Noong unang panahon, ang coke oven gas ay itinuturing na isang by-product sa proseso ng paggawa ng coke, kaya kadalasan ay inilalabas pa ito sa atmospera (na sayang naman!). Nang maglaon, ginamit ang gas upang magpainit ng mga coke oven, at ngayon ay ganap na itong ipinamamahagi sa mga mamimili sa labas para sa domestic na paggamit at iba pang mga pangangailangan. Paano ginawa ang coke gas at ano ang komposisyon nito? Tinatalakay ng artikulong ito ang lahat ng aspeto ng isyu at nagbibigay ng mga partikular na halimbawa ng paggamit ng gas.
Makasaysayang aspeto
Ang kasaysayan ng coke oven gas ay nagsimula noong huling bahagi ng ika-19 - unang bahagi ng ika-20 siglo. Kahit noon pa man, ginamit ito para sa pag-iilaw, pag-init at, nang naaayon, para sa pagluluto at iba pang mga gawaing bahay. Sa panahong iyon, sumiklab ang rebolusyong industriyal at urbanisasyon. Ang paggawa ng mga by-product, coal tar at ammonia ay nagsimulang magsilbi bilang pinakamahalagang sangkap, lalo na ang mga hilaw na materyales, sa paggawa ng mga tina ng isang kemikal na komposisyon at sa industriya ng kemikal sa kabuuan. Kaya, ganap na lahat ng uri ng mga tinaginawa ang artipisyal na kalikasan mula sa tar at coke oven gas.
Bukod dito, ang coke oven gas ay naging malawakang ginagamit sa mga hurno para sa paggawa ng mga produktong pang-industriya, sa mga makinang pinapagana ng gas at, siyempre, bilang isang hilaw na materyal sa paggawa ng mga produktong kemikal.
Paggawa ng coke oven gas
Ang pagkuha ng coke oven gas ay nangyayari kasabay ng paggawa ng coke sa mga planta ng coke sa pamamagitan ng dry distillation ng karbon. Mahalagang tandaan na ang prosesong ito ay kinakailangang magpatuloy sa temperatura na 900-1200 degrees. Tulad ng nabanggit sa itaas, sa mga unang yugto ng henerasyon, ang gas ay itinuturing na isang by-product, kaya madalas itong tumakas sa hangin sa atmospera. Maya-maya pa, nagsimulang magpainit ang mga coke oven gamit ang coke oven gas. Kaya, ang pagkonsumo ng gas para sa mga personal na pangangailangan ay sumailalim sa isang makabuluhang pagbawas (halos sa 60%), habang ang natitirang halaga ay kabilang sa iba pang mga kategorya ng mga mamimili, halimbawa, para sa pagpainit ng mga hurno sa paggawa ng metalurhiko, ang temperatura kung saan ay napakataas, o para sa mga gawaing bahay. Ngayon, ganap na lahat ng gas ay pag-aari sa labas ng mga mamimili. Bakit? Ang katotohanan ay ang coke oven gas ay napakataas sa mga calorie, na nangangahulugan na posible na gumamit ng mas murang gas para sa pagpainit ng mga hurno. Ang LPG ay isang pangunahing halimbawa nito. Siyanga pala, nakabatay ito sa pinaghalong propane-butane.
Komposisyon ng gas ng coke oven
Sa nangyari, mula sa iba't ibang gasng artipisyal na pinagmulan, ang gas na isinasaalang-alang sa artikulo at nakuha sa proseso ng coal coking ay may malaking kahalagahan. Dapat pansinin na mula sa isang praktikal na pananaw, ang komposisyon nito ay sumasailalim sa mga makabuluhang pagbabagu-bago. Depende ito, bilang panuntunan, sa feedstock na ginagamit bilang gasolina, sa pagkakaiba sa mga mode ng operasyon, sa pisikal na kondisyon ng mga coke oven, at iba pa. Ang calorific value nito ay nasa loob ng 15-19 MJ/m3. Kung isasaalang-alang namin ang mga bahagi ng gas na ito bilang isang porsyento ng volume, ang sumusunod na larawan ay nabuo:
- H2: 55-60.
- CH4: 20-30.
- CO: 5-7.
- CO2: 2-3.
- N2: 4.
- unsaturated hydrocarbons: 2-3.
- O2: 0, 4-0, 8.
Mahalagang tandaan na ang coke oven gas (formula: H2CH4NH3C2H4) ay may density sa temperatura na zero degrees mula 0.45 hanggang 0.50 kg / m3, ang kapasidad ng init ay katumbas ng 1.35 kJ / (m3 K), at ang temperatura, na kasama ng proseso ng pag-aapoy, ay umaabot sa 600-650 degrees.
Substance formula
Tulad ng nangyari sa itaas, ang komposisyon ng coke oven gas ay kinabibilangan ng mga sangkap tulad ng hydrogen (H2), methane (CH4), ammonia (NH3) at ethylene (C2H4). Bilang halimbawa, angkop na ibigay ang sumusunod na komposisyon ng purified coke oven gas:
| Component | H2 | CH4 | CO | N2 | SN | O2 |
| Nilalaman, % | 55, 5 | 27, 6 | 8, 2 | 6, 0 | 2, 0 | 0, 7 |
Mahalagang tandaan na ang komposisyon ng gas na isinasaalang-alang ay mahigpit na nakasalalay sa rehimen ng temperatura ng proseso ng coking at tagal nito. Malaki rin ang papel na ginagampanan ng kalidad ng pinoprosesong karbon. Kaya, kung mas mataas ang rehimen ng temperatura ng proseso ng coking, mas mataas ang antas ng pagkabulok ng mga hydrocarbon, at samakatuwid ay mas mataas ang nilalaman ng hydrogen at carbon monoxide sa gas. Alinsunod dito, ang nilalaman ng carbon dioxide, sa kabilang banda, ay magiging mas mababa.
Kailangan para sa paglilinis ng coke gas
Ngayon, ang problema ng pangangailangan sa paglilinis ng coke oven gas ay medyo talamak, dahil ang komposisyon na ito ay negatibong nakakaapekto sa kapaligiran na aspeto ng buhay. Kaya, ang modernong lipunan ay nagsusumikap na mapabuti ang mga kaugnay na teknolohiya. Ang paglilinis ng mga gas ng coke oven ay kinakailangan para sa kahusayan ng mga mekanismo ng halaman, dahil ang hydrogen cyanide, na ang nilalaman sa gas ng coke oven ay medyo mataas, ay ang pangunahing sanhi ng kaagnasan ng mga propesyonal na kagamitan. Bilang karagdagan, ang ammonia ay kinakailangang ilabas sa panahon ng pagbuo ng coke oven gas. Ang sangkap na ito ay may labis na nakakapinsalang epekto hindi lamang sa mga pipeline, kundi pati na rin sa kapaligiran, dahil sa kalaunan ay nakarating doon. Ang resulta ng isinasaalang-alang na mga operasyon ay isang mataas na antas ng pagkawala ng mga produkto ng kemikal na pinagmulan para sa isang partikular na halaman, atisa ring makabuluhang antas ng paglabas ng mga gas at mga basurang likidong pinanggalingan sa atmospera.
Proseso ng paglilinis ng coke gas
Sa nangyari, ang paggawa ng coke oven gas ay nagsasangkot ng ilang mga problema, na ganap na nagbibigay-katwiran sa pangangailangan para sa paglilinis nito. Sa ngayon, ang pinakaepektibong paraan ay ang imbensyon na inilarawan sa kabanatang ito, na malawakang ginagamit sa industriya ng coke. Una sa lahat, kinakailangang i-flush ang gas gamit ang ammonium phosphate solution sa isang absorber, na dapat nilagyan ng mga tray. Susunod, ang coke oven gas ay dapat tratuhin ng solusyon na ito bago ito pumasok sa tray area ng absorber. Sa kasong ito, ang tiyak na pagkonsumo ng nagpapalipat-lipat na solusyon ay dapat na 1.0-1.2 l/m3 ng gas, kung gayon ang density nito ay magiging katumbas ng 1.195-1.210 kg/l. Ang pamamaraang ito ng paglilinis ng coke oven gas, tulad ng nabanggit sa itaas, ay kadalasang ginagamit ngayon sa nauugnay na industriya, dahil ito ang pinakaepektibo.
Coke oven gas application
Ngayon, ang coke oven gas ay napakalawak at ligtas na ginagamit sa lipunan bilang panggatong sa mga plantang metalurhiko, gayundin sa mga aktibidad sa ekonomiya ng munisipyo at bilang isang hilaw na materyales para sa produksyon. Tulad ng nangyari, ang hydrogen ay ibinubuga mula sa coke oven gas, na kinakailangan lamang para sa synthesis ng ammonia sa pamamagitan ng isang kilalang paraan ng condensation na gumagana sa ilalim ng kondisyon ng isang mababang temperatura na rehimen. Bilang resulta nitoSa panahon ng operasyon, nabuo ang isang fraction na nagsisilbing mataas na kalidad na hilaw na materyal para sa iba't ibang uri ng mga synthesis. Dapat pansinin na ang admixture ng hydrogen sulfide sa coke oven gas ay ganap na hindi kanais-nais sa anumang kaso (kapwa kapag ang coke oven gas ay ginagamit bilang isang gasolina at kapag ito ay nagsisilbing isang hilaw na materyal para sa produksyon ng mga produktong kemikal). Kaya naman ang proseso ng paglilinis, na ganap na tinalakay sa nakaraang kabanata, ay napakahalaga.
Gas properties
Sa konklusyon, angkop na isaalang-alang ang mga pisikal na katangian ng coke oven gas. Kaya, ang calorific power nito ay mula 3600 hanggang 3700 kcal / m3, ang tiyak na gravity sa komposisyon ng sangkap ay nag-iiba mula 0.45 hanggang 0.46 kg / m3 (na halos tatlong beses na mas magaan kaysa sa hangin), ang maximum na temperatura ng rehimen ng pagkasunog nito ay katumbas ng 2060 degrees, at ang proseso mismo ay sinasamahan ng pulang apoy.
Mahalagang tandaan na ang gas na pinag-uusapan ay sumasabog kapag pinagsama sa hangin. Bukod dito, ang mas mababang limitasyon ng paputok ayon sa volume ay 6 na porsiyentong gas (ang natitira ay hangin), habang ang itaas na antas ng pagsabog ay umaabot sa 32 porsiyentong gas (ang natitira ay hangin). Ang temperatura ng pag-aapoy ay katumbas ng 550 degrees, at upang magsunog ng 1 cubic meter ng gas, humigit-kumulang 5 cubic meters ng hangin ang kailangan. Ang coke oven gas ay hindi pinagkalooban ng kulay at lasa, ngunit mayroon itong maasim na amoy ng naphthalene, mga bulok na itlog, na maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng nilalaman ng hydrogen sulfide sa komposisyon nito.
