Nekoč je koksarni plin veljal za stranski produkt pri izdelavi koksa, zato so ga pogosto izpuščali celo v ozračje (kar je zelo odpadek!). Kasneje so plin uporabljali za ogrevanje koksnih peči, danes pa se že v celoti distribuira zunanjim porabnikom za domače in druge potrebe. Kako nastaja koksni plin in kakšna je njegova sestava? Ta članek obravnava vse vidike vprašanja in ponuja posebne primere uporabe plina.
Zgodovinski vidik
Zgodovina koksninskega plina se je začela v poznem 19. - začetku 20. stoletja. Že takrat so ga uporabljali za razsvetljavo, ogrevanje in s tem tudi za kuhanje in druga gospodinjska opravila. Takrat je izbruhnila industrijska revolucija in urbanizacija. Proizvodnja stranskih proizvodov, premogovega katrana in amoniaka je začela služiti kot najpomembnejše sestavine, in sicer surovine, pri izdelavi barvil kemične sestave in v kemični industriji kot celoti. Tako so popolnoma vse vrste barvilumetne narave so bile narejene iz katrana in koksarnega plina.
Poleg tega se je koksarni plin široko uporabljal v pečeh za proizvodnjo industrijskih izdelkov, v plinskih motorjih in seveda kot surovina pri proizvodnji kemičnih izdelkov.
Proizvodnja koksninega plina
Pridobivanje koksarnega plina poteka sočasno s proizvodnjo koksa v koksarnah s suho destilacijo premoga. Pomembno je omeniti, da mora ta postopek nujno potekati pri temperaturi 900-1200 stopinj. Kot je navedeno zgoraj, je plin v začetnih fazah proizvodnje veljal za stranski produkt, zato je pogosto ušel v atmosferski zrak. Malo kasneje so koksarne začele segrevati s koksnim plinom. Tako se je poraba plina za osebne potrebe znatno zmanjšala (skoraj na 60%), preostali del pa je pripadal drugim kategorijam odjemalcev, na primer za kurilne peči v metalurški proizvodnji, katerih temperatura je izjemno visoka, ali za gospodinjska opravila. Danes popolnoma ves plin pripada zunanjim porabnikom. zakaj? Dejstvo je, da je koksarni plin zelo kalorični, kar pomeni, da je za ogrevanje peči mogoče uporabiti cenejši plin. LPG je odličen primer tega. Mimogrede, temelji na mešanici propan-butan.
Sestava plina v koksarni
Kot se je izkazalo, iz različnih plinovumetnega izvora, je plin, ki je obravnavan v članku in pridobljen v procesu koksanja premoga, zelo pomemben. Treba je opozoriti, da je s praktičnega vidika njegova sestava podvržena znatnim nihanjem. To je praviloma odvisno od surovine, ki se uporablja kot gorivo, od razlike v načinih delovanja, od fizičnega stanja koksarnic itd. Njena kurilna vrednost je 15-19 MJ/m3. Če upoštevamo sestavine tega plina kot odstotek prostornine, se oblikuje naslednja slika:
- H2: 55-60.
- CH4: 20-30.
- CO: 5-7.
- CO2: 2-3.
- N2: 4.
- nenasičeni ogljikovodiki: 2-3.
- O2: 0, 4-0, 8.
Pomembno je omeniti, da ima koksni plin (formula: H2CH4NH3C2H4) gostoto pri temperaturi nič stopinj od 0,45 do 0,50 kg / m3, toplotna zmogljivost je enaka 1,35 kJ / (m3 K), in temperatura, ki spremlja proces vžiga, doseže 600-650 stopinj.
formula snovi
Kot se je izkazalo zgoraj, sestava koksarnega plina vključuje snovi, kot so vodik (H2), metan (CH4), amoniak (NH3) in etilen (C2H4). Kot primer bi bilo primerno navesti naslednjo sestavo prečiščenega koksarnega plina:
| komponenta | H2 | CH4 | CO | N2 | SN | O2 |
| Vsebina, % | 55, 5 | 27, 6 | 8, 2 | 6, 0 | 2, 0 | 0, 7 |
Pomembno je omeniti, da je sestava obravnavanega plina strogo odvisna od temperaturnega režima procesa koksanja in njegovega trajanja. Veliko vlogo igra tudi kakovost predelanega premoga. Tako višji kot je temperaturni režim procesa koksanja, višja je stopnja razgradnje ogljikovodikov in s tem višja vsebnost vodika in ogljikovega monoksida v plinu. V skladu s tem bo vsebnost ogljikovega dioksida, nasprotno, nižja.
Potreba po čiščenju koksnega plina
Danes je problem potrebe po čiščenju koksninega plina precej akuten, saj ta sestava negativno vpliva na okoljski vidik življenja. Tako si sodobna družba prizadeva izboljšati ustrezne tehnologije. Čiščenje koksnih plinov je potrebno za učinkovitost mehanizmov obrata, saj je vodikov cianid, katerega vsebnost v koksarniškem plinu je precej visoka, glavni vzrok za korozijo profesionalne opreme. Poleg tega se amoniak nujno sprošča med tvorbo plina koksne peči. Ta snov ima izjemno škodljiv učinek ne le na cevovode, ampak tudi na okolje, saj sčasoma pride tja. Rezultat obravnavanih operacij je visoka stopnja izgube izdelkov kemičnega izvora za določen obrat intudi precejšnja stopnja emisije plinov in odpadkov tekočega izvora v ozračje.
proces čiščenja koksnega plina
Kot se je izkazalo, ima proizvodnja koksarnega plina številne težave, kar v celoti upravičuje potrebo po njegovem čiščenju. Do danes je najučinkovitejša metoda izum, opisan v tem poglavju, ki se široko uporablja v koksarni industriji. Najprej je treba plin izprati z raztopino amonijevega fosfata v absorberju, ki mora biti opremljen s pladnji. Nato je treba koksarni plin obdelati s to raztopino, preden vstopi v območje pladnja absorberja. V tem primeru mora biti specifična poraba krožeče raztopine 1,0-1,2 l/m3 plina, potem bo njegova gostota enaka 1,195-1,210 kg/l. Ta način čiščenja koksninega plina, kot je navedeno zgoraj, se danes pogosto uporablja v ustrezni industriji, ker je najučinkovitejši.
uporaba plina v koksarni
Danes se koksarni plin zelo široko in varno uporablja v družbi kot gorivo v metalurških obratih, pa tudi v komunalnih gospodarskih dejavnostih in kot surovina za proizvodnjo. Kot se je izkazalo, se vodik oddaja iz plina koksarne, ki je preprosto potreben za sintezo amoniaka z znano metodo kondenzacije, ki deluje pod pogojem nizkotemperaturnega režima. Kot rezultat tegaMed delovanjem nastane frakcija, ki služi kot visokokakovostna surovina za različne vrste sintez. Opozoriti je treba, da je primesi vodikovega sulfida v koksarniškem plinu v vsakem primeru absolutno nezaželeno (tako, ko se koksarni plin uporablja kot gorivo in kadar služi kot surovina za proizvodnjo kemičnih izdelkov). Zato je postopek čiščenja, ki je bil v celoti obravnavan v prejšnjem poglavju, tako potreben.
Plinske lastnosti
Za zaključek bi bilo primerno razmisliti o fizikalnih lastnostih koksarnega plina. Tako je njegova kurilna moč od 3600 do 3700 kcal / m3, specifična teža v sestavi snovi se giblje od 0,45 do 0,46 kg / m3 (kar je skoraj trikrat lažje od zraka), največji temperaturni režim njenega zgorevanja je enako 2060 stopinj, sam proces pa spremlja rdeč plamen.
Pomembno je omeniti, da je zadevni plin eksploziven v kombinaciji z zrakom. Poleg tega je spodnja prostorninska meja eksplozivnosti 6 odstotkov plina (preostanek je zrak), medtem ko zgornja eksplozivnost doseže 32 odstotkov plina (preostalo je zrak). Temperatura vžiga je enaka 550 stopinj, za izgorevanje 1 kubičnega metra plina pa je potrebnih približno 5 kubičnih metrov zraka. Plin iz koksarnice ni obdarjen z barvo in okusom, ima pa trpki vonj po naftalenu, gnilih jajcih, kar je mogoče razložiti z vsebnostjo vodikovega sulfida v njegovi sestavi.
