Коксование каменных углей

Коксование – метод переработки топлив, преимущественно углей, заключающийся в нагревании их без доступа воздуха до 900-1050⁰С. Топливо при этом разлагается с образованием с образованием летучих веществ и твердого остатка- кокса.

При постепенном нагревании компоненты угля претерпевают глубокие физические и химические превращения: до 250⁰С происходит испарение влаги, выделение окиси и двуокиси углерода; около 300⁰С начинается выделение паров смолы и образование пирогенетической воды; выше 350⁰С уголь переходит в пластическое состояние; при 500-550⁰С наблюдается бурное разложение пластической массы с выделением первичных продуктов (газа и смол) и твердение ее с образованием полукокса. Повышение температуры до 700⁰С сопровождается дальнейшим разложением полукокса, выделением из него газообразных продуктов; выше 700⁰С преимущественно происходит упрочнение кокса. Летучие продукты, соприкасаясь с раскаленным коксом, нагретыми стенками и сводом камеры, в которой происходит коксование, подвергаются пиролизу, превращаются в сложную смесь паров и газов, содержащих водород, метан и др. Большая часть серы и все минеральные вещества остаются в коксе.

Таким образом, коксование – это сложный двухфазный процесс, складывающийся из процессов теплопередачи, диффузии и большого количества разнообразных химических реакций.

При коксовании каменных углей в результате получают следующие продукты: кокс, коксовый газ, каменноугольную смолу, сырой бензол, надсмольную воду и соли аммония (большей частью сульфат аммония).

Сырьем для коксования служат спекающиеся угли, которые дают прочный и пористый

металлургический кокс, например, коксующиеся угли марки К. Однако в промышленной практике составляется смесь – шихта, состоящая не только из коксующихся углей, но и углей других марок, например, шихта из донецких углей имеет примерно следующий состав: газовых углей 20%, жирных 40%, коксовых 20%, и отощенных спекающихся 20%. Включение в шихту углей различных марок позволяет расширить сырьевую базу коксохимической промышленности, получить качественный кокс и обеспечить высокий выход смолы, сырого бензола и коксового газа.