Нэгэн удаа коксын хийг кокс хийх явцад дагалдах бүтээгдэхүүн гэж үздэг байсан тул ихэвчлэн агаар мандалд цацдаг байсан (энэ нь маш их хог хаягдал юм!). Хожим нь хийг коксжуулдаг зуухыг халаахад ашиглаж байсан бөгөөд өнөөдөр ахуйн хэрэглээ болон бусад хэрэгцээнд зориулж гадны хэрэглэгчдэд аль хэдийн бүрэн хуваарилагдсан. Кокс хий яаж үйлдвэрлэдэг, ямар найрлагатай вэ? Энэ нийтлэлд асуудлыг бүх талаас нь авч үзэж, хийн хэрэглээний тодорхой жишээг өгсөн болно.
Түүхэн тал
Кокс зуухны хийн түүх 19-р зууны сүүл - 20-р зууны эхэн үеэс эхэлсэн. Тэр үед ч гэсэн үүнийг гэрэлтүүлэг, халаалт, үүний дагуу хоол хийх болон бусад гэр ахуйн ажилд ашигладаг байсан. Тэр үед аж үйлдвэрийн хувьсгал, хотжилт эхэлсэн. Дайвар бүтээгдэхүүн, нүүрсний давирхай, аммиакийн үйлдвэрлэл нь химийн найрлагатай будагч бодис үйлдвэрлэх, бүхэлд нь химийн үйлдвэрт хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болох түүхий эд болж эхлэв. Тиймээс бүх төрлийн будагч бодисууддавирхай болон коксын хийнээс хиймэл байгаль хийсэн.
Үүнээс гадна коксын хийг аж үйлдвэрийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх зуух, хийн түлшээр ажилладаг хөдөлгүүр, мэдээжийн хэрэг химийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд түүхий эд болгон өргөнөөр ашиглах болсон.
Коксын хий үйлдвэрлэх
Коксжуулсан хий авах нь коксын үйлдвэрт нүүрсийг хуурай нэрэх замаар кокс үйлдвэрлэхтэй зэрэгцэн явагддаг. Энэ үйл явц нь 900-1200 градусын температурт үргэлжлэх ёстой гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Дээр дурдсанчлан, үүсэх эхний үе шатанд хий нь дайвар бүтээгдэхүүн гэж тооцогддог байсан тул энэ нь ихэвчлэн агаар мандлын агаарт урсдаг. Хэсэг хугацааны дараа коксын зуухыг коксын хийгээр халааж эхлэв. Тиймээс хувийн хэрэгцээнд зориулж хийн хэрэглээ мэдэгдэхүйц буурч (бараг 60%), үлдсэн хэсэг нь бусад ангиллын хэрэглэгчдэд, жишээлбэл, металлургийн үйлдвэрлэлийн халаалтын зууханд, температур нь маш өндөр байдаг. эсвэл гэрийн ажилд. Өнөөдөр бүх хий нь гадны хэрэглэгчдэд хамаарна. Яагаад? Үнэн хэрэгтээ коксын зуухны хий нь маш өндөр илчлэгтэй байдаг бөгөөд энэ нь халаалтын зууханд хямд хий ашиглах боломжтой гэсэн үг юм. LPG бол үүний тод жишээ юм. Дашрамд хэлэхэд энэ нь пропан-бутан хольц дээр суурилдаг.
Кокс зуухны хийн найрлага
Мэдэгдэж байгаагаар янз бүрийн хийнээсХиймэл гарал үүслийн хувьд энэ зүйлд дурдсан, нүүрсийг коксжуулах явцад олж авсан хий нь маш чухал юм. Практик талаас нь харахад түүний найрлага нь ихээхэн хэлбэлзэлтэй байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ нь дүрмээр бол түлш болгон ашигладаг түүхий эд, үйл ажиллагааны горимын ялгаа, коксын зуухны физик байдал гэх мэт зэргээс шалтгаална. Түүний илчлэгийн хэмжээ 15-19 МЖ/м3 байна. Хэрэв бид энэ хийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг эзлэхүүний хувиар авч үзвэл дараах зураг үүснэ:
- H2: 55-60.
- CH4: 20-30.
- CO: 5-7.
- CO2: 2-3.
- N2: 4.
- ханаагүй нүүрсустөрөгч: 2-3.
- O2: 0, 4-0, 8.
Коксын хий (томъёо: H2CH4NH3C2H4) нь тэг градусын температурт 0.45-0.50 кг / м3 нягттай, дулааны багтаамж нь 1.35 кЖ / (м3 К), ба гал асаах процессыг дагалдах температур 600-650 градус хүрдэг.
Бодисын томъёо
Дээр дурдсанчлан коксын хийн найрлагад устөрөгч (H2), метан (CH4), аммиак (NH3), этилен (C2H4) зэрэг бодисууд ордог. Жишээ болгон цэвэршүүлсэн коксын хийн дараах найрлагыг өгөх нь зүйтэй:
| Бүрэлдэхүүн хэсэг | H2 | CH4 | CO | N2 | SN | O2 |
| Агуулга, % | 55, 5 | 27, 6 | 8, 2 | 6, 0 | 2, 0 | 0, 7 |
Харгалзаж буй хийн найрлага нь коксжих процессын температурын горим, түүний үргэлжлэх хугацаа зэргээс шууд хамаардаг гэдгийг анхаарах нь чухал. Боловсруулж буй нүүрсний чанар бас асар их үүрэг гүйцэтгэдэг. Тиймээс коксжих процессын температурын горим өндөр байх тусам нүүрсустөрөгчийн задралын түвшин өндөр байх тусам хийн дэх устөрөгч, нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн агууламж өндөр болно. Үүний дагуу нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж эсрэгээрээ бага байх болно.
Коксын хий цэвэрлэх хэрэгцээ
Өнөөдөр коксын зуухны хийг цэвэрлэх шаардлагатай асуудал нэлээд хурцаар тавигдаж байна, учир нь энэхүү найрлага нь амьдралын байгаль орчинд сөргөөр нөлөөлдөг. Тиймээс орчин үеийн нийгэм холбогдох технологийг сайжруулахыг хичээдэг. Коксын зуухны хийг цэвэрлэх нь үйлдвэрийн механизмын үр ашгийг дээшлүүлэхэд зайлшгүй шаардлагатай, учир нь коксын зууханд агуулагдах цианид устөрөгч нь мэргэжлийн тоног төхөөрөмжийн зэврэлтийн гол шалтгаан болдог. Үүнээс гадна коксын хий үүсэх үед аммиак зайлшгүй гардаг. Энэ бодис нь зөвхөн дамжуулах хоолойд төдийгүй хүрээлэн буй орчинд маш их хортой нөлөө үзүүлдэг, учир нь энэ нь эцэстээ тэнд хүрдэг. Үзэж буй үйл ажиллагааны үр дүн нь тодорхой үйлдвэрт химийн гаралтай бүтээгдэхүүний алдагдлын өндөр түвшин юммөн агаар мандалд шингэн гарал үүслийн хий болон хог хаягдлыг ихээхэн хэмжээгээр ялгаруулж байна.
Коксын хий цэвэрлэх процесс
Мэдэгдэж байгаагаар коксжуулсан хий үйлдвэрлэх нь олон асуудал дагуулдаг бөгөөд энэ нь түүнийг цэвэршүүлэх хэрэгцээг бүрэн зөвтгөдөг. Өнөөдрийг хүртэл хамгийн үр дүнтэй арга бол коксын үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг энэ бүлэгт тодорхойлсон шинэ бүтээл юм. Юуны өмнө хийнийг аммонийн фосфатын уусмалаар угаах шаардлагатай бөгөөд энэ нь тавиураар тоноглогдсон байх ёстой. Дараа нь коксын зуухны хий нь шингээгчийн тавиурын хэсэгт орохоос өмнө энэ уусмалаар эмчилнэ. Энэ тохиолдолд эргэлтийн уусмалын хувийн хэрэглээ нь 1.0-1.2 л / м3 хий байх ёстой, дараа нь түүний нягт нь 1.195-1.210 кг / л-тэй тэнцүү байх болно. Дээр дурдсанчлан коксын зуухны хийг цэвэрлэх энэ аргыг өнөөдөр холбогдох салбарт ихэвчлэн ашигладаг, учир нь энэ нь хамгийн үр дүнтэй байдаг.
Коксын зуухны хийн хэрэглээ
Өнөөдөр коксжуулсан хийг нийгэмд металлургийн үйлдвэрүүдэд түлш болгон, хотын аж ахуйн үйл ажиллагаа, үйлдвэрлэлийн түүхий эд болгон маш өргөн, аюулгүй ашиглаж байна. Эндээс харахад устөрөгч нь коксын хийнээс ялгардаг бөгөөд энэ нь аммиакийг нийлэгжүүлэхэд зайлшгүй шаардлагатай конденсацийн мэдэгдэж буй аргын тусламжтайгаар бага температурын горимд ажилладаг. Үүний үр дүндҮйл ажиллагааны явцад янз бүрийн төрлийн синтезийн өндөр чанартай түүхий эд болдог фракц үүсдэг. Коксын хий дэх хүхэрт устөрөгчийн хольц нь ямар ч тохиолдолд (кокс зуухны хийг түлш болгон ашиглах, химийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашиглах үед) туйлын хүсээгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тийм ч учраас өмнөх бүлэгт бүрэн авч үзсэн цэвэрлэх үйл явц зайлшгүй шаардлагатай.
Хийн шинж чанар
Эцэст нь хэлэхэд коксын хийн физик шинж чанарыг авч үзэх нь зүйтэй болов уу. Тиймээс түүний илчлэгийн хүч нь 3600-3700 ккал / м3, бодисын найрлага дахь хувийн жин нь 0.45-0.46 кг / м3 хооронд хэлбэлздэг (энэ нь агаараас бараг гурав дахин хөнгөн), түүний шаталтын хамгийн их температурын горим юм. 2060 градустай тэнцүү байх ба процесс өөрөө улаан дөл дагалддаг.
Энэ хий нь агаартай холилдсон үед тэсрэх аюултай гэдгийг анхаарах нь чухал. Түүгээр ч зогсохгүй тэсрэх бодисын доод хязгаар нь 6 хувь нь хий (үлдсэн хэсэг нь агаар), харин тэсрэх бодисын дээд түвшин нь 32 хувь (үлдсэн хэсэг нь агаар) хүрдэг. Гал асаах температур нь 550 градустай тэнцүү бөгөөд 1 шоо метр хий шатаахын тулд ойролцоогоор 5 шоо метр агаар шаардагдана. Коксын хий нь өнгө, амтгүй боловч нафталин, ялзарсан өндөгний шарсан үнэртэй байдаг нь түүний найрлага дахь сульфид устөрөгчийн агууламжаар тайлбарлагдаж болно.
