Отынның механизімі химизімі және кинетикалық негіздері. Кокстың пайда болуының механизмі мен кинетикасы


Қатты отын жоғары температуралық (пирогенетикалық) өңдеуге түседі. Мұндай өңдеудің мақсаты – көмірден отын және негізгі органикалық синтездің жартылай өнімі ретінде қолданылатын бағалы екіншілік өнімдер алу. Көмірді өңдеудің барлық әдістері жоғары температурада көп фазалы жүйеде жүретін гетерогенді (көптеген жағдайда каталитикалық емес) процестерге негізделген. Қатты отынды пирогенетикалық өңдеу процесінің жағдайына және белгісіне байланысты үш типке бөлінеді
Қатты отынды кокстеу. Кокстеу – 900-1050⁰C температурада ауасыз кокс пештерінде тас көмірді өңдеу әдісі. Алғашқы алынатын өнімдер: кокс және ұшқыш заттар – тура кокс газы. Шикізат ретінде 350-400⁰C температурада пластикалық күйіне ауысып, берік және кеуекті металлургиялық кокске айналатын тас көмірлерді қолданады.
Көмірді ауасыз қыздырғанда төмендегідей процестер жүреді:
1. 250⁰C-ге дейін көміртектің (II) оксиді, диоксиді жіне бу бөлінеді;
2. 300-350⁰C газ фазасында шайыр буы және пирогенді су бөлінеді, ал көмір пластикалық күйге көшеді;
3. 500-550⁰Cпластикалық массаның айырылу процесі жүреді. Бұл уақытта парафинді, нафтенді, қанықпаған және ароматты көмірсутектерден тұратын газдар жәәне шайырлар түзіледі, сонымен қатар жартылай кокс түзіліп масса қатады;
4. 700⁰C-де және одан жоғары темпертурада ұшатын заттар одан әрі бөлініп, кокс түзіледі.
Коксхимиялық өндірісі кокспен қатар жүздеген химиялық өндірістің шикізатын, жартылай өнімдер және мономерлер өндіріледі. 1 т өндірілетін көмірден орта есеппен мынандай өнімдер алынады: кокс – 700-800 кг, шайыр – 20-40 кг, бензол – 8-12 кг, кокс газы – 280-340 м³, аммиак – 2-4 кг. Минералды заттар мен күкірттің көптеген бқлігі коксте қалады.
Кокс және оны қолдану. Кокс – кеуекті қатты зат (кеуектілігі – 50%). Органикалық бөлігі 94-96% көміртектен, 2,5% сутектен, 1,5-2,0% оттектен және 1,2-1,7% күкірттен тұрады. Кокстың құрамында күкірттің болуы оның сапасын төмендетеді. Өйткені темір рудаларын балқытқан кезде күкірт болаттың құрамына еніп, оның сапасын төмендетеді. Судың көбеюі кокстың жылу беру қасиетін азайтады, сондықтан судың мөлшері 5% аспауы керек. Кокстың құрамында 10-11% минералдық заттар болады, олар жанғанда күлге айналады. Мұның құрамы өте күрделі. Тура кокс газы құрамындағы шайырларды, ароматты көмірсутектерді және аммиакты адсорбциялағаннан кейін қалған газ қоспаларын – кері кокс газы деп атайды, оның құрамы (көлем – %): H₂ - 54-59; CH₄ - 23-28; CO – 5-7; N₂ - 3-5; CmH₄ - 2-3; CO₂ - 1,5-2,5; O₂ - 0,3-0.8. Жану жылуы – 16700-7200 кДж/м³.

Пән: Химия
Жұмыс түрі:  Материал
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:   
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге
Кепілдік барма?

бот арқылы тегін алу, ауыстыру

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






Қатты отынды өңдеу
Қатты отын жоғары температуралық (пирогенетикалық) өңдеуге түседі. Мұндай өңдеудің мақсаты - көмірден отын және негізгі органикалық синтездің жартылай өнімі ретінде қолданылатын бағалы екіншілік өнімдер алу. Көмірді өңдеудің барлық әдістері жоғары температурада көп фазалы жүйеде жүретін гетерогенді (көптеген жағдайда каталитикалық емес) процестерге негізделген. Қатты отынды пирогенетикалық өңдеу процесінің жағдайына және белгісіне байланысты үш типке бөлінеді (1-сурет):
Көмір

Пиролиз
Газификация

Сұйылту
Жартылай
Синтез-газ CO+H2

Сұйық котелді отын
Кокстеу
Отындық газ

Жеңіл көмірсутектер
Сорбенттер
Табиғи газды алмастырғыш
Фенолдар
Шайырлар

Мотор отындары
Отындық газ

1-сурет. Қатты отынды өңдеудің жолдары.

Қатты отынды кокстеу. Кокстеу - 900-1050⁰C температурада ауасыз кокс пештерінде тас көмірді өңдеу әдісі. Алғашқы алынатын өнімдер: кокс және ұшқыш заттар - тура кокс газы. Шикізат ретінде 350-400⁰C температурада пластикалық күйіне ауысып, берік және кеуекті металлургиялық кокске айналатын тас көмірлерді қолданады.
Көмірді ауасыз қыздырғанда төмендегідей процестер жүреді:
1. 250⁰C-ге дейін көміртектің (II) оксиді, диоксиді жіне бу бөлінеді;
2. 300-350⁰C газ фазасында шайыр буы және пирогенді су бөлінеді, ал көмір пластикалық күйге көшеді;
3. 500-550⁰Cпластикалық массаның айырылу процесі жүреді. Бұл уақытта парафинді, нафтенді, қанықпаған және ароматты көмірсутектерден тұратын газдар жәәне шайырлар түзіледі, сонымен қатар жартылай кокс түзіліп масса қатады;
4. 700⁰C-де және одан жоғары темпертурада ұшатын заттар одан әрі бөлініп, кокс түзіледі.
Коксхимиялық өндірісі кокспен қатар жүздеген химиялық өндірістің шикізатын, жартылай өнімдер және мономерлер өндіріледі. 1 т өндірілетін көмірден орта есеппен мынандай өнімдер алынады: кокс - 700-800 кг, шайыр - 20-40 кг, бензол - 8-12 кг, кокс газы - 280-340 м³, аммиак - 2-4 кг. Минералды заттар мен күкірттің көптеген бқлігі коксте қалады.
Кокс және оны қолдану. Кокс - кеуекті қатты зат (кеуектілігі - 50%). Органикалық бөлігі 94-96% көміртектен, 2,5% сутектен, 1,5-2,0% оттектен және 1,2-1,7% күкірттен тұрады. Кокстың құрамында күкірттің болуы оның сапасын төмендетеді. Өйткені темір рудаларын балқытқан кезде күкірт болаттың құрамына еніп, оның сапасын төмендетеді. Судың көбеюі кокстың жылу беру қасиетін азайтады, сондықтан судың мөлшері 5% аспауы керек. Кокстың құрамында 10-11% минералдық заттар болады, олар жанғанда күлге айналады. Мұның құрамы өте күрделі. Тура кокс газы құрамындағы шайырларды, ароматты көмірсутектерді және аммиакты адсорбциялағаннан кейін қалған газ қоспаларын - кері кокс газы деп атайды, оның құрамы (көлем - %): H₂ - 54-59; CH₄ - 23-28; CO - 5-7; N₂ - 3-5; CmH₄ - 2-3; CO₂ - 1,5-2,5; O₂ - 0,3-0.8. Жану жылуы - 16700-7200 кДжм³.
Кері кокс газы - кокс және домна пештерін қыздыруға, көбінесе химиялық шикізат ретінде қолданылады.
Кокс шайырының құрамында мыңдаған дербес қосындылар бар. Олардың 300-ге жуығын жеке бөліп алуға болады. Кокс шайырын алғашында фракцияларға бөліп, олардан дербес заттарды бөліп алады.
Шикі бензол - жеңіл ароматты көмірсутектерінен құралатын күрделі, тура кокс газынан кокс шайырымен бірге конденсацияланбайтын, қайнау температурасы үлкен маймен сіңіріліп бөлінетін қоспа.
Кокс пештері - 70-тен астам камерадан түзілген жоғары температураға төзімді реакторлар батареясы. Пешті сыртынан ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Вакуумда мұнайды айдау
Каталитикалық крекингтің механизмі, химизімі және кинетикасының негіздері
Кокс жылубергішінің қайнаушы кабатында үздіксіз кокстеу қондырғысын жобалау
Агломерациялық машиналардың автоматтандырылуын жобалау
Пәнаралық байланыста оқушы тұлғасын дамыту мәселелері
Қатты денелердің қирауының кинетикалық концепциясы
Каталитикалық крекинг қондырғысы
Гидротазалау
Сұйық және Газ тәрізді отындарға арналған оттықтар
Қышқыл негіз
Пәндер