Преработка на изкопаемите въглища

По-голямата част от добиваните изкопаеми въглища се превръщат химическа суровина, подлагайки се на преработка при високи температури. В резултат на такава преработка, която се нарича пирогенетична, от въглищата се получават ценни вторични продукти, предназначението на които може да бъде горивно или химично. Основни процеси на преработка са: пиролиза, газификация и хидрогенизация на  въглищата.

При процеса, наречен пиролиза (или суха дестилация), въглищата се нагряват без достъп на въздух, което води до получаването на продукти в различни състояния (твърдо, течно и газообразно). В зависимост от времето, за което се извършва пиролизата и нейният краен продукт, може да се отделят два типа процеси: нискотемпературна (полукоксуване) и високотемпературна пиролиза (коксуване).

Полукоксуването е температурна преработка на изкопаемите въглища. В специални пещи въглищата се нагряват до 500-550ºС. В резултат на това се получава полукокс, първичен горивен газ и смоли. За полукоксуването се предпочита избор на въглища с високо съдържание на летливи вещества (каменни или кафяви), за да може нивото на първичните смоли да е повече. Основни стадии на нискотемпературната пиролиза:

  • 1-  Интензивно освобождаване на пари на смоли, газа и образуване на пластична маса (температура – 320-480ºС)
  • 2- По-нататъшно разрушаване на твърдите остатъци, освобождаване на смоли и газ и образуване на полукокса (температура – 480-550ºС).

Продуктите от полукоксуването се използват в различни области. Полукокс – твърд остатък, който има свойството да се разпалва лесно и да гори бездимно. Използва се като гориво в промишлеността и бита и в качеството на добавка към шихтата при коксуване. Особено ценен е полукоксът, получен от кафяви въглища. Той широко се използва като «облагородено» енергийно гориво и добавка в шихтата. Смолите служат като суровина за преработка в различни течни горива. Първичният газ се използва в качеството на гориво с голяма топлина на изгаряне и се използва за химичен синтез.

Хидрогенизация – също процес на високотемпературна преработка на изкопаемите въглища, като се различава от пиролизата по това, че се извършва под действието на водород и катализатори. Също така, този процес се нарича втечняване. В резултат на присъединяване към въглищата на допълнително количество водород се получава синтетично течно гориво. За хидрогенизацията се предпочита да се използват неокислени кафяви въглища и каменни въглища с ниска степен на химична зрялост.

Преди процеса въглищата се смилат и сушат, после върху тях се нанася катализатор във вид на прах  или емулсия. При повишаване на температурата въглищата преминават в състояние на въглемаслена паста с отделящ се газ. Температурата в хода на процес може да достигне 400-500ºС. Накрая се получават течни продукти (до 80 %) и газ.

Газификация – още един начин за преработка на изкопаемите въглища при високи температури. Основава се на това, че под влияние на кислород, водна пара, въглероден диоксид и водород (окислители) органичната част на въглищата напълно се превръща в газообразни продукти (горивен газ). На газификация могат да се подлагат всички видове изкопаеми въглища, започвайки от кафявите и завършвайки с антрацитните, без да се обръща внимание на процента на съдържание на пепел, летливи вещества, влага и пр. Резултатът от процеса на газификация – горивният газ – може да бъде с всякакъв състав: чист водород, метан, смес от газове и генераторен газ. Впрочем, генераторният газ първоначално наричали «светилен», тъй като в XIX век неговото основно предназначение било – осветяване на улици и площади.

Самият процес се извършва в газгенератори, които биват три основни типа. Различието им е в това, как въглищата взаимодействат с подавания въздух.

В газгенератора тип Лурги слоят парчета въглища с размери 5-30 мм се продухва със смес от пара и кислород отдолу. Температурата на процеса започва от 900ºС.
В газгенератора тип Коперс-Тогцек се използва въглищен прах, който, смесвайки се с парата и кислорода, се движи с тях в една посока. Температурата на процеса е 1400-1600ºС.
В газгенератора типа Уинклер въглищата се раздробяват до състояние на дребни зърна 2-10 мм, кипящия слой на които се продухва със сместа от пара и кислород. Температура на процеса – 900-950ºС.

В края на газификацията установката напуска суров газ, който съдържа известно количество примеси. След това газът се подлага на пречистване и охлаждане.
Съществува и подземна газификация, където изкопаемите въглища се преработват в газ в недрата на земята. Към залежите с въглища се пробиват кладенци за подвеждане на продухващата смес и отвеждане на получения газ. После в пласта се създават канали (между кладенците), по които се запалва пласта. Процесът на горене се регулира от продухването. Полученият газ се отвежда и пречиства.

Световните запаси на изкопаеми въглища са повече от запасите на нефт и газ. А начините за преработка позволяват в перспектива изкопаемите въглища да станат едно от основните видове горива и суровина за производство на вторични продукти.

INSENSE - Официален представител на DEFRO

Търговски офис

гр.София,кв.Горна баня
бул.Н.Петков N136A

Тел. +359 2 4833552
GSM +359884 330020

   
 
 
  Полезна информацияКаминиСертификатиСервизКонтакти