Det var en gang, koksovnsgass ble ansett som et biprodukt i prosessen med å lage koks, så ofte ble det til og med sluppet ut i atmosfæren (som er veldig bortkastet!). Senere ble gass brukt til å varme koksovner, og i dag distribueres den allerede fullt ut til eksterne forbrukere til husholdningsbruk og andre behov. Hvordan produseres koksgass og hva er sammensetningen? Denne artikkelen diskuterer alle aspekter ved problemet og gir spesifikke eksempler på bruk av gass.
Historisk aspekt
Historien om koksovnsgass begynte på slutten av 1800- og begynnelsen av 1900-tallet. Allerede da ble den brukt til belysning, oppvarming og følgelig til matlaging og andre husarbeid. På den tiden brøt den industrielle revolusjonen og urbaniseringen ut. Produksjonen av biprodukter, kulltjære og ammoniakk begynte å tjene som de viktigste komponentene, nemlig råvarer, i fremstillingen av fargestoffer av en kjemisk sammensetning og i den kjemiske industrien som helhet. Dermed absolutt alle typer fargestofferkunstig natur ble laget av tjære og koksovnsgass.
I tillegg har koksovnsgass blitt mye brukt i ovner for produksjon av industriprodukter, i gassfyrte motorer og selvfølgelig som råstoff i produksjon av kjemiske produkter.
Produksjon av koksovnsgass
Å oppnå koksovnsgass skjer samtidig med produksjon av koks ved koksverk ved tørrdestillasjon av kull. Det er viktig å merke seg at denne prosessen nødvendigvis må fortsette ved en temperatur på 900-1200 grader. Som nevnt ovenfor, i de innledende stadiene av generasjonen, ble gass ansett som et biprodukt, så den rømte ofte ut i den atmosfæriske luften. Litt senere begynte koksovner å varmes opp med koksovnsgass. Dermed har gassforbruket til personlige behov gjennomgått en betydelig reduksjon (nesten til 60%), mens resten av mengden tilhørte andre kategorier av forbrukere, for eksempel for oppvarming av ovner i metallurgisk produksjon, hvis temperatur er ekstremt høy, eller til husarbeid. I dag tilhører absolutt all gass eksterne forbrukere. Hvorfor? Faktum er at koksovnsgass er svært kaloririk, noe som betyr at det er mulig å bruke billigere gass til oppvarming av ovner. LPG er et godt eksempel på dette. Den er forresten basert på en propan-butanblanding.
koksovnsgasssammensetning
Som det viste seg, fra en rekke gasserav kunstig opprinnelse, er gassen som vurderes i artikkelen og oppnådd i prosessen med kullkoks av stor betydning. Det skal bemerkes at fra et praktisk synspunkt gjennomgår sammensetningen betydelige svingninger. Dette avhenger som regel av råstoffet som brukes som drivstoff, av forskjellen i driftsmåter, av den fysiske tilstanden til koksovnene, og så videre. Dens brennverdi ligger innenfor 15-19 MJ/m3. Hvis vi vurderer komponentene i denne gassen som en prosentandel av volumet, dannes følgende bilde:
- H2: 55–60.
- CH4: 20-30.
- CO: 5-7.
- CO2: 2-3.
- N2: 4.
- umettede hydrokarboner: 2-3.
- O2: 0, 4-0, 8.
Det er viktig å merke seg at koksovnsgass (formel: H2CH4NH3C2H4) har en tetthet ved en temperatur på null grader fra 0,45 til 0,50 kg / m3, varmekapasiteten er lik 1,35 kJ / (m3 K), og temperaturen, som følger med tenningsprosessen, når 600-650 grader.
Substansformel
Som det viste seg ovenfor, inkluderer sammensetningen av koksovnsgass stoffer som hydrogen (H2), metan (CH4), ammoniakk (NH3) og etylen (C2H4). Som et eksempel vil det være hensiktsmessig å gi følgende sammensetning av renset koksovnsgass:
| Component | H2 | CH4 | CO | N2 | SN | O2 |
| Innhold, % | 55, 5 | 27, 6 | 8, 2 | 6, 0 | 2, 0 | 0, 7 |
Det er viktig å merke seg at sammensetningen av gassen som vurderes er strengt avhengig av temperaturregimet til forkoksingsprosessen og dens varighet. Kvaliteten på kullet som behandles spiller også en stor rolle. Jo høyere temperaturregimet i forkoksingsprosessen er, desto høyere nivå av nedbrytning av hydrokarboner, og dermed høyere innhold av hydrogen og karbonmonoksid i gassen. Følgelig vil innholdet av karbondioksid tvert imot bli lavere.
Need for coke gas cleaning
I dag er problemet med behovet for å rense koksovnsgass ganske akutt, fordi denne sammensetningen påvirker miljøaspektet ved livet negativt. Dermed streber det moderne samfunnet etter å forbedre de relevante teknologiene. Rengjøring av koksovnsgasser er nødvendig for effektiviteten til anleggsmekanismer, fordi hydrogencyanid, hvis innhold i koksovnsgass er ganske høyt, er hovedårsaken til korrosjon av profesjonelt utstyr. I tillegg frigjøres ammoniakk nødvendigvis under dannelsen av koksovnsgass. Dette stoffet har en ekstremt skadelig effekt ikke bare på rørledninger, men også på miljøet, fordi det til slutt kommer dit. Resultatet av de vurderte operasjonene er et høyt nivå av tap av produkter av kjemisk opprinnelse for et bestemt anlegg, ogogså en betydelig grad av utslipp av gasser og avfall av flytende opprinnelse til atmosfæren.
Renseprosess for koksgass
Som det viste seg, medfører produksjonen av koksovnsgass en rekke problemer, som fullt ut rettferdiggjør behovet for rensing. Til dags dato er den mest effektive metoden oppfinnelsen beskrevet i dette kapittelet, som er mye brukt i koksindustrien. Først av alt er det nødvendig å skylle gassen med en ammoniumfosfatløsning i en absorber, som må være utstyrt med skuffer. Deretter bør koksovnsgassen behandles med denne løsningen før den kommer inn i brettområdet til absorberen. I dette tilfellet bør det spesifikke forbruket av den sirkulerende løsningen være 1,0-1,2 l/m3 gass, da vil dens tetthet være lik 1,195-1,210 kg/l. Denne metoden for å rense koksovnsgass, som nevnt ovenfor, brukes ofte i dag i den aktuelle industrien, fordi den er den mest effektive.
Coke ovnsgassapplikasjon
I dag er koksovnsgass svært utbredt og trygt brukt i samfunnet som drivstoff i metallurgiske anlegg, så vel som i kommunal økonomisk virksomhet og som råstoff for produksjon. Som det viste seg, slippes hydrogen ut fra koksovnsgass, som ganske enkelt er nødvendig for syntese av ammoniakk ved hjelp av en kjent metode for kondensering som fungerer under et lavtemperaturregime. Som et resultat av detteUnder operasjonen dannes det en fraksjon som fungerer som et høykvalitets råstoff for ulike typer synteser. Det skal bemerkes at innblanding av hydrogensulfid i koksovnsgass er absolutt uønsket i alle tilfeller (både når koksovnsgass brukes som drivstoff og når den tjener som råstoff for produksjon av kjemiske produkter). Det er derfor renseprosessen, som ble grundig diskutert i forrige kapittel, er så nødvendig.
gasseiendommer
Avslutningsvis vil det være hensiktsmessig å vurdere de fysiske egenskapene til koksovnsgass. Dermed er dens brennkraft fra 3600 til 3700 kcal / m3, den spesifikke vekten i sammensetningen av stoffet varierer fra 0,45 til 0,46 kg / m3 (som er nesten tre ganger lettere enn luft), det maksimale temperaturregimet for forbrenningen er lik 2060 grader, og selve prosessen er ledsaget av en rød flamme.
Det er viktig å merke seg at den aktuelle gassen er eksplosiv når den kombineres med luft. Dessuten er den nedre eksplosjonsgrensen etter volum 6 prosent gass (resten er luft), mens det øvre eksplosive nivået når 32 prosent gass (resten er luft). Tenntemperaturen er lik 550 grader, og for å brenne 1 kubikkmeter gass trengs det cirka 5 kubikkmeter luft. Koksovnsgass er ikke utstyrt med farge og smak, men den har en syrlig lukt av naftalen, råtne egg, noe som kan forklares med innholdet av hydrogensulfid i sammensetningen.
