Bir zamanlar, kok fırını gazı, kok yapma sürecinde bir yan ürün olarak görülüyordu, bu yüzden çoğu zaman atmosfere bile salınıyordu (ki bu çok israf!). Daha sonra gaz, kok fırınlarını ısıtmak için kullanıldı ve bugün, ev içi kullanım ve diğer ihtiyaçlar için zaten tamamen dış tüketicilere dağıtılıyor. Kok gazı nasıl üretilir ve bileşimi nedir? Bu makale konunun tüm yönlerini tartışıyor ve gaz kullanımına ilişkin özel örnekler sunuyor.
Tarihi yön
Kok fırını gazının tarihi 19. yüzyılın sonlarında - 20. yüzyılın başlarında başladı. O zaman bile aydınlatma, ısıtma ve buna bağlı olarak yemek pişirme ve diğer ev işleri için kullanıldı. O sıralarda sanayi devrimi ve kentleşme patlak verdi. Yan ürünler, kömür katranı ve amonyak üretimi, kimyasal bileşimdeki boyaların üretiminde ve bir bütün olarak kimya endüstrisinde en önemli bileşenler, yani hammaddeler olarak hizmet etmeye başladı. Böylece kesinlikle her türlü boyayapay doğa katran ve kok fırın gazından yapılmıştır.
Ayrıca, kok fırını gazı, endüstriyel ürünlerin imalatı için fırınlarda, gazla çalışan motorlarda ve tabii ki kimyasal ürünlerin üretiminde hammadde olarak yaygın olarak kullanılmaya başlandı.
Kok fırını gazı üretimi
Kok fırını gazının elde edilmesi, kok fabrikalarında kömürün kuru damıtılmasıyla kok üretimi ile eş zamanlı olarak gerçekleşir. Bu işlemin mutlaka 900-1200 derecelik bir sıcaklıkta ilerlemesi gerektiğine dikkat etmek önemlidir. Yukarıda belirtildiği gibi, üretimin ilk aşamalarında gaz bir yan ürün olarak kabul edildi, bu nedenle genellikle atmosferik havaya kaçtı. Biraz sonra kok fırınları kok fırını gazı ile ısıtılmaya başlandı. Böylece, kişisel ihtiyaçlar için gaz tüketimi önemli bir azalmaya (neredeyse% 60'a kadar) uğrarken, miktarın geri kalanı, örneğin, sıcaklığı son derece yüksek olan metalurjik üretimdeki ısıtma fırınları için diğer tüketici kategorilerine aitti. veya ev işleri için. Bugün, kesinlikle tüm gaz dış tüketicilere aittir. Niye ya? Gerçek şu ki, kok fırını gazının kalorisi çok yüksektir, bu da fırınları ısıtmak için daha ucuz gaz kullanmanın mümkün olduğu anlamına gelir. LPG buna en iyi örnektir. Bu arada, propan-bütan karışımına dayalıdır.
Kok fırını gaz bileşimi
Görünüşe göre, çeşitli gazlardanYapay kökenli, makalede ele alınan ve kömür koklaştırma sürecinde elde edilen gaz büyük önem taşımaktadır. Pratik açıdan, bileşiminin önemli dalgalanmalara maruz kaldığına dikkat edilmelidir. Bu, kural olarak, yakıt olarak kullanılan besleme stoğuna, çalışma modlarındaki farklılıklara, kok fırınlarının fiziksel durumuna vb. bağlıdır. Kalorifik değeri 15-19 MJ/m3 aralığındadır. Bu gazın bileşenlerini hacmin yüzdesi olarak düşünürsek, aşağıdaki resim oluşur:
- H2: 55-60.
- CH4: 20-30.
- CO: 5-7.
- CO2: 2-3.
- N2: 4.
- doymamış hidrokarbonlar: 2-3.
- O2: 0, 4-0, 8.
Kok fırını gazının (formül: H2CH4NH3C2H4) 0,45 ila 0,50 kg / m3 arasında sıfır derece sıcaklıkta bir yoğunluğa sahip olduğunu, ısı kapasitesinin 1,35 kJ / (m3 K) olduğunu not etmek önemlidir, ve ateşleme işlemine eşlik eden sıcaklık 600-650 dereceye ulaşır.
Madde formülü
Yukarıda ortaya çıktığı gibi, kok fırını gazının bileşimi hidrojen (H2), metan (CH4), amonyak (NH3) ve etilen (C2H4) gibi maddeleri içerir. Örnek olarak, aşağıdaki saflaştırılmış kok fırını gazı bileşimini vermek uygun olacaktır:
| Bileşen | H2 | CH4 | CO | N2 | SN | O2 |
| İçerik, % | 55, 5 | 27, 6 | 8, 2 | 6, 0 | 2, 0 | 0, 7 |
İncelenen gazın bileşiminin kesinlikle koklaştırma işleminin sıcaklık rejimine ve süresine bağlı olduğuna dikkat etmek önemlidir. İşlenen kömürün kalitesi de büyük bir rol oynar. Bu nedenle, koklaştırma işleminin sıcaklık rejimi ne kadar yüksek olursa, hidrokarbonların bozunma seviyesi o kadar yüksek olur ve dolayısıyla gazdaki hidrojen ve karbon monoksit içeriği o kadar yüksek olur. Buna göre, karbondioksit içeriği tam tersine daha düşük olacaktır.
Kok gazı temizleme ihtiyacı
Bugün, kok fırını gazını temizleme ihtiyacı sorunu oldukça akut, çünkü bu bileşim yaşamın çevresel yönünü olumsuz etkiliyor. Bu nedenle, modern toplum ilgili teknolojileri geliştirmeye çalışmaktadır. Kok fırını gazlarının temizlenmesi, tesis mekanizmalarının verimliliği için gereklidir, çünkü kok fırını gazındaki içeriği oldukça yüksek olan hidrojen siyanür, profesyonel ekipmanların korozyonunun ana nedenidir. Ayrıca, kok fırını gazının oluşumu sırasında mutlaka amonyak açığa çıkar. Bu maddenin sadece boru hatları üzerinde değil, aynı zamanda çevre üzerinde de son derece zararlı bir etkisi vardır, çünkü sonunda oraya ulaşır. Dikkate alınan işlemlerin sonucu, belirli bir tesis için kimyasal kökenli ürünlerin yüksek düzeyde kaybıdır veayrıca atmosfere önemli derecede gaz ve sıvı kaynaklı atık emisyonu.
Kok gazı temizleme işlemi
Göründüğü gibi, kok fırını gazı üretimi, saflaştırma ihtiyacını tamamen haklı çıkaran bir dizi soruna yol açmaktadır. Bugüne kadarki en etkili yöntem, kok endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bu bölümde açıklanan buluştur. Her şeyden önce, tepsilerle donatılması gereken bir emicide gazı bir amonyum fosfat çözeltisiyle yıkamak gerekir. Daha sonra kok fırını gazı absorberin tepsi alanına girmeden önce bu solüsyonla işlemden geçirilmelidir. Bu durumda, dolaşımdaki çözeltinin özgül tüketimi 1.0-1.2 l/m3 gaz olmalıdır, o zaman yoğunluğu 1.195-1.210 kg/l'ye eşit olacaktır. Yukarıda belirtildiği gibi kok fırını gazını temizlemeye yönelik bu yöntem, en etkili olduğu için günümüzde ilgili endüstride sıklıkla kullanılmaktadır.
Kok fırını gazı uygulaması
Bugün, kok fırını gazı, metalürji tesislerinde yakıt olarak ve ayrıca belediye ekonomik faaliyetlerinde ve üretim için bir hammadde olarak toplumda çok yaygın ve güvenli bir şekilde kullanılmaktadır. Anlaşıldığı üzere, düşük sıcaklık rejimi koşullarında işleyen bilinen bir yoğuşma yöntemi vasıtasıyla amonyak sentezi için basitçe gerekli olan kok fırını gazından hidrojen salınır. Bunun sonucu olarakOperasyon sırasında, çeşitli sentezler için yüksek kaliteli bir hammadde görevi gören bir fraksiyon oluşur. Kok fırını gazında hidrojen sülfür katkısının her durumda (hem yakıt olarak kok fırını gazı kullanıldığında hem de kimyasal ürünlerin üretimi için bir hammadde görevi gördüğünde) kesinlikle istenmeyen bir durum olduğuna dikkat edilmelidir. Bu nedenle, önceki bölümde tamamıyla tartışılan arınma süreci çok gereklidir.
Gaz özellikleri
Sonuç olarak, kok fırını gazının fiziksel özelliklerini dikkate almak uygun olacaktır. Böylece, kalorifik gücü 3600 ila 3700 kcal / m3 arasındadır, maddenin bileşimindeki özgül ağırlık 0,45 ila 0,46 kg / m3 arasında değişir (havadan neredeyse üç kat daha hafiftir), yanmasının maksimum sıcaklık rejimi 2060 dereceye eşittir ve sürecin kendisine kırmızı bir alev eşlik eder.
Söz konusu gazın hava ile birleştiğinde patlayıcı olduğunu unutmamak önemlidir. Ayrıca hacimce alt patlama limiti yüzde 6 gaz (geri kalanı hava), üst patlama seviyesi ise yüzde 32 gaza (geri kalanı hava) ulaşıyor. Ateşleme sıcaklığı 550 dereceye eşittir ve 1 metreküp gaz yakmak için yaklaşık 5 metreküp havaya ihtiyaç vardır. Kok fırını gazı renk ve tat ile donatılmamıştır, ancak bileşimindeki hidrojen sülfür içeriği ile açıklanabilecek naftalin, çürük yumurta gibi ekşi bir kokuya sahiptir.
