Переработка ископаемого угля

Печать

Большая часть добываемого ископаемого угля становится химическим сырьем, подвергаясь при этом переработке при высоких температурах. В результате такой переработки, которая называется пирогенетической, из угля получаются ценные вторичные продукты, назначение которых может быть топливным или химическим. Основные процессы переработки: пиролиз, газификация и гидрогенизация угля.

При процессе, называемом пиролизом (или сухой перегонкой), угли без доступа воздуха нагреваются, что приводит к получению из них продуктов в разных состояниях (твердом, жидком и газообразном). Смотря на время, при котором проходит пиролиз и его конечный продукт, можно выделить два типа процесса: низкотемпературный (полукоксование) и высокотемпературный пиролиз (коксование).

Полукоксование – температурная переработка ископаемых углей. В специальных печах уголь нагревают до 500-550 °С. В результате получается полукокс, первичный горючий газ и смолы. Для полукоксования предпочтителен выбор угля с высоким выходом летучих веществ (каменного или бурого), чтобы выход первичных смол был больше. Основные стадии низкотемпературного пиролиза:

  • 1-  Интенсивное выделение паров смол, газа и образование пластической массы (температура – 320-480 °С)
  • 2- Дальнейшее разрушение твердых остатков, выделение смолы и газа и образование полукокса (температура – 480-550 °С).

Продукты полукоксования используются в разных областях. Полукокс – твердый остаток, который имеет свойство легко загораться и бездымно гореть. Используется как топливо в промышленности и быту и в качестве добавки к шихте при коксовании. Особенно ценен полукокс, полученный из Бурого угля. Он широко применяется как «облагороженное» энергетическое топливо и добавка в шихту. Смолы служат сырьем для переработки в различные жидкие топлива. Первичный газ используется в качестве топлива с большой теплотой сгорания и применяется для химического синтеза.

Гидрогенизация – также процесс высокотемпературной переработки ископаемого угля, его отличие от пиролиза в том, что он проходит под действием водорода и катализаторов. Также этот процесс называют сжижением/ожижением. В результате присоединения к углю дополнительного количества водорода получается синтетическое жидкое топливо. Для гидрогенизации предпочтительно использование неокисленного бурого угля и каменного угля низкой степени химической зрелости.

Перед процессом уголь сильно измельчают и сушат, далее наносят на него катализатор в виде порошка или эмульсии. При повышении температуры уголь переходит в состояние углемасляной пасты с выделяющимся газом. Температура в ходе процесса может достигать 400-500 °С. В итоге получаются жидкие продукты (до 80 %) и газ.

Газификация – еще один способ переработки ископаемых углей при высоких температурах. Основывается он на том, что под влиянием кислорода, водяного пара, диоксида углерода и водорода (окислители) органическая часть угля полностью превращается в газообразные продукты (горючий газ). Газификации могут подвергаться любые ископаемые угли, начиная с бурого угля и заканчивая Антрацитами, не обращая внимания на процент содержания золы, летучих веществ, влаги и пр. Результат процесса газификации – горючий газ – может быть любого состава: чистый водород, метан, смесь газов и генераторный газ. К слову, генераторный газ изначально называли «светильным», так как в XIX веке его основным предназначением было – освещение улиц и площадей.

Сам процесс проходит в газогенераторах, которые бывают трех основных типов. Различие их в том, как уголь взаимодействует с поддувом.

В газогенераторе типа Лурги слой кусков угля размером 5-30 мм продувается смесью пара и кислорода снизу. Температура процесса начинается от 900 °С.

В газогенераторе типа Копперс-Тогцек используется угольная пыль, которая, смешиваясь с паром и кислородом, движется с ними в одном направлении. Температура процесса – 1400-1600 °С.

В газогенераторе типа Винклера уголь дробят до состояния мелкого зерна в 2-10 мм, кипящий слой которого продувают смесью пара и кислорода. Температура процесс – 900-950 °С.

В финале газификации установку покидает сырой газ, который содержит некоторое количество примесей. После его подвергают очистке и охлаждению.

Существует и подземная газификация, где ископаемые угли перерабатывают в газ в недрах земли. К залежам угля бурятся скважины для подвода поддува и отвода полученного газа. Далее в пласте создаются каналы (между скважинами), по которым прожигается пласт. Процесс горения регулируется поддувом. Полученный газ отводится и очищается.

Мировые запасы ископаемого угля выше запасов нефти и газа. А способы переработки позволяют в перспективе стать ископаемому углю одним из основных видов топлива и сырья для производства вторичных продуктов.

 

Вернуться в раздел "Уголь".
Узнайте о нашей продукции больше в электронной версии каталога.

Официальный партнер раздела:
Эко-горошек

Мы на связи

  +7 951 2222 503
+7 951 2222 504
DEFRO-INFO   DEFRO-INFO
info@defro.pro   info@defro.pro
Вопрос онлайн   Задать вопрос

Новости

Голосование

Где Вы планируете установить котел?
О нас пишут…
О нас пишут…

И в первую очередь мы говорим не о рекламных заголовках строительных журналов и других тематических изданий. Самым главным и наиболее важным для нас показателем служат отзывы наших клиентов – владельцев твердотопливных котлов DEFRO. Подробнее…
О нас пишут…

Наверх