Njëherë e një kohë, gazi i furrës së koksit konsiderohej një nënprodukt në procesin e prodhimit të koksit, kështu që shpesh ai lëshohej edhe në atmosferë (që është shumë humbje!). Më vonë, gazi u përdor për ngrohjen e furrave të koksit dhe sot ai tashmë shpërndahet plotësisht tek konsumatorët e jashtëm për përdorim shtëpiak dhe nevoja të tjera. Si prodhohet gazi koks dhe cila është përbërja e tij? Ky artikull diskuton të gjitha aspektet e çështjes dhe ofron shembuj specifikë të përdorimit të gazit.
Aspekti historik
Historia e gazit të furrës së koksit filloi në fund të shekullit të 19-të - fillim të shekullit të 20-të. Edhe atëherë, ai përdorej për ndriçim, ngrohje dhe, në përputhje me rrethanat, për gatim dhe punë të tjera shtëpiake. Në atë kohë shpërtheu revolucioni industrial dhe urbanizimi. Prodhimi i nënprodukteve, katranit të qymyrit dhe amoniakut filloi të shërbente si komponentët më të rëndësishëm, përkatësisht lëndët e para, në prodhimin e ngjyrave me përbërje kimike dhe në industrinë kimike në tërësi. Kështu, absolutisht të gjitha llojet e ngjyravenatyra artificiale bëhej nga katrani dhe gazi i furrës së koksit.
Përveç kësaj, gazi i furrës së koksit është përdorur gjerësisht në furrat për prodhimin e produkteve industriale, në motorët me gaz dhe, natyrisht, si lëndë e parë në prodhimin e produkteve kimike.
Prodhimi i gazit të furrës së koksit
Marrja e gazit të furrës së koksit ndodh njëkohësisht me prodhimin e koksit në fabrikat e koksit me distilim të thatë të qymyrit. Është e rëndësishme të theksohet se ky proces duhet domosdoshmërisht të vazhdojë në një temperaturë prej 900-1200 gradë. Siç u përmend më lart, në fazat fillestare të gjenerimit, gazi konsiderohej një nënprodukt, kështu që shpesh dilte në ajrin atmosferik. Pak më vonë, furrat e koksit filluan të ngroheshin me gaz të furrës së koksit. Kështu, konsumi i gazit për nevoja personale ka pësuar një ulje të ndjeshme (pothuajse në 60%), ndërsa pjesa tjetër e sasisë i përkiste kategorive të tjera të konsumatorëve, për shembull, për ngrohjen e furrave në prodhimin metalurgjik, temperatura e të cilave është jashtëzakonisht e lartë. ose për punët e shtëpisë. Sot, absolutisht i gjithë gazi u përket konsumatorëve të jashtëm. Pse? Fakti është se gazi i furrës së koksit është shumë i lartë në kalori, që do të thotë se është e mundur të përdoret gaz më i lirë për ngrohjen e furrave. LPG është një shembull kryesor i kësaj. Meqë ra fjala, bazohet në një përzierje propan-butani.
Përbërja e gazit të furrës së koksit
Siç doli, nga një shumëllojshmëri gazeshme origjinë artificiale, gazi i konsideruar në artikull dhe i marrë në procesin e koksimit të qymyrit ka një rëndësi të madhe. Duhet të theksohet se nga pikëpamja praktike, përbërja e tij pëson luhatje të konsiderueshme. Kjo varet, si rregull, nga lënda e parë që përdoret si lëndë djegëse, nga ndryshimi në mënyrat e funksionimit, nga gjendja fizike e furrave të koksit, etj. Vlera e tij kalorifike qëndron brenda 15-19 MJ/m3. Nëse i konsiderojmë përbërësit e këtij gazi si përqindje të vëllimit, atëherë formohet fotografia e mëposhtme:
- H2: 55-60.
- CH4: 20-30.
- CO: 5-7.
- CO2: 2-3.
- N2: 4.
- hidrokarbure të pangopura: 2-3.
- O2: 0, 4-0, 8.
Është e rëndësishme të theksohet se gazi i furrës së koksit (formula: H2CH4NH3C2H4) ka një densitet në një temperaturë prej zero gradë nga 0,45 në 0,50 kg / m3, kapaciteti i nxehtësisë është i barabartë me 1,35 kJ / (m3 K), dhe temperatura, që shoqëron procesin e ndezjes, arrin 600-650 gradë.
Formula e substancës
Siç doli më lart, përbërja e gazit të furrës së koksit përfshin substanca të tilla si hidrogjen (H2), metan (CH4), amoniak (NH3) dhe etilen (C2H4). Si shembull, do të ishte e përshtatshme të jepej përbërja e mëposhtme e gazit të pastruar të koksit të furrës:
| Komponent | H2 | CH4 | CO | N2 | SN | O2 |
| Përmbajtje, % | 55, 5 | 27, 6 | 8, 2 | 6, 0 | 2, 0 | 0, 7 |
Është e rëndësishme të theksohet se përbërja e gazit në shqyrtim varet rreptësisht nga regjimi i temperaturës së procesit të koksit dhe kohëzgjatja e tij. Cilësia e qymyrit që përpunohet gjithashtu luan një rol të madh. Kështu, sa më i lartë të jetë regjimi i temperaturës së procesit të koksit, aq më i lartë është niveli i dekompozimit të hidrokarbureve, dhe për rrjedhojë aq më i lartë është përmbajtja e hidrogjenit dhe monoksidit të karbonit në gaz. Prandaj, përmbajtja e dioksidit të karbonit, përkundrazi, do të jetë më e ulët.
Nevoja për pastrimin e gazit të koksit
Sot, problemi i nevojës për pastrimin e gazit të furrës së koksit është mjaft i mprehtë, sepse kjo përbërje ndikon negativisht në aspektin mjedisor të jetës. Kështu, shoqëria moderne përpiqet të përmirësojë teknologjitë përkatëse. Pastrimi i gazeve të furrës së koksit është i nevojshëm për efikasitetin e mekanizmave të impiantit, sepse cianidi i hidrogjenit, përmbajtja e të cilit në gazin e furrës së koksit është mjaft e lartë, është shkaku kryesor i korrozionit të pajisjeve profesionale. Përveç kësaj, amoniaku lirohet domosdoshmërisht gjatë formimit të gazit të furrës së koksit. Kjo substancë ka një efekt jashtëzakonisht të dëmshëm jo vetëm në tubacionet, por edhe në mjedis, sepse përfundimisht arrin atje. Rezultati i operacioneve të konsideruara është një nivel i lartë i humbjes së produkteve me origjinë kimike për një fabrikë të caktuar, dhegjithashtu një shkallë e konsiderueshme e emetimit të gazeve dhe mbetjeve me origjinë të lëngshme në atmosferë.
Procesi i pastrimit të gazit të koksit
Siç doli, prodhimi i gazit të furrës së koksit sjell një sërë problemesh, të cilat justifikojnë plotësisht nevojën për pastrimin e tij. Deri më sot, metoda më efektive është shpikja e përshkruar në këtë kapitull, e cila përdoret gjerësisht në industrinë e koksit. Para së gjithash, është e nevojshme të shpëlani gazin me një zgjidhje fosfati amoniumi në një absorbues, i cili duhet të jetë i pajisur me tabaka. Më pas, gazi i furrës së koksit duhet të trajtohet me këtë zgjidhje përpara se të hyjë në zonën e tabakasë së absorbuesit. Në këtë rast, konsumi specifik i tretësirës qarkulluese duhet të jetë 1,0-1,2 l/m3 gaz, atëherë dendësia e tij do të jetë e barabartë me 1,195-1,210 kg/l. Kjo metodë e pastrimit të gazit të furrës së koksit, siç u përmend më lart, përdoret shpesh sot në industrinë përkatëse, sepse është më efektive.
Aplikimi i gazit të furrës së koksit
Sot, gazi i furrës së koksit përdoret gjerësisht dhe në mënyrë të sigurt në shoqëri si lëndë djegëse në impiantet metalurgjike, si dhe në aktivitetet ekonomike komunale dhe si lëndë e parë për prodhim. Siç doli, hidrogjeni emetohet nga gazi i furrës së koksit, i cili është thjesht i nevojshëm për sintezën e amoniakut me anë të një metode të njohur të kondensimit që funksionon në kushtet e një regjimi të temperaturës së ulët. Si rezultat i kësajGjatë operimit, formohet një fraksion që shërben si lëndë e parë me cilësi të lartë për lloje të ndryshme sintezash. Duhet të theksohet se përzierja e sulfurit të hidrogjenit në gazin e furrës së koksit është absolutisht i padëshirueshëm në çdo rast (si kur përdoret gazi i furrës së koksit si lëndë djegëse ashtu edhe kur shërben si lëndë e parë për prodhimin e produkteve kimike). Kjo është arsyeja pse procesi i pastrimit, i cili u diskutua plotësisht në kapitullin e mëparshëm, është kaq i nevojshëm.
Pronat e gazit
Si përfundim, do të ishte e përshtatshme të konsideroheshin vetitë fizike të gazit të furrës së koksit. Kështu, fuqia e tij kalorifike është nga 3600 në 3700 kcal / m3, graviteti specifik në përbërjen e substancës varion nga 0,45 në 0,46 kg / m3 (që është pothuajse tre herë më i lehtë se ajri), regjimi maksimal i temperaturës së djegies së tij është e barabartë me 2060 gradë, dhe vetë procesi shoqërohet nga një flakë e kuqe.
Është e rëndësishme të theksohet se gazi në fjalë është shpërthyes kur kombinohet me ajrin. Për më tepër, kufiri i poshtëm i eksplozivit për nga vëllimi është 6 për qind gaz (pjesa tjetër është ajër), ndërsa niveli i sipërm i eksplozivit arrin 32 për qind gaz (pjesa tjetër është ajër). Temperatura e ndezjes është e barabartë me 550 gradë, dhe për të djegur 1 metër kub gaz nevojiten afërsisht 5 metra kub ajër. Gazi i furrës së koksit nuk është i pajisur me ngjyrë dhe shije, por ka një erë të thartë të naftalinës, vezëve të kalbura, gjë që mund të shpjegohet me përmbajtjen e sulfurit të hidrogjenit në përbërjen e tij.
