Fosszilis szén feldolgozása
Fosszilis szén feldolgozása
A kivont fosszilis szén nagy része kémiai nyersanyaggá válik, amelyet magas hőmérsékleten feldolgoznak. Az ilyen feldolgozásnak köszönhetően, amelyet pirogénnek neveznek, értékes másodlagos termékeket nyerünk szénből, amelynek célja üzemanyag vagy vegyi anyag. A fő feldolgozási folyamatok: pirolízis. a szén gázosítása és hidrogénezése.
A pirolízisnek (vagy száraz desztillációnak) nevezett eljárásban a szén nem jut hozzá levegőhöz, így különböző állapotokban (szilárd, folyékony és gáz-halmazállapotú) termékek keletkeznek. Nézi az időt, amelynél a pirolízis végbemegy, és a végtermék, két fajta eljárást lehet megkülönböztetni: alacsony hőmérsékleten (karbonizálás), és a magas hőmérsékletű pirolízis (karbonizálás).
Fél kokkolás a fosszilis szén hőkezelése. Különleges kemencékben a szén 500-550 ° C-ra melegszik. Ennek eredményeként előállítanak félkoksot, elsődleges éghető gázokat és gyantákat. A félig kokszoláshoz előnyös, ha nagy mennyiségű illékony anyagot (kő vagy barna) választanak ki, így az elsődleges gyanták hozama nagyobb. Az alacsony hőmérsékletű pirolízis fő szakaszai:
- 1 Kátrány és gázgőzök intenzív felszabadulása és műanyag tömeg kialakulása (hőmérséklet - 320-480 ° C)
- 2 A szilárd maradékok további megsemmisítése, a gyanta és a gáz alakulása, valamint a szén képződése (hőmérséklet - 480-550 ° C).
A félig kokszolás termékeit különböző területeken használják. A szilikagél szilárd maradék, amely könnyen megvilágítható és füstmentes égetéssel rendelkezik. Az iparban és a háztartásban üzemanyagként felhasznált üzemanyagként és a kokszolásra szánt töltet adalékanyagaként. Különösen értékes a barnaszénből előállított félkoksz. Ezt széles körben használják "kifinomult" energiatárolóként és adalékként a töltéshez. A gyanták különféle folyékony tüzelőanyagok feldolgozásához nyersanyagként szolgálnak. Az elsődleges gázt magas fűtőértékű tüzelőanyagként használják, és kémiai szintézisre használják.
A hidrogénezés a fosszilis szén magas hőmérsékletű feldolgozásának folyamata, a pirolízistől való eltérése pedig az, hogy hidrogén és katalizátor hatása alatt halad. Ezt a folyamatot cseppfolyósításnak vagy cseppfolyósításnak nevezik. A szénhez hozzáadott hidrogén hozzáadásával szintetikus folyékony tüzelőanyagot kapunk. A hidrogénezéshez előnyös a oxidálatlan barnaszén és alacsony keményszén alkalmazása.
A folyamatot megelőzően a szén nagymértékben porított és szárított, majd a katalizátort por vagy emulzió formájában adagoljuk. Ahogy a hőmérséklet emelkedik, a szén a kifejlesztett gázzal átjut a szénolaj-paszta állapotába. A folyamat során a hőmérséklet elérheti a 400-500 ° C-ot. Ennek eredményeképpen folyékony termékek (legfeljebb 80%) és gáz keletkezik.
A gáztalanítás egy másik módja a fosszilis szén feldolgozásának magas hőmérsékleten. Ez azon a tényen alapul, hogy a hatása alatt az oxigén, vízgőz, szén-dioxid és a hidrogén (oxidáló) szén szerves részét alakítjuk teljesen a gáz-halmazállapotú termékek (tüzelőanyag gáz). Elgázosítás lehet alávetni bármely ásványi szenek kezdve lignitet és végződő antracit, figyelmen kívül hagyva százalékában hamutartalom, az illékony anyagokat, nedvesség, stb Az eredmény az elgázosító folyamat, - az éghető gáz - lehet bármilyen összetételű :. Tiszta hidrogén, a metán, gázok keveréke és gáz keletkezik. By the way, generátor gázt eredetileg úgynevezett "könnyű", mivel a XIX század fő célja volt, hogy megvilágítsa az utcákat és tereket.
Maga a folyamat a gázgenerátorokban történik, amelyek három alapfajta. A különbség az, hogy a szén kölcsönhatásba lép a fújással.
A Lurgi típusú gázgenerátorban 5-30 mm vastagságú széndarabokat fújnak fel az alatta lévő gőz és oxigén keverékéből. A folyamat hőmérséklete 900 º-tól kezdődik.
A Koppers-Togzek gázturbinában szénpor felhasználásra kerül, amely gőzzel és oxigénnel keveredve együtt mozog velük. A folyamat hőmérséklete 1400-1600 ° C.
Egy Winkler-típusú gázgenerátorban a szenet 2-10 mm-es finomszemcsés állapotba zúzzuk, amelynek fluid ágyát gőz és oxigén keverékével fújják. A folyamat hőmérséklete 900-950 ° C.
A gázosítás befejeződésekor a berendezés nyers gázt hagy, amely bizonyos mennyiségű szennyeződést tartalmaz. Miután megtisztításra és hűtésre került.
Vannak földalatti gázosítás is, ahol a fosszilis szén a föld belsejében gázgá alakul. A szénlelőhelyekhez fúrt lyukak vannak az előállított gáz fújására és kisülésére. Továbbá kialakulási csatornák jönnek létre (a kutak között), amelyek felett a réteg ég. Az égési folyamatot fújja. A kapott gázot eltávolítjuk és tisztítjuk.
A fosszilis szén globális tartalékai magasabbak, mint az olaj- és gázkészletek. És a feldolgozási módok lehetővé teszik a jövőben a fosszilis szén egyik legfontosabb üzemanyag-és nyersanyagok előállítása másodlagos termékek.