Презентация по химии на тему Коксование каменного угля
Коксование каменного угля © Кухарская С.С.
Немного истории.Кoксование известно еще с ХVIIІ столетия. В те времена истреблялось огромное количество лесов с целью получения древесных углей, что использовались для выплавки чугуна. Леса были на гране исчезновения. В Великобритании в 1735 году была выполнена первая доменная плавка с применением кoкcа. Кокс выжигали в кучах, подобным образом выжигали древесный yголь. К концу ХVIIІ столетия освоили кoксование в полузакрытых, а с начала тридцатых годов ХIХ столетия стали использовать закрытые камеры, где сжигались выделяющиеся летучие вещества. В конце ХIХ века начинается использование летучих прoдуктов; совершенствуя методику обогрева печей. К началу ХХ века процесс кокcования уже оформился.
Коксование — процесс разложения угля при высокой температуре и отсутствии воздуха.
Целевое назначение-- производство металлургического кокса( восстановителя в металлургии, в частности в производстве чугуна). Каменный уголь специальных марок (коксующийся уголь) или смесь углей (шихту) нагревают без доступа воздуха примерно до 1000 оС в специальных коксовых печах. Коксование сопровождается глубокими химическими превращениями органической массы углей, при которых, как и в процессах термического расщепления нефтепродуктов, образуются кокс, жидкие продукты коксования и газ. Уголь беднее водородом, чем нефть, и поэтому выход кокса очень велик (75-80 %), а выход жидких продуктов незначителен (4-5 %).
Стадии коксования:Подготовка к коксованию Улавливание и переработка летучих продуктов Коксование
Сушка «Шихты»Ши́хта (нем. Schicht) — смесь исходных материалов, а в некоторых случаях (например, при выплавке чугуна в доменной печи) и топлива в определённой пропорции, подлежащая переработке в металлургических, химических и других агрегатах.
Для коксования шихту загружают в щелевидную коксовую печь(ширина 400—450 мм, объём 30-40 м³). Каналы боковых простенков печей, выложенных огнеупорным кирпичом, обогреваются продуктами сгорания газов: коксового , доменного и др.Продолжительность нагрева составляет 14-16 часов. Температура процесса — 900—1050 °C. Полученный кокс (75-78 % от массы исходного угля) в виде т. н. «коксового пирога» (спёкшейся в пласт массы) — выталкивается специальными машинами («коксовыталкивателями») в железнодорожные вагоны, в которых охлаждается («тушится») водой или инертным газом (азотом).
Каменноугольная смола — густая черная жидкость со специфическим запахом. Она подвергается дробно (фракционной) перегонке, в результате чего получают несколько фракций:легкое масло (температура кипения до 170ºС), в котором содержатся ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилолы и другие вещества;среднее масло (температура кипения 170-230ºС) — фенолы, нафталин и пиридиновые основы;тяжелое масло (температура кипения 230-270ºС) — нафталин и его гомологи;антраценовое масло (температура кипения 270-350ºС) — антрацен, ксилол, крезол;пек, используемый в дорожном строительстве, для изготовления электродов, кровельных материалов, лака (пековый лак) — незаменим при окраске металлических и деревянных конструкций.Надсмольная вода содержит растворенные газы — углекислый газ, сероводород, хлороводород , аммиак и соли аммония. Аммиак извлекается из раствора и направляют на производство азотных удобрений. С сероводорода добывают серу и серную кислоту.Выход каменноугольной смолы составляет 32-34 кг, а сырого бензола – 10-11 кг на 1 т сухого угля.
ppt_yppt_yppt_y
Коксовый газ, выходящий из печи, содержит пары летучих органических соединений, воды, аммиака.
аммиачная вода
1. Назовите целевое назначение процесса коксования каменного угля.2. Приведите соотношение между выходом кокса и жидких продуктов при коксовании каменного угля.3. Какие арены получаются при коксовании каменных углей?4. Каков состав коксового газа?5. Какое оборудование используется для процесса коксования каменного угля?Вопросы для самопроверки
ppt_yppt_yppt_y