Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Кокс і коксування - Хімія

Кокс-сіре, трохи сріблясте, пористе і дуже тверда речовина, більш ніж на 96% складається з вуглецю і отримується при нагріванні кам'яного вугілля або нафтових пеков без доступу повітря при 950-1050 ° С. Процес полученія- коксу в результаті переробки природних палив називається коксуванням.

Схема коксування: 1. - коксова батарея; 2. - збірний канал продуктів горіння; 3. - газопровід; 4. - відділювач конденсату; 5. - газовий холодильник; 6. - електрофільтр; 7. - газодувки; 8. - трубопровід для відведення конденсату; 9. - відстійник; 10. - сховище смоли; 11. - сховище аміачної води; 12. - аміачна колона; 13. - сатуратор; 14. - бензоловий скруббер; 15. - бензолова колонка.

Кокс застосовують для виготовлення електродів, для фільтрування рідин і, найголовніше, для відновлення заліза із залізних руд і концентратів в доменному процесі виплавки чавуну. У доменній печі кокс згоряє і утворюється оксид вуглецю (IV):

С + 02 = СО2 + Q,

який взаємодіє з розпеченим коксом з утворенням оксиду вуглецю (II):

С + СO2 = 2CO - Q

Оксид вуглецю (II) і є відновником заліза, причому спочатку з оксиду заліза (III) утворюється оксид заліза (II, III), потім оксид заліза (II) і, нарешті, залізо:

3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 + Q

Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2- Q

FeO + CO = Fe + CO2 + Q

В результаті доменного процесу отримують рідкий чавун-сплав заліза з домішками, що містяться в залізній руді і кам'яновугільному коксі, - вуглецем, кремнієм, марганцем, фосфором і сіркою.

Коксування виникло в XVIII в., Коли винищення лісів для отримання деревного вугілля, що використовувався при виплавці заліза, стало загрозливим і потрібно було замінити це вугілля іншим паливом. У 1735 р в Англії була проведена перша доменна плавка на коксі.

У наш час 10% видобутого в світі кам'яного вугілля перетворюють на кокс. Коксування проводять в камерах коксової печі, що обігріваються зовні палаючим газом. При підвищенні температури в кам'яному вугіллі відбуваються різноманітні процеси. При 2500С з нього випаровується волога, виділяються СО і СО2; при 3500С вугілля розм'якшується, переходить в тістоподібне, пластичний стан, з нього виділяються вуглеводні-газоподібні і низкокипящие, а також азотисті і фосфористі з'єднання. Важкі уг-лист залишки спекаются при 5000С, даючи напівкокс. А при 7000С і вище напівкокс втрачає залишкові леткі речовини, головним чином водень, і перетворюється на кокс.

Всі летючі продукти надходять в газосборнік, а залишився розпечений кокс виштовхують в так званий гасильний вагон, де його охолоджують (гасять) водою або інертним газом. Леткі речовини при конденсації утворюють аміачну воду і смолу. Частина неконденсірующаяся газу використовують для нагрівання вугілля в камерах печі; залишок газу, аміачна вода і смола йдуть на переробку. З них отримують різноманітні неорганічні і органічні (головним чином ароматичні) з'єднання. З 1 т кам'яного вугілля отримують приблизно 800 кг коксу, 150 кг газу і 50 кг інших продуктів.

Коксохімічне виробництво:

Важливим джерелом промислового отримання ароматичних вуглеводнів поряд з переробкою нафти є коксування кам'яного вугілля.

Процес коксування можна провести в лабораторії. Якщо кам'яне вугілля сильно нагрівати в залізній трубці без доступу повітря, то через деякий час можна буде спостерігати виділення газів і парів. В U-образ-ой трубці конденсується смола, що має неприємний запах, і над нею вода, що містить аміак. Що проходять далі гази збираються в посудині над водою. В залізної трубці після досвіду залишається кокс. Зібраний газ добре горить, його називають коксівним газом.

Таким чином, при нагріванні кам'яного вугілля без доступу повітря утворюються чотири основних продукту: кокс, кам'яновугільна смола, аміачна вода, коксовий газ.

Коксохімічне виробництво в основі своїй має багато спільного з лабораторним досвідом коксування вугілля, воно ніби відтворює його у великих масштабах.

Промислова коксова піч складається з довгої вузької камери, в яку зверху через отвори завантажують кам'яне вугілля, та опалювальних простінків, в каналах яких спалюють газоподібне паливо (коксовий або доменний газ). Кілька десятків таких камер утворюють батарею коксових печей. Для досягнення високої температури горіння газ і повітря попередньо нагрівають в регенераторах, розташованих під камерами, подібно до того як це здійснюється в мартенівському способі виробництва сталі.

При нагріванні вугілля без доступу повітря до 900-1050оС призводить до його термічного розкладання з утворенням летючих продуктів і твердого залишку-коксу.

Процес коксування триває близько 14 годин. Після того як він закінчиться, утворився кокс- «коксовий пиріг» -вигружают з камери в вагон і потім гасять водою або інертним газом; в камеру завантажують нову партію вугілля, і процес коксування починається знову. Коксування вугілля-періодичний процес. Основні продукти: кокс-96-98% вуглецю; коксовий газ-60% водню, 25% метану, 7% оксиду вуглецю (II) та ін. Побічні продукти: кам'яновугільна смола (бензол, толуол), аміак (з коксового газу) та ін.

Після охолодження кокс сортують і направляють на металургійні заводи для доменних печей.

Летючі продукти виводяться через отвори вгорі камер і надходять у загальний газосборнік, де з них, як у нашому досвіді, конденсується смола і аміачна вода.

З неконденсірующаяся газу витягують аміак і легкі ароматичні вуглеці (головним чином бензол). З метою отримання аміаку газ пропускають через розчин сірчаної кислоти; утворюється сульфат амонію використовується як азотне добриво.

Ароматичні вуглеводи виходять шляхом поглинання їх розчинником і подальшої відгону з утворюється розчину.

З кам'яновугільної смоли шляхом фракціонування отримують гомологи бензолу, фенол (карболову кислоту), нафталін та ін.

Коксовий газ після отчистки застосовується в якості палива в промислових печах, оскільки містить багато горючих речовин. Він використовується і як хімічна сировина. Наприклад, з коксового газу виділяють водень для різних синтезів.

Проблеми використання вуглеводневої сировини:

До недавнього часу в паливному балансі країни величезна частка припадала на нафту. У зв'язку з розвитком енергопостачання здійснюється переведення енергетики з використанням нафти і нафтопродуктів в якості палива на широке застосування в цих цілях природного газу, вугілля, на використання атомної енергії. Це означає, що важкі залишки переробки нафти-мазути будуть більш повно перероблятися в світлі нафтопродукти, необхідні для сучасного органічного синтезу. Хімічній науці належить задача вишукати більш ефективні шляхи переробки нафти, природного і попутних газів, вугілля, сланців, а також удосконалити існуючі з метою більш повного та комплексного використання природного вуглеводневої сировини.

Отримання штучного рідкого палива не є новою проблемою. Установка гідрування вугілля була введена в Німеччині ще в 1923 році, а в 1943 цим шляхом в Німеччині було отримано 2 млн тонн бензину і 800 тисяч тонн дизельного палива. Процес отримання штучного рідкого палива був досить дорогим і проходив при тиску 70 МПа і температурі 180оС. У повоєнні роки гідрування вугілля практично втратило промислове значення.

В даний час вченими розробляються інші економічно вигідніші методи гідрування вугілля з використанням ефективних каталізаторів, що дасть можливість знизити температуру і тиск.

Іншим перспективним шляхом отримання синтетичного рідкого палива є його синтез з оксиду вуглецю (II) і водню.
Визначення вмісту аскорбінової кислоти в яблуках різних сортів
Міністерство загальної та професійної освіти Російської Федерації Уральський Державний Технічний Університет - УПІ Навчально-дослідна робота студента по кафедрі аналітичної хімії: Визначення загальної кислотності і вмісту p-активних речовин у різних сортах яблук Виконав: Студент гр. Х-349 Галкін

Визначення компонентів ванн фарбування кислотними барвниками
Московський Державний Текстильний Університет їм А.Н. Косигіна. Кафедра аналітичної, фізичної та колоїдної хімії. Звіт по навчально-дослідної роботи на тему: «Визначення компонентів ванн фарбування кислотними барвниками» .Виполнілі: студенти гр.26-99 Біла В.В, Галімова Л.Р. Перевірив: доцент

Ознайомча практика
Міністерство освіти Російської Федерації Кузбаський Державний Технічний Університет Хіміко-технологічний факультет Кафедра ХТТТ і Е Звіт по екскурсійній практиці на КОАО «Азот» Виконав Перевірив Кемерово 2001 Зміст Історичні відомості про КОАО «Азот» ... 3 Отримання аміачної селітри (цех

Нафта і способи її переробки
Розділ: хімія, геодезія, геологія Тема: НАФТА І спсобов ЇЇ ПЕРЕРОБКИ Примітки: Використання: Іспит, 06.2001, шк. № 119, м Новосибірськ, оцінка: відмінно, перевірила: Сєдова О.В. Автор: Ксюха Г. E-mail: gnevkina_e@top-kniga.ru Призначення: реферат Тип: WinWord ЗМІСТ Стор. 1. ВСТУПЛЕІЕ Нафта

Нафта
Походження нафти Питання про початкову речовину, з якої утворилася нафта, про процеси нефтеобразования і формування нафти в концентрований поклад, а окремих покладів в родовища до цього часу ще не є остаточно вирішеними. Існує ряд думок як про початкові для нафти речовини, так і про причини

Повість про любов Херея і Каллирои (Та peri Chairean kai Kalliroen)
Харитон (Charitonos) II в. н. е.? Роман. Антична література. Греція. Ю. В. Шанін Дія першого зі збережених грецьких романів відноситься до V в. до н. е. - Часу найвищої могутності Перської царства, Пелопоннеського конфлікту, греко-перських воєн і багатьох інших історичних подій. Прекрасна

Моделювання процесів іонної імплантації
Московська Державна Академія тонкої хімічної технології ім. М. В. Ломоносова. _ Кафедра ТПМ Курсова робота Тема: «Математичне моделювання іонно-імплантованих структур». Керівник Евгеньев С. Б. Виконав Гнезділов А. Л. МОСКВА 1999р. ПЛАН РОБОТИ: 1. Загальні відомості про процес іонної імплантації.

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати