Pada suatu masa dahulu, gas ketuhar kok dianggap sebagai hasil sampingan dalam proses pembuatan kok, jadi selalunya ia dilepaskan ke atmosfera (yang sangat membazir!). Kemudian, gas digunakan untuk memanaskan ketuhar kok, dan hari ini ia telah diedarkan sepenuhnya kepada pengguna luar untuk kegunaan domestik dan keperluan lain. Bagaimanakah gas kok dihasilkan dan apakah komposisinya? Artikel ini membincangkan semua aspek isu dan menyediakan contoh khusus penggunaan gas.
Aspek sejarah
Sejarah gas ketuhar kok bermula pada akhir abad ke-19 - awal abad ke-20. Walaupun begitu, ia digunakan untuk pencahayaan, pemanasan dan, oleh itu, untuk memasak dan kerja rumah lain. Pada masa itu, revolusi perindustrian dan pembandaran tercetus. Pengeluaran produk sampingan, tar arang batu dan ammonia mula berfungsi sebagai komponen terpenting, iaitu bahan mentah, dalam pembuatan pewarna komposisi kimia dan dalam industri kimia secara keseluruhan. Oleh itu, benar-benar semua jenis pewarnaalam tiruan diperbuat daripada tar dan gas ketuhar kok.
Selain itu, gas ketuhar kok telah digunakan secara meluas dalam relau untuk pembuatan produk industri, dalam enjin yang menggunakan gas dan, sudah tentu, sebagai bahan mentah dalam pengeluaran produk kimia.
Pengeluaran gas ketuhar kok
Mendapatkan gas ketuhar kok berlaku serentak dengan pengeluaran kok di loji kok melalui penyulingan kering arang batu. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa proses ini semestinya perlu diteruskan pada suhu 900-1200 darjah. Seperti yang dinyatakan di atas, pada peringkat awal penjanaan, gas dianggap sebagai hasil sampingan, jadi ia sering terlepas ke udara atmosfera. Tidak lama kemudian, ketuhar kok mula dipanaskan dengan gas ketuhar kok. Oleh itu, penggunaan gas untuk keperluan peribadi telah mengalami pengurangan yang ketara (hampir 60%), manakala jumlah selebihnya adalah milik kategori pengguna lain, contohnya, untuk relau pemanasan dalam pengeluaran metalurgi, suhu yang sangat tinggi, atau untuk kerja rumah. Hari ini, semua gas adalah milik pengguna luar. kenapa? Hakikatnya ialah gas ketuhar kok sangat tinggi kalori, yang bermaksud bahawa adalah mungkin untuk menggunakan gas yang lebih murah untuk relau pemanasan. LPG adalah contoh utama ini. By the way, ia berasaskan campuran propana-butana.
Komposisi gas ketuhar kok
Nampaknya, daripada pelbagai gasdaripada asal tiruan, gas yang dipertimbangkan dalam artikel dan diperolehi dalam proses coking arang batu adalah sangat penting. Perlu diingatkan bahawa dari sudut pandangan praktikal, komposisinya mengalami turun naik yang ketara. Ini bergantung, sebagai peraturan, pada bahan mentah yang digunakan sebagai bahan api, pada perbezaan dalam cara operasi, pada keadaan fizikal ketuhar kok, dan sebagainya. Nilai kalorinya terletak dalam 15-19 MJ/m3. Jika kita menganggap komponen gas ini sebagai peratusan isipadu, maka gambar berikut terbentuk:
- H2: 55-60.
- CH4: 20-30.
- CO: 5-7.
- CO2: 2-3.
- N2: 4.
- hidrokarbon tak tepu: 2-3.
- O2: 0, 4-0, 8.
Adalah penting untuk diperhatikan bahawa gas ketuhar kok (formula: H2CH4NH3C2H4) mempunyai ketumpatan pada suhu sifar darjah dari 0.45 hingga 0.50 kg / m3, kapasiti haba adalah sama dengan 1.35 kJ / (m3 K), dan suhu, yang mengiringi proses penyalaan, mencapai 600-650 darjah.
Formula bahan
Seperti yang ternyata di atas, komposisi gas ketuhar kok termasuk bahan seperti hidrogen (H2), metana (CH4), ammonia (NH3) dan etilena (C2H4). Sebagai contoh, adalah sesuai untuk memberikan komposisi gas ketuhar kok yang disucikan berikut:
| Komponen | H2 | CH4 | CO | N2 | SN | O2 |
| Kandungan, % | 55, 5 | 27, 6 | 8, 2 | 6, 0 | 2, 0 | 0, 7 |
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa komposisi gas yang sedang dipertimbangkan adalah sangat bergantung pada rejim suhu proses kok dan tempohnya. Kualiti arang batu yang diproses juga memainkan peranan yang besar. Oleh itu, semakin tinggi rejim suhu proses kok, semakin tinggi tahap penguraian hidrokarbon, dan oleh itu semakin tinggi kandungan hidrogen dan karbon monoksida dalam gas. Sehubungan itu, kandungan karbon dioksida, sebaliknya, akan lebih rendah.
Perlu pembersihan gas kok
Hari ini, masalah keperluan untuk membersihkan gas ketuhar kok agak meruncing, kerana komposisi ini memberi kesan buruk kepada aspek kehidupan alam sekitar. Oleh itu, masyarakat moden berusaha untuk menambah baik teknologi yang berkaitan. Pembersihan gas ketuhar kok adalah perlu untuk kecekapan mekanisme tumbuhan, kerana hidrogen sianida, yang kandungannya dalam gas ketuhar kok agak tinggi, adalah punca utama kakisan peralatan profesional. Di samping itu, ammonia semestinya dibebaskan semasa pembentukan gas ketuhar kok. Bahan ini mempunyai kesan yang sangat buruk bukan sahaja pada saluran paip, tetapi juga pada alam sekitar, kerana ia akhirnya sampai ke sana. Hasil daripada operasi yang dipertimbangkan ialah tahap kehilangan produk asal kimia yang tinggi untuk loji tertentu, danjuga tahap pelepasan gas dan sisa asal cecair yang ketara ke dalam atmosfera.
Proses pembersihan gas kok
Nampaknya, pengeluaran gas ketuhar kok memerlukan beberapa masalah, yang mewajarkan sepenuhnya keperluan untuk penulenannya. Sehingga kini, kaedah yang paling berkesan ialah ciptaan yang diterangkan dalam bab ini, yang digunakan secara meluas dalam industri kok. Pertama sekali, adalah perlu untuk menyiram gas dengan larutan ammonium fosfat dalam penyerap, yang mesti dilengkapi dengan dulang. Seterusnya, gas ketuhar kok hendaklah dirawat dengan larutan ini sebelum ia memasuki kawasan dulang penyerap. Dalam kes ini, penggunaan khusus larutan yang beredar hendaklah 1.0-1.2 l/m3 gas, maka ketumpatannya akan sama dengan 1.195-1.210 kg/l. Kaedah pembersihan gas ketuhar kok ini, seperti yang dinyatakan di atas, sering digunakan hari ini dalam industri yang berkaitan, kerana ia adalah yang paling berkesan.
Aplikasi gas ketuhar kok
Hari ini, gas ketuhar kok sangat meluas dan selamat digunakan dalam masyarakat sebagai bahan api dalam loji metalurgi, serta dalam aktiviti ekonomi perbandaran dan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran. Ternyata, hidrogen dipancarkan daripada gas ketuhar kok, yang hanya diperlukan untuk sintesis ammonia melalui kaedah pemeluwapan yang diketahui berfungsi di bawah keadaan rejim suhu rendah. Akibat daripada iniSemasa operasi, pecahan terbentuk yang berfungsi sebagai bahan mentah berkualiti tinggi untuk pelbagai jenis sintesis. Perlu diingatkan bahawa campuran hidrogen sulfida dalam gas ketuhar kok adalah sama sekali tidak diingini dalam apa jua keadaan (kedua-duanya apabila gas ketuhar kok digunakan sebagai bahan api dan apabila ia berfungsi sebagai bahan mentah untuk pengeluaran produk kimia). Itulah sebabnya proses pembersihan, yang telah dibincangkan sepenuhnya dalam bab sebelumnya, sangat diperlukan.
Sifat gas
Sebagai kesimpulan, adalah wajar untuk mempertimbangkan sifat fizikal gas ketuhar kok. Oleh itu, kuasa kalorinya adalah dari 3600 hingga 3700 kcal / m3, graviti tentu dalam komposisi bahan berbeza dari 0.45 hingga 0.46 kg / m3 (yang hampir tiga kali lebih ringan daripada udara), rejim suhu maksimum pembakarannya ialah sama dengan 2060 darjah, dan proses itu sendiri disertai dengan nyalaan merah.
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa gas yang dimaksudkan adalah mudah meletup apabila digabungkan dengan udara. Selain itu, had letupan yang lebih rendah mengikut isipadu ialah 6 peratus gas (selebihnya adalah udara), manakala tahap letupan atas mencapai 32 peratus gas (selebihnya adalah udara). Suhu pencucuhan adalah sama dengan 550 darjah, dan untuk membakar 1 meter padu gas, kira-kira 5 meter padu udara diperlukan. Gas ketuhar kok tidak dikurniakan warna dan rasa, tetapi ia mempunyai bau masam naftalena, telur busuk, yang boleh dijelaskan oleh kandungan hidrogen sulfida dalam komposisinya.
