Утилизация отходов углеобогащения

Введение

По геологическим запасам основным энергетическим сырьем в Украине является уголь, запасы которого составляют около 120 миллиардов тонн, в том числе разведанные – около 50 миллиардов тонн по разным оценкам до 300-400 лет. В Украине доля запасов угля в топливно-энергетическом балансе составляет 94,5%, нефти – 2% и газа – 3,6% соответственно%.

Рисунок 1. – Химическая структура лигнита

Развитие украинской экономики связано с интенсификацией энергопотребления, основная из которых, в условиях отсутствия собственной развитой газовой и нефтяной промышленности, не имеет альтернативы углю. Увеличить его добычу можно только за счет коренной реконструкции и строительства новых карьеров, шахты, в свою очередь, требуют много времени и больших капитальных вложений.

Один из способов решения этой проблемы – расширение сферы использования бурого угля в крупной и малой теплотехнике, что поможет в определенной степени стабилизировать энерго-энергетический баланс страны и создать резерв времени для развития угольная промышленность.

Как протекает процесс пиролиза угля.

Как упоминалось выше, процесс пиролиза угля основан на нагревании углей до определенной температуры без доступа к кислороду с целью его термического разрушения. Во время этого процесса происходят следующие группы химических реакций:

  • Деполимеризация органической массы угля с образованием органических молекул с более низкой молекулярной массой
  • Вторичные реакции превращений продуктов, образующихся при пиролизе, в том числе:
    • конденсация
    • полимеризация
    • ароматизация
    • алкилирование

Обе группы химических реакций протекают как последовательно, так и параллельно. Конечным результатом сочетания этих термохимических превращений является образование жидких, газообразных и твердых продуктов.

Надо сказать, что пиролиз угля проводится в разных температурных диапазонах. Выбор температуры пиролиза зависит от типа конечных продуктов. Низкотемпературный пиролиз (или полукоксование) обычно проводят при 500-600 градусах Цельсия, а высокотемпературный пиролиз (или, как его еще называют, коксование) – при 900-1100 градусах Цельсия.

Основные продукты угля

По самым скромным подсчетам, видов угольной продукции 600. Ученые разработали различные методы получения продукции из угля. Метод обработки зависит от желаемого конечного продукта. Например, для получения чистых продуктов, таких первичных продуктов переработки угля – коксового газа, аммиака, толуола, бензола – используются жидкие промывочные масла. В специальных устройствах изделия герметизируют и защищают от преждевременного разрушения. Процессы первичной обработки также включают метод коксования, при котором уголь нагревается до температуры + 1000 ° C при полностью закрытой подаче кислорода. После всех необходимых процедур любой первичный продукт подвергается дальнейшей очистке. Основные продукты переработки угля:

  • нафталин
  • фенол
  • углеводород
  • салициловый спирт
  • руководство
  • ванадий
  • германий
  • цинк.

Без всех этих продуктов наша жизнь была бы намного труднее. Возьмем, к примеру, косметическую промышленность, это наиболее полезная сфера для людей, использующих угольные продукты. Такие продукты переработки угля, как цинк, широко используются для лечения жирной кожи и угрей. Цинк, как и сера, добавляют в кремы, сыворотки, маски, лосьоны и тоники. Сера устраняет существующие воспаления, а цинк предотвращает развитие новых воспалений.Кроме того, лечебные мази на основе свинца и цинка используются для лечения ожогов и травм. Идеальным помощником при псориазе является сам цинк, а также изделия из угольной глины. Древесный уголь – это сырье для создания прекрасных сорбентов, которые используются в медицине для лечения заболеваний кишечника и желудка. Сорбенты, содержащие цинк, используются для лечения перхоти и жирной себореи. В результате такого процесса, как гидрогенизация, жидкое топливо получают из угля на заводах. А продукты сгорания, которые остаются после этого процесса, являются идеальным сырьем для различных строительных материалов с огнеупорными свойствами. Например, так создается керамика.

Смысл использования

Бренды, группы и подгруппы

1. Технологический

1.1. Готовим слоями

Все группы и подгруппы брендов: ДГ, Г, ГЖО, ГЖ, Ж, КЖ, К, КО, КСН, КС, ОС, ТС, СС

1.2. Специальные процессы подготовки к приготовлению

Все угли, используемые для слоистых коксовых печей, а также марок Т и Д (подгруппа ДВ)

1.3. Производство генераторного газа в стационарных газогенераторах:

смешанный газ

Марки КС, СС, группы: ЗБ, 1ГЖО, подгруппы – ДХФ, ТСВ, 1ТВ

водяной газ

Группа 2Т, помимо антрацитов

1.4. Производство синтетического жидкого топлива

Марка ГЖ, группы: 1Б, 2Г, подгруппы – 2БВ, ЗБВ, ДВ, ДГВ, 1ГВ

1.5. Полуфабрикаты

Марка ДГ, группы: 1Б, 1Г, подгруппы – 2БВ, ЗБВ, ДВ

1.6. Производство углеродистой шихты (термоантрацита) для электродных изделий и литейного кокса

Группы 2L, 3A, подгруппы – 2TF и 1AF

1.7. Производство карбида кальция, электрокорунда

Весь антрацит, а также подгруппа 2ТФ

2. Энергия

2.1. Пылевидное и послойное сжигание в стационарных котельных системах

Взвесьте бурый уголь и атрацит, а также неиспользованный уголь для приготовления пищи. Антрациты не используются для факельного сжигания

2.2. Сжигание в отражательных печах

Бренд ДГ, группа i – 1Г, 1СС, 2СС

2.3. Сжигание на мобильных ТЭЦ и использование для коммунальных и бытовых нужд

Марки D, DG, G, SS, T, A, лигнит, антрацит и уголь, не используемый для коксования

3. Производство строительных материалов

3.1. Лайм

Марки D, DG, SS, A, группы 2B и ZB; не используется для коксования марок ГЖ, К и групп 2Г, 2Ж

3.2. Цемент

Марки Б, ДГ, СС, ТС, Т, Л, подгруппа ДВ и неиспользованные марки КС, КСН для кокса, группы 27, 1ГЖО

3.3. Кирпич

Угли, не используемые для приготовления пищи

4. Прочая продукция

4.1. Углеродные адсорбенты

Подгруппы: ДВ, 1ГВ, 1ГЖОВ, 2ГЖОВ

4.2. Активированный уголь

Группа ЗСС, подгруппа 2ТФ

4.3. Агломерация минералов

Подгруппы: 2TF, 1AV, 1AF, 2AV, ZAV

Добыча каменного угля

Люди давно поняли, насколько он важен и незаменим, и относительно недавно его применение смогло оценивать и адаптировать в таком масштабе. Масштабная разработка угольных месторождений началась только в XVI-XVII веках в Англии, и добытый материал в основном использовался для плавки чугуна, необходимого для изготовления пушек. Но его производство по сегодняшним меркам было настолько незначительным, что промышленным его не назовешь.

Крупномасштабная добыча угля началась только в середине XIX века, когда развитие индустриализации стало просто необходимым для угля. Однако его использование в то время ограничивалось исключительно сжиганием. В настоящее время сотни тысяч шахт по всему миру производят в день больше, чем за несколько лет в 19 веке.

Гравитационноеобогащение

Гравитационный метод обогащения угля основан на его различной плотности и скорости движения в воздухе или воде.

Так называемый процесс мокрого обогащения может осуществляться на концентрационных столах, в большегрузных транспортных средствах, моечных баках, гидроциклонах или путем отсадки на специальных машинах.

Мойка представляет собой плоский резервуар с низкими бортами, который ставится под небольшим уклоном. Пульпа проходит через аппарат, осевшие частицы углерода выбрасываются через разгрузочную камеру желоба. В настоящее время такие устройства используются очень редко из-за их низкой производительности.

Концентрационные таблицы лучше всего подходят для обогащения коксующихся углей с высоким содержанием серы и пирита – видов угля, не характерных для России, поэтому в нашей стране они практически не используются.

Но отсадочные машины получили распространение. Они разделяют угольную смесь на частицы разной плотности восходящими и нисходящими потоками воды, которые движутся в них с разной скоростью. Отсадку применяют как для мелких углей (12-0,5 мм), так и для крупных (10-12 мм).

Этот метод обогащения более эффективен, чем другие влажные методы, но за исключением тяжелых жидкостей.

Тяжелые жидкости – это водные растворы неорганических солей и минеральные суспензии. Их плотность выше плотности угля, но в то же время ниже плотности первичной породы. Таким образом, уголь, находящийся в растворе или суспензии, всплывает на поверхность, а излишки материала тонут.

Концентраты, полученные в результате влажного обогащения, содержат много воды, поэтому их необходимо обезвоживать.

Сухое обогащение отделяет углерод в воздухе с помощью другого оборудования, такого как сухие поддоны, пневматические сепараторы или машины.

Материал подается на рабочую поверхность оборудования

сортируется по восходящему или пульсирующему потоку воздуха с

путем параллельного перемешивания. Зерна угля в зависимости от плотности и размера

разделены движением в разные стороны.

В результате обогащения уголь из первичной горной массы превращается в первичный концентрат, а оставшиеся породы – в отходы.

Гидротранспортирование угля состояние проблемы

Гидравлический транспорт сыпучих материалов был разработан во второй половине 20 века. В настоящее время транспортировка нефти, природного газа и нефтепродуктов получила широкое распространение. Перевалка минералов и строительных материалов, промышленных отходов и химического сырья осуществляется с помощью основных гидротранспортных систем.

Существуют две принципиально разные технологии гидравлической транспортировки угля.

Первая технология – это транспортировка шлама с массовой концентрацией C = 50% с последующим обезвоживанием на приемном терминале. Уголь измельчают до крупности 0-1 (3-6) мм и смешивают с водой (соотношение жидкого и твердого 1: 1).

Одним из первых в мире является магистральный нефтепровод рудника Black Mesa (Аризона, США), протяженностью 439 км и пропускной способностью 5,8 млн т / год. В 1964 году энергетическая компания Peabody Energy подписала контракт с племенами навахо и ТАПИ на использование их водных ресурсов для создания сточных вод и их транспортировки на ТЭС Мохейви мощностью 790 МВт.

Для этого потребовалось много воды, что привело к экологическому кризису в этих районах. Под натиском социальных и этнорелигиозных движений трубопровод, несмотря на его технологическую пригодность и экономическую эффективность, 31 декабря 2005 г был выведен из эксплуатации>

На установке обезвоживания угольного трубопровода Black Mesa вся масса пульпы была нагрета до 70 ° C, затем обезвожена в центрифугах с диаметром ротора 1000 мм и скоростью вращения 1000 мин. Жмых влажностью 20% подвергали термической сушке в сушильных мельницах. Нагревание пульпы перед центрифугированием снизило влажность жмыха с 28 до 20%. Концентрат, в котором было израсходовано 6,5% угля, либо сжигался в виде ВВС, либо хранился в отстойнике. Из-за сложности получения ВВВС в первые годы эксплуатации угольного трубопровода большое количество твердой фазы очага было собрано в грязевых прудах, что представляло опасность для окружающей среды. P>

Вторая гидравлическая технология транспортировки угля представляет собой высококонцентрированные водоугольные суспензии (УВВ). На приемном терминале ВВВС используется как водоугольное топливо (ВУТ). P>

Классический метод подготовки ВВС состоит из трех основных этапов (рисунок 1.4):

  1. Измельчение сырого угля до крупности 10 .. 20 мм;
  2. Мокрый помол угля (в присутствии воды и пластификатора) до 0,1-0,2 мм;
  3. Гомогенизация, хранение, транспортировка.

Рис. 1.4 – Схема подготовки ВУТ

Для измельчения используются шаровые или прутковые барабанные мельницы со специальным набором мелющих тел, обеспечивающим желаемый бинарный гранулометрический состав угольной фазы. Этот этап является фундаментальным при приготовлении CWF, так как он определяет дальнейшие характеристики CWF (гранулометрический состав, вязкость, стабильность и т.д.). Кроме того, эта фаза обычно наиболее энергоемкая.

На стадии мокрого измельчения в состав ВУТ могут входить различные добавки, необходимые для повышения статической устойчивости ВУТ, снижения вязкости и другие.

Другие способы переработки

Чтобы понять, почему нефть лучше угля, необходимо понимать, каким еще видам обработки они подвергаются. Масло обрабатывается крекингом, то есть термокаталитическим преобразованием его частей. Взлом может быть одного из следующих видов:

  • Тепловой. В этом случае разложение углеводородов осуществляется под воздействием высоких температур.
  • Каталитический. Его проводят в условиях высокой температуры, однако одновременно с этим добавляется катализатор, так что процесс можно контролировать, а также вести его в определенном направлении.

Если говорить о том, чем нефть лучше угля, то нужно сказать, что в процессе крекинга образуются органические вещества, которые широко используются в промышленном синтезе.

Разновидности каменного угля

Угольные месторождения могут достигать глубины нескольких километров, уходя в землю, но не всегда и не везде, поскольку они неоднородны как по составу, так и по внешнему виду.

Есть 3 основных типа этого ископаемого: антрацит, лигнит и торф, который очень похож на уголь.

Антрацит – старейшее образование такого рода на планете, средний возраст этого вида составляет 280000000 лет. Он очень твердый, имеет высокую плотность и содержание углерода 96-98%.

Твердость и плотность относительно низкие, как и содержание углерода. Он имеет неустойчивую и рыхлую структуру, кроме того, он перенасыщен водой, содержание которой в нем может доходить до 20%.

Торф также относится к типу угля, но он еще не образовался, поэтому к углю он не имеет никакого отношения.

Подготовка угля

Добытая в разрезе или шахте порода загружается горняками в специальное оборудование, которое доставляет ее на завод по добыче и переработке. Здесь горная масса проходит начальную фазу обогащения – подготовки.

Первичная порода делится на классы в зависимости от размера кусков и наличия минеральных включений. Основная задача – выявить углеродистые компоненты.

Для разделения угольных фракций GOF используют специальное оборудование для проведения процедур просеивания и измельчения.

Экран обогащения угля. Фото: 150tonn.ru

Сначала порода загружается в грохоты – устройства в виде одного или нескольких ящиков с ситами или сит с калиброванными отверстиями. Куски породы просеиваются, а затем сортируются по фракциям в классификаторах.

Все классификаторы работают примерно одинаково: пульпа (смесь угля и жидкости) непрерывно перетекает в сосуд, наполненный водой. Крупные частицы древесного угля быстро оседают на дно емкости, а мелкие частицы «вылетают» вместе с пульпой через разгрузочный порог.

Затем отобранная порода измельчается до необходимого размера с помощью дробильных установок.

Стандартная классификация по крупности угля включает следующие виды: пластинчатый (более 100 мм), крупный (50-100 мм), ореховый (26-50 мм), мелкий (13-25 мм), семенной (6-13 мм).), дерево (менее 6 мм). Есть еще так называемый горнодобывающий уголь, объем которого неограничен.

Продукты коксования угля

Коксующийся уголь – это уголь, который из промышленного кокса позволяет получать кокс, имеющий техническую ценность. При коксовании битуминозных углей необходимо учитывать их технический состав, коксовость, спекаемость и другие характеристики. Как идет процесс коксования угля? Коксование – технологический процесс, имеющий определенные фазы:

  • подготовка к приготовлению. На этом этапе уголь измельчается и смешивается с образованием шихты (коксовой смеси)
  • приготовлено. Этот процесс осуществляется в камерах коксования за счет газового отопления. Шихта помещается в коксовую установку, где нагревается в течение 15 часов при температуре около 1000 ° C
  • формирование «кокаинового жмыха».

Коксование – это совокупность процессов, происходящих в угле при его нагревании. При этом из одной тонны сухого сырья получается около 650-750 кг кокса. Применяется в металлургии, используется как реагент и топливо в некоторых отраслях химической промышленности. Кроме того, из него создается карбид кальция. Качественными характеристиками кокса являются горючесть и реакционная способность. Основная продукция коксохимического завода, помимо собственно кокса:

  • коксовый газ. Из одной тонны сухого угля получается около 310-340 м3. Качественный и количественный состав коксового газа определяется температурой коксовой печи. Прямо из камеры коксовой печи выходит коксовый газ, содержащий газообразные продукты, пары каменноугольной смолы, сырой бензол и воду. Если удалить смолу, сырой бензол, воду и аммиак, образуется обратный коксовый газ. Это то, что используется в качестве сырья для химического синтеза. Сегодня этот газ используется в качестве топлива на металлургических предприятиях, в коммунальном хозяйстве и в качестве химического сырья
  • каменноугольная смола – это вязкая жидкость черно-коричневого цвета, содержащая около 300 различных веществ. Наиболее ценными компонентами этой смолы являются ароматические и гетероциклические соединения: бензол, толуол, ксилолы, фенол, нафталин. Количество смолы достигает 3-4% от массы коксового газа. Из каменноугольной смолы получают около 60 различных продуктов. Эти вещества являются сырьем для производства красителей, химических волокон, пластмасс
  • неочищенный бензол представляет собой смесь, содержащую сероуглерод, бензол, толуол, ксилолы. Выход сырого бензола достигает всего 1,1% от массы угля. В процессе перегонки отдельные ароматические углеводороды и смеси углеводородов отделяются от сырого бензола
  • концентрат химических (ароматических) веществ (бензола и его аналогов) предназначен для создания чистых продуктов, которые используются в химической промышленности, для производства пластмасс, растворителей, красителей
  • вода над смолой представляет собой водный раствор с низкой концентрацией аммиака и солей аммония, в котором присутствует смесь фенола, оснований пиридина и некоторых других продуктов. Аммиак выделяется из суперсмолистой воды во время обработки, которая вместе с аммиаком из коксового газа используется для производства сульфата аммония и концентрированной аммиачной воды.

Символы

Пределы размера комков

Сортовой

Большой (кулак)

Комбинированные и проекции

Большой с тарелкой

Грецкий орех с большим

Маленький с орехами

Семя с мелкими

Семя с кончиком

Маленький с семенами и колосьями

Орех грецкий с мелкими семечками и сосной

Список источников

  1. Смирнов В.О., Сергеев П.В., Билецкий В.С. Технология производства вугиллы. Навчальный посібник. – Донецк: Сходный видавничий дом, – 2011. – 476 с.

  2. Чун-Чжу Ли. Достижения в Викторианской науке о буром угле – Книга, 2004. – 459 с.

  3. Саранчук В.И., Ильяшов М.О., Ошовский В.В., Билецкий В.С. Основы химии и физики горючих копалинов. (Пидручник с печатью МВУ). – Донецк: Сходный видавничий дом, 2008 – 640 с.

  4. Светлый Ю.Г., Билецкий В.С. Гидравлический транспорт (монография). – Донецк: Сходный видавничий дом, Донецкое издание НТШ, «Национальная энциклопедия», 2009. – 436 с.

  5. Энциклопедия Мала гирнич. Т. 1.2 / Под ред. В.С. Билецкого. – Донецк: «Донбасс», 2004, 2007.

  6. Липович В.Г., Калабин Г.А., Калечиц И.В. Химия и переработка угля – М .: Химия, 1988. – 336 с.

  7. Чистяков А.Н. Учебное пособие по химии и технологии твердого топлива. – СПб .: опубл. Компания Синтез. – 1996. – 363 с.

  8. Святец И.Е., Агроскин А.А. Бурый уголь как технологическое сырье. – М., Недра, 1976 – 223 с.

  9. Ходаков Г.С., Горлов Е.Г., Головин Г.С. Производство и транспортировка водоугольной топливной суспензии // Химия твердого топлива. – 2006. – № 4. – С. 22-39

  10. Круть О.А. Водовугильне палыво. – Киев: Наука. Думка, 2002. – 172 с.

  11. Трейнис В.В. Трубопроводы в США // Уголь. – 1978 – н. 11, стр. 74-77.

  12. Билецкий В.С., Сергеев П.В., Папушин Ю.Л. Теория и практика селективной агрегации масла вугиллы. Донецк: МКП Грань, 1996. – 264 с.

  13. Гордеев Г.П., Федотова В.М. О критической влажности бурого угля // Химия твердого топлива. – 1989. – № 6. – 76-78 с.

  14. Елишевич А.Т., Оглоблин Н.Д., Белецкий В.С., Папушин Ю.Л. Обработка ультратонких углей. – Донецк, Донбасс, 1986 – 64 с.

  15. Тамко В.О., Билецкий В.С., Сендрик Т., Красилов О.О. Шевченко. Т. 21 – Донецк: Сходный видавничий дим. – 2008. – С. 97-103.

  16. Калечица И. В. Химия из угля. – М .: Химия, 1980 – 616 с.

  17. Твердов А.А., Жура А.В., Никишичев С.Б. Перспективные указания по использованию угля // Глобус. – 2009. – Н. 2. – С. 16-19.

  18. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. – М .: Химия, 1988 – 592 с.

  19. Крылова А.Ю., Козюков Е.А. Состояние процессов получения синтетических жидких топлив на основе синтеза Фишера-Тропша // Химия твердого топлива. – 2007. – № 6. – С. 16-25.

  20. Центр исследований энергетики и окружающей среды (EERC)… – Как получить доступ: http://www.undeerc.org/default.aspx

  21. Борук С.Д., Винклер И.А., Макарова К.В. Поверхностная инжекция частиц дисперсной фазы на физико-химические характеристики суспензий водяного пара на основе коричневой древесины. – ЧНУ висник науки. VIP. 453 .: Хімія. – Черновцы, 2009, с. 40-45.

  22. Касаточкин В.И., Ларина Н.К. Структура и свойства природных углеродов. – М .: Недра, 1975 – 158 с.

  23. Кегель К. Брикетирование бурого угля. – М., Углетехиздат, 1957 – 659 с.

  24. Саранчук В.И. Супрамолекулярная организация, структура и свойства угля. – Киев: Наук. Думка, 1988 – 190 с.

Применение каменного угля в современном мире

Использование минералов бывает разным. Изначально уголь был просто источником тепла, затем энергии (путем преобразования воды в пар), но теперь в этом отношении возможности угля просто безграничны.

Тепловая энергия от сжигания угля преобразуется в электрическую, из нее производятся коксовые продукты и добывается жидкое топливо. Уголь – единственная порода, которая содержит в виде примесей редкие металлы, такие как германий и галлий. Он используется для экстракции, затем превращается в бензол, из которого извлекается кумароновая смола, которая используется для производства всех типов красок, лаков, линолеума и резины. Фенолы и пиридиновые основания получают из угля. После переработки уголь используется для производства ванадия, графита, серы, молибдена, цинка, свинца и многих других ценных и незаменимых продуктов.

Уголь важен для национальной экономики

Уголь – один из первых минералов, которые люди начали использовать в качестве топлива. Только в конце 19 века его начали постепенно заменять другие виды топлива: сначала нефть, затем продукты его переработки, затем газ (природный и получаемый из угля и других веществ). Битуминозный уголь широко используется в народном хозяйстве. Прежде всего как топливо и химическое сырье. Например, металлургическая промышленность при плавке чугуна не может обойтись без кокса. Производится на коксовых заводах из угля.

Где еще используется уголь?

Мощные теплоэлектростанции в России и Украине (и за их пределами) работают на отходах добычи угля (антрацитовый рудник). Впервые металл получили с помощью кокса из железной руды в 18 веке в Англии. Так в металлургии началось использование угля, а точнее кокса, продукта его переработки. До этого железо добывали с помощью угля, поэтому в Англии между 18 и 19 веками почти весь лес был вырублен. Коксохимическая промышленность использует уголь, превращая его в коксующийся уголь и коксовый газ, производя десятки видов химикатов (этилен, толуол, ксилолы, бензол, коксовый бензин, смолы, масла и многое другое). На основе этих химикатов производятся различные пластмассы, азотные и аммиачно-фосфорные удобрения, водные растворы аммиака (удобрения) и химикаты для защиты растений. Также производятся стиральные порошки и моющие средства, лекарства для людей и животных, растворители (растворители), сера или серная кислота, кумароновые смолы (для красок, лаков, линолеума и резиновых изделий) и т.д.

Как складывается стоимость угля?

Кокосовый уголь – что это?

Одним из видов древесного угля является кокосовый уголь, который делают из скорлупы орехов. Его можно использовать в барбекю, гриле, барбекю. Он горит намного дольше, чем другие древесные угли, не имеет запаха, не содержит серы, не воспламеняется из-за капающего жира. Рафинированный кокосовый уголь можно использовать для кальяна, так как он не имеет запаха и вкуса при использовании. После специальной обработки (активации) рабочая поверхность каждого куска древесного угля увеличивается в несколько раз (и становится отличным абсорбентом). Использование кокосового угля в фильтрах для воды дает отличные результаты.

Конечный продукт

Полученный первичный концентрат подвергается тонкой настройке для получения материала, полностью соответствующего принятым стандартам. Конечный продукт с GOF отправляется потребителям.

На выходе с обогатительных фабрик получается концентрат, содержащий наибольшее количество горючей массы при минимальном количестве избыточных примесей. Это увеличивает самое важное качество концентрата: теплоту сгорания.

Также в процессе обогащения образуется так называемый посредственный продукт, смесь агрегатов угля и компонентов породы. В большинстве случаев его отправляют на пополнение, но иногда продают как котельное топливо.

И третий продукт обогащения угля, содержащий в основном минералы горных пород, – отходы обогащения (по-другому их называют смешанными). Некоторые отходы содержат достаточно угля для переработки, поэтому иногда их даже отправляют на дообогащение.

Остальные смешанные угольные предприятия, как правило, хранятся в хвостохранилищах. Но постепенно в угольной промышленности все большее распространение получает переработка угольных отходов (например, производство брикетов).  

Тег: подготовка угля

каменный уголь

3 Пиролиз и газификация

Пиролиз

Пиролиз – разложение бурого угля при нагревании без доступа воздуха. Существует четыре основных процесса пиролиза:

  1. полуобжиг до 500–550;
  2. среднетемпературный кокс 700–750;
  3. высокотемпературное коксование до 900-1100 ° С;
  4. графитизация 1300-3000.

Бурый уголь при нагревании не размягчается, при этом выделяются летучие вещества, которые частично разлагаются. В остальном образуется более или менее монолитный полукокс, претерпевший сильное отступление. Во время полуобжига бурого угля выделяются три температурные зоны : p>

  1. зона подогрева до 100;
  2. зона сушки 100-125 ° C;
  3. зона полуобжига 225-500 ° С.

При пиролизе под воздействием температуры в угле происходят значительные изменения. Первый этап – испарение влаги при температуре до 125-160 ° С, затем начинается разложение органической массы лигнита. По мере продвижения процесса кислород, водород и азот удаляются, а твердый остаток обогащается углеродом. На начальных этапах, при температуре до 200 ° C, кислород выделяется в основном в виде углекислого газа и пирогенной воды за счет отщепления функциональных групп, сопровождаемого реакциями конденсации оставшихся радикалов.

Азот выделяется в виде аммиака, других азотистых соединений и в свободном состоянии.

При температуре 200-350 ° С происходит постепенное уменьшение твердого остатка, выделение паров и газов увеличивается всего на 6-7%. Зона от 350 до 450 ° С характеризуется увеличением скорости выделения парогазовой фазы и более резким снижением выхода твердого остатка. В интервале температур 450-550 ° C есть небольшие изменения выхода как твердого остатка, так и парогазовой смеси.

Схематическое изображение процесса пиролиза Рис. 1.3.

Рис. 1.3 – Блок-схема процесса пиролиза

Газификация

Процесс преобразования органической массы угля в газообразные вещества называется газификацией. В процессе газификации углерод чаще всего превращается в оксид углерода, водород – в водяной пар, вместе с серой в органической массе угля – в сероводород, азот – в оксиды азота. Минеральная часть угля в зависимости от температуры газификации превращается в золу или шлак.

Газификация угля – основа многих технологических процессов, связанных с его использованием. Первые процессы газификации были разработаны с целью получения горючих газов из угля, которые использовались в качестве домашнего топлива для уличного освещения, в качестве промышленного топлива для различных высокотемпературных процессов.

Перед этими процессами бурый уголь измельчают и при необходимости обезвоживают

очень важно довести бурый уголь до необходимого размера: это может быть газификация кусков (> 3 мм), мелких (1-3 мм) и мелких (7

Требования к бурому углю, который подают на пиролиз и газификацию

Рациональная влажность исходного угля для процесса пиролиза – влажность (Wrt) до 15%, зольность (Ad) до 10%, уголь должен быть малосернистым. Для процесса газификации – влажность (Wrt) до 65%, зольность (Ad) до 40% p>

Выводы

Одно из направлений технического прогресса – развитие трубопроводного транспорта. Наиболее перспективный промышленный и крупный гидротранспорт нефти и сыпучих материалов. Гидротранспорт отличается непрерывностью и единообразием грузовых перевозок, большей надежностью, возможностью полной автоматизации, независимостью от погодных условий, имеет экономическое преимущество перед железнодорожным транспортом, особенно когда шахты расположены в отдаленных районах; создает меньше шума, имеет значительно меньшие транспортные потери и технологическую нагрузку на окружающую среду; короткие сроки строительства.

Есть несколько способов транспортировки угля гидравлическим способом:

  1. отвод сточных вод с последующим обезвоживанием;
  2. транспорт высококонцентрированного топлива на водной основе.

Отрицательные свойства лигнита препятствуют использованию гидротранспорта; Для решения этой проблемы предложена технология обработки угля неполярными реагентами – агрегация нефти. P>

Под нефтяной агрегацией угля понимается совокупность процессов структурирования тонкой фазы полидисперсного угля (размер частиц до 3-5 мм) в водной среде с использованием маслянистых реагентов. Эти процессы основаны на механизме адгезионного взаимодействия олеофильной поверхности угля с нефтью, что приводит к ее избирательному смачиванию и агрегации в турбулентном потоке воды. Гидрофильные частицы не смачиваются нефтью и не входят в агрегаты, что позволяет изолировать их в виде суспензии горных пород. P>

Исходя из вышеизложенного, для переквалификации бурого угля при его гидротранспорте нами была выбрана технология агрегации каменноугольного масла, которая хорошо сочетается с технологиями его дальнейшей переработки и использования: брикетирование, сжижение, газификация, пиролиз. P>

Источник – https://mr-build.ru/newteplo/pererabotka-ugla.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: