării substanțelor volatile din cărbune.
Pregătirea loturilor
Direct producția de cocs începe cu sortarea încărcăturii. Toate cărbunele care au ajuns la plantă sunt împărțite în funcție de proprietățile și compoziția lor în grupurile potrivite. După aceea, încărcătura este zdrobită și amestecată. Apoi urmează dozarea. Este produs pe scale automate. După o astfel de pregătire, încărcătura este îmbogățită cu ajutorul metodelor de desprăfuire, filtrare, spălare, flotare și alte metode. Toate acestea fac posibilă îndepărtarea impurităților străine din materia primă. După încărcare, acesta trebuie uscat și intrat în faza finală de zdrobire, rezultând în producția de boabe cu o rază de maximum 3 mm.
Materialul brut astfel pregătit este pregătit să înceapă producția de cocs de furnal. Se reîncarcă în unitățile de amestecare și apoi intră în buncărele de depozitare din turnul de cărbune.
Coca-Cola baterii
Materiile prime pregătite, necesare pentru realizarea producției de cocs, se toarnă din minele de cărbune în buncărul mașinii de încărcare. După aceea, este livrat bateriilor de cocs. Acesta este un sistem alcătuit din mai multe camere, în care are loc procesul de producție a produsului final.
Camera de cocserie este o structură a cărei pereți sunt căptușite cu cărămizi refractare. Lungimea acestuia - 13-15 m, lățimea - 0,4-0,5 m, înălțimea - 5-5,5 m. Astfel de dimensiuni ale camerei permit realizarea procesului de producere a cocsului la o viteză destul de rapidă.
În momentul producerii cocsului, tehnologia procesului necesită o încălzire semnificativă a camerelor. În acest scop, între ele se construiesc placi speciale. Acestea reprezintă un întreg sistem de canale de încălzire prin care se deplasează gazele fierbinți. Ca urmare, pereții camerelor sunt încălziți. Regeneratoarele sunt situate în partea inferioară a instalațiilor de producție a cocsului. Acestea sunt necesare pentru incalzirea camerelor cu gaze furnizate prin conducte de gaze, precum si pentru cele care parasesc aerul.
Încălzirea încărcăturii
O pistă de șenile este situată deasupra camerelor de cocs. Se mișcă mașina de încărcare. Din ea, încărcătura prin trapeu intră în cameră. Acest lucru se datorează mecanismelor speciale pe mașină care pot deșuruba și apoi închide capacele sigilate.
Formarea produsului final
Toată producția de cocs metalurgic respectă cu strictețe procesele tehnologice, care necesită să nu permită intrarea aerului în cameră. Cum se întâmplă acest lucru? Procesul de obținere a cocsului începe imediat după ce autovehiculul de încărcare livrează o doză măsurată de încărcare în cameră. În acest caz, se închide trapele și se activează dispozitivele de încălzire.
Ce se întâmplă în stadiul inițial când se produce cocsul? Tehnologia procesului în prima etapă asigură separarea gazelor și a apei de materia primă finită. După aceasta se produce topirea și uscarea încărcării. O creștere suplimentară a temperaturii duce la umflarea acestui produs intermediar. Acest lucru se datorează eliberării în continuare a gazelor și a vaporilor. Apoi încărcarea se solidifică treptat. Care este ultima etapă a procesului, care are ca rezultat cocsificarea? Producția acestui produs se realizează prin crăparea și contracția sinterului. Ca rezultat, se formează așa-numitul tort de cocs. Toate fracțiunile având o formă de vapori de gaz sunt redirecționate prin intermediul șanțurilor la colectorul de gaze.
Procesul de încălzire a încărcăturii în camere este de la pereții ei încălziți până la centru. Datorită conductivității termice scăzute a materiilor prime în diferite locuri, etapele de cocsificare se află în diferite etape.
Întregul proces de formare a cocsului durează între 14 și 17 ore. Durata sa depinde de temperatura de ardere a încărcăturii, de compoziția acesteia și de dimensiunile camerei.
Livrarea produselor în turn
Cocsul produs în camere trebuie să fie stins. După ce intră în contact cu aerul, se produce arderea spontană. În mașină, cocsul este livrat în turn, unde este în cele din urmă stins cu apă. În plus, produsul este turnat din mașină pe o suprafață de beton înclinată, numită o rampă. Aici, în douăzeci de minute, se răcește. După aceasta, cocsul este transportat prin mașini de sortare.
Produse asociate
Producția cocsului este imposibilă fără eliberarea de substanțe volatile. Sunt un amestec de gaze și vapori. Astfel de componente sunt numite colectiv gaze de cocserie directă. După prelucrarea unei tone de încărcare, a cărui conținut de umiditate atinge 6%, se obțin 270 kg de gaz de cocserie directă. În ceea ce privește volumul, această cifră este de 330 de metri cubi.
În gazul de cocserie directă, obținut dintr-o tona de lot, conține:
- aproximativ treizeci de kilograme de gudron de cărbune;
- 10 kg de benzen brut;
- 3 kg de amoniac;
- 5 kg hidrogen sulfurat;
- 80 kg de apă;
- 140 kg gaz de retur.
Până de curând, cocsificarea secundară a fost singurul furnizor de hidrocarburi benzenice. Cu toate acestea, după dezvoltarea industriei de rafinare a petrolului, aceste produse au devenit posibile cu mai puține investiții de capital. Acest lucru a dus la faptul că ponderea producției de cocs în aprovizionarea cu hidrocarburi benzenice a scăzut la patruzeci la sută. Acest produs este utilizat ca materie primă în procesul de sinteză organică. Fracția sa ușoară este prelucrată cu benzen brut.
Alte tipuri de subproduse după rectificare și tratare cu reactivi chimici, precum și după congelare și cristalizare ulterioară, fac posibilă obținerea a aproximativ 300 de compuși chimici de înaltă calitate.
Utilizarea uleiului
Această substanță naturală, la fel ca și cărbunele, are o importanță strategică pentru țara noastră. Ele produc cocs și produse petroliere, care sunt:
- combustibil;
- ceresine și parafine;
- uleiuri lubrifiante;
- bitum;
- unsori plastice;
- materii prime pentru principalul complex organic și petrochimic;
- alte produse.
Cocs de petrol
Această expresie este colectivă. Sub cocsul de petrol se înțeleg produsele de prelucrare profundă a "aurului negru". Materiile prime pentru producția sa sunt componentele obținute în timpul procesării primare a uleiului. Este gudron și jumătate de tartă, asfalt și extract.
- cocsificarea întârziată, care se efectuează în reactoare neîncălzite;
- În instalațiile de cărbune cu ajutorul reactoarelor orizontale de tip încălzit.
Prima dintre aceste două metode este cea mai populară. Cu ajutorul său, produce aproape optzeci de procente din acest tip de produs.
Cocsul de petrol este folosit în continuare pentru producerea de electrozi, precum și a masei anodice și anodelor în topirea aluminiului. Se găsește în procesele tehnologice de fabricare a feroaliajelor, a abrazivilor și a siliciului. Cocsul de petrol este utilizat pe scară largă în industria chimică.
Prepararea acestui produs are loc la presiune scăzută. Temperatura este menținută de la 480 la 560 de grade. Acest lucru permite producerea cocsului și a benzinei din petrol, a gazelor de hidrocarburi, precum și a fracțiilor de petrol de petrol kerosen.
Procesul de cocsificare este împărțirea tuturor componentelor care alcătuiesc materiile prime. În acest caz se formează fracțiunile de distilat lichid și gazele de hidrocarbură.
Procesul industrial de obținere a cocsului de petrol se realizează folosind trei tipuri de plante. În plus față de cocsificarea periodică în cuburi speciale și un proces lent în camere, aceasta poate apărea continuu în masa fluidizată a suportului coaxial. Să considerăm unul dintre ele, care este aplicat cel mai adesea, mai detaliat.
Cocsare întârziată
Acest proces este, de asemenea, numit semicontinuos. Această metodă de obținere a cocsului de petrol este cea mai comună în practica mondială. Aceasta implică un proces tehnologic în care materia primă preîncălzită la 350-380 de grade este alimentată în mod continuu în tăvi speciale în coloanele de distilare. Aceste instalații funcționează la presiune atmosferică. Materiile prime pentru producția de cocs de petrol curg pe plăcuțe și intră în contact cu vaporii care se ridică din vasele de reacție. Rezultatul acestei transferuri de masă și căldură este condensat. El este cel care formează, împreună cu materia primă secundară, materii prime secundare, supus unei încălziri suplimentare la 490-510 grade în cuptoare tubulare.
Apoi amestecul intră în camera de cocs. Acestea sunt cilindri goi amplasați vertical, a căror înălțime ajunge la 22-30 metri, iar diametrul este de 3-7 m.
Masa de reacție intră continuu în camera de cocsificare. Și acest proces durează între 24 și 36 de ore. În acest timp, masa, datorită căldurii deținute de aceasta, este cocsată treptat. Când camera este umplută cu produsul final cu 70-90%, este îndepărtată folosind un jet de apă convențional de înaltă presiune.
Apoi, cocsul este plasat într-o concasor, în care este zdrobit în bucăți, a căror dimensiune nu depășește 150 mm. După aceea, produsul este alimentat prin intermediul unui ascensor pe ecran, sorbitându-l în fracțiuni de dimensiuni diferite. Camera în care a fost obținută cocsul trebuie să fie încălzită cu abur și cele furnizate de aparatul de funcționare. Apoi recipientul este umplut din nou cu materii prime.
După trecerea prin procesul tehnologic, apar produse volatile. Acesta este un amestec de vapori-lichid care este extras continuu din camerele de operare și apoi este separat în gaze într-o coloană de distilare și apoi într-un separator de apă și o unitate de gaz, precum și într-o coloană de stripare.