Основные характеристики угля: состав, физические, органические и неорганические свойства. Происхождение ископаемых углей. Химические методы исследования углей. Технологическая схема и описание углеподготовительного цеха коксохимического производства.
Аннотация к работе
Исходным материалом для образования углей служила высокоорганизованная растительность (гумусовые угли), а также скопления микроорганизмов и планктона водоемов (сапропелитовые угли). Высокоорганизованная растительность состоит главным образом из целлюлозы, лигнина, смол и восков. Лигнин (60 - 70 % С, 4 - 7 % Н2) - высокомолекулярное соединение, построенное из ядер ароматической структуры. В состав смол входят в основном сложные эфиры одноатомных спиртов и кислот. Вторая стадия - превращение торфа в ископаемые угли (процесс углефикации) - протекала после покрытия залежей торфа минеральными осадками под воздействием аэробных (в присутствии кислорода) и анаэробных (при отсутствии кислорода) микроорганизмов, что вело к накоплению углерода и снижению кислорода.Описанием ингредиентов ископаемых углей и изучением их свойств занимается отрасль науки, называемая петрографией углей. Петрографический состав угля представляет собой информацию о степени метаморфизма, мацеральном составе и распределении минералов в исследуемом угле. Органическое вещество каменных углей, наблюдаемое под микроскопом в отраженном свете с масляной иммерсией, состоит из мацералов, различающихся между собой по цвету, показателю отражения, микрорельефу, морфологии, структуре и степени ее сохранности, а также по размерам, анизотропии и твердости. Мацералы - микроскопически различимые органические составляющие угля, аналогичные минералам неорганических пород, но отличающиеся от них тем, что не имеют характерной кристаллической формы и постоянного химического состава. Макроскопическую структуру угля определяют четыре ингредиента: витрен, фюзен, дюрен и кларен.Влага и зола составляет внешний балласт топлива, а кислород и азот - внутренний балласт. Минеральные включения в углях представлены глинистыми минералами, сульфидами железа, щелочами, карбонатами, оксидами кремния и прочими минералами. Влажность оказывает существенное влияние на технологические и энергетические свойства угля. С технологической точки зрения воду воду классифицируют на два типа: влагу, удаляемую механическими способами; влагу, удаляемую только с помощью термических способов. Кроме влаги на внешней поверхности и в капиллярах угля различают сорбированную влагу, присущую углю по самой природе.Органическую массу угля образуют соединения, в основе которых находятся углерод, водород, кислород, сера и азот. При нагревании угля в инертной среде соединения углерода претерпевают деструктивное разложение; происходит отщепление боковых групп молекул, а остающиеся части уплотняются и образуют крупные молекулы с большим содержанием углерода. Содержание водорода в углях составляет 2 - 10 % и связано обратной зависимостью со степенью углефикации. Ввиду высокой реакционной способности во всех процессах пирогенетической переработки угля практически весь водород выделяется с летучими продуктами в виде свободного водорода и различных соединений. В общем случае характер разложения угля при термической переработке в инертной среде в значительной мере определяется содержанием в нем кислорода.Плотность угольного вещества и минеральных примесей, зависящая от петрографического состава и стадии метаморфизма, насыщение минеральными включениями, их дисперсность и характер сращенности с угольным веществом определяют выход и качество легких фракций и характер их распределения. Пористость (р) угля можно рассчитать, зная истинный (dи) и кажущийся (dk) удельные веса углей, р = (dи - dk)/ dk. Кажущимся удельным весом угля называется вес в единице объема угля с присущей ему влажностью и минеральными примесями. Истинным удельным весом угля называется вес единицы объема плотного вещества угля, не содержащего пор. Дробимость (измельчаемость) углей показывает их способность сопротивляться разрушению под воздействием внешних усилий, передаваемых углю непосредственно дробящими устройствами (молотками, зубьями, шарами, плоскими поверхностями и т.п.).Основные химические методы исследования, связанные с деструкцией органического вещества каменных углей: экстракция растворителями, окисление, гидрогенизация, гидролиз, галоидирование и пиролиз. Экстракция представляет важный химический метод исследования природы углей. Экстракция каменных углей органическими низкокипящими растворителями при комнатной температуре и нормальном давлении приводит к выделению от 0,2 до 6,6% экстрактов для разных проб углей. Повышение температуры экстракции увеличивает выход экстракта, особенно в тех случаях, когда уголь и растворитель близки по своей природе. Опыты гидролиза каменных углей при низких температурах важны для познания структуры углей, поскольку он не связан с термической деструкцией угля, происходящей при повышенных температурах.
План
План
1. Свойства и основные характеристики угля
1.1 Происхождение ископаемых углей
1.2 Состав угля
1.3 Неорганические составные части углей
1.4 Органическая масса угля
1.5 Физические свойства углей
1.6 Химические методы исследования и свойства углей
1.7 Классификация углей
2. Производство кокса
2.1 Технологическая схема коксохимического производства
2.2 Углеподготовительный цех коксохимического производства
2.3 Коксовый цех
2.4 Цех улавливания
Список литературы
1. Свойства и основные характеристики угля
1.1 Происхождение ископаемых углей
Список литературы
1. Агроскин А.А. Химия и технология угля, М.: «Недра», 1969 г.
2. Кауфман А.А., Г.Д. Харлампович Технология коксохимического производства, Екатеринбург: Вухин-нка, 2005 г..