В табл. 2.7 наведені розрахункові данні про розподіл летючих речовин по вказаним потокам при коксуванні деякого ковальського вугілля.

З таблиці видно, що в сумі за весь процес на «гарячу» сторону повинно виділятися 75% загальної кількості летючих продуктів. Цей потік, рухаючись крізь нагріті шари напівкоксу і коксу вгору до підзвідного простору коксової камери і проходячи простір до газовідвідного стояку, піддається вторинному високотемпературному піролізу, в результаті якого вихід і склад смоли і газів істотно змінюється. Піроліз супроводжується утворенням додаткової кількості газів і піровуглецю, який відкладається на коксі і на поверхні стін. Відкладення його на коксі складають 1 – 2% від маси коксу, тобто 15 – 30% «первинної» смоли розкладається з утворенням піровуглецю.

В перші 5 годин коксування, коли парогазові продукти утворюються в шарах завантаження, що близькі до стін, що гріються, піроліз летких відбувається при проходженні ними крізь нагріті шари коксу біля стін. В міру віддалення шару від стінки, що гріється ( температура 400 – 550 ^◦С) суттєву роль починає відігравати піроліз при міграції летючих крізь верхню частину завантаження (« шапка» коксового «пирога»), де до 7 годин коксування температура досягає 800 ^◦С.

Велике значення має також піроліз, що протікає в підзвідному просторі коксових камер. При недостатній повноті завантаження камери підзвідний простір збільшується, і перегрівається вершина («шапка») коксового «пирога» в результаті відбувається зайвий піроліз парогазових продуктів. В складі смол знижується вміст фенолів, зростає вихід конденсованих ароматичних сполук з високою молекулярною масою і температурою кипіння, збільшується щільність смоли, зменшується вміст в ній цінних компонентів: легких і середніх фракцій, гомологів нафталіну та інших. В складі бензольних вуглеводнів зменшується кількість толуолу, тобто в цілому цінність хімічних продуктів знижується.

2.2.4. Вибір методу термічної переробки різних видів твердих палив

При виборі раціонального способу переробки твердих горючих копалин необхідно враховувати перш за все особливості їх структури, що описуються класифікаційними й іншими показниками, а також гранулометричний склад, які визначають принципіальну можливість застосування даного виду твердого палива для отримання цільового продукту.

Вибір апарату для термічної переробки визначається необхідними умовами проведення процесу і можливістю їх здійснення в цьому апараті.

Малометаморфозні тверді горючі копалини, що характеризуються відносно малою термічною стійкістю і великим виходом летючих речовин з органічної маси (торф, сланці, буре вугілля, а також вугілля марок Д і Г всіх груп і підгруп), доцільно використовувати для отримання рідких і газоподібних продуктів. Ці тверді палива є сировиною при проведенні напівкоксування і газифікації, а також в енерготехнології.

Основні напрямки використання бурого, кам’яного вугілля й антрацитів в залежності від їх технологічних властивостей наведені в табл. 2.8.

Таблиця 2.8. Напрямки технологічного використання вугілля

Застосування	Марка	Група	Підгрупа	Кодові номера
Коксування в камерних печах	К Ж ОК КС Г ГЖО	ГЖ, 1Ж, КЖ 2Ж 10К 20К 1КС 2КС 2Г ГЖО ГЖС	КВ, КФ 2ЖВ, 2ЖФ 10КВ, 10КФ 20КВ,20КФ 1КСВ, 1КСФ 2КСВ, 2КСФ ГЖСВ	Усі кодові номера вказаних марок, груп і підгруп за ГОСТ 25543-82 0913207
Виробництво формованого коксу	Д Г КС СС Т ГЖО	1Д 2Д 1Г 2КС 2СС 1Т 2Т ГЖС ГЖО	1ДВ 2ДВ, 2ДФ 1ГВ, 1ГФ 2КСВ, 2КСФ 1ТВ, 1ТФ 2ТВ, 2ТФ ГЖСВ, ГЖСФ	0614201, 0613701, 0634201, 0633701 Усі кодові номера вказаних марок, груп і підгруп за ГОСТ 25543-82
Напівкоксування	Б Д Г	1Б 2Б 3Б 1Д 2Д 1Г 2Г	2БВ 3БВ 1ДВ 2ДВ 1ГВ	Теж саме
Виробництво генераторного газу в газогенераторах стаціонарного типу змішаного газу водяного газу	Б Д Д ГЖО КС СС Т А	3Б 1Д, 2Д 2Д ГЖС 1КС 1СС 2СС 1Т 2Т 1А 2А 3А	3БВ, 3БФ 1ДВ, 2ДВ 2ДФ ГЖСВ, ГЖСФ 1КСВ, 1КСФ 1ССВ, 2ССФ 1ТВ 2ТВ, 2ТФ 1АВ, 1АФ 2АВ, 2АФ 3АВ, 3АФ	0743207 0813207, 0833207, 0843207, 0863207, 0862907 Усі кодові номера вказаних марок, груп і підгруп за ГОСТ 25543-82
Виробництво синтетичного рідкого пального	Б Д Г Ж	2Б 3Б 1Д 2Д 1Г 2Г ГЖ 1Ж	2БВ 3БВ 1ДВ 2ДВ 1ГВ	0314027, 0314022 0412017, 0412013 0414200, 0414201, 0614200, 0614201 0614207, 0714207 0614211 0614215, 0714215, 0713715 0614219, 0714219, 0814223, 0814219, 0813723, 0813719 0814229, 0813729
Застосування	Марка	Група	Підгрупа	Кодові номера
Виробництво вуглецевого наповнювача (термоантрациту) для електродних виробів Виробництво карбіду кальцію	Т А Т А	2Т 1А 2А 3А 2Т 1А 2А 3А	2ТФ 1АФ 2АВ, 2АФ 3АВ, 3АФ 2ТФ 1АВ, 1АФ 2АВ, 2АФ 3АВ

Буре (ЗБВ і 2БВ), довгополум’яне (1ДВ і 2ДВ), газове (1Г і 2ГВ), жирне (ГЖ і 1Ж) вугілля може застосовуватися для виробництва штучного рідкого пального.

Вугілля марок К, Ж, ОК, КС, ГЖО (за промислово-генетичною класифікацією) являє собою сировинну базу коксування в камерних печах, а вугілля марок 1ДВ, 2ДВ, 1Г, 2КС, 2СС, 2Т, 1Т, ГЖО – для отримання формованого коксу.

Вугілля високих стадій метаморфізму (Т, А) може бути використане для отримання водяного газу, термоантрациту, в ряді електротермічних виробництв (карбіду кальцію, феросплавів, фосфору), при випалюванні вапняку та інші.

Питання

1. Вказати принципові відмінності в будові органічної маси різних твердих горючих копалин в метаморфічному ряду.

2. Охарактеризуйте основні групи реакцій, що протікають при термічній деструкції твердих горючих копалин. Як змінюється їх співвідношення у міру підвищення температури?

3. Вкажіть основні стадії, що складають процес термічної деструкції твердих горючих копалин. В чому полягають особливості протікання кожної з них?

4. Які фактори впливають на хід термічної деструкції твердих горючих копалин? Поясніть вплив цих факторів?

5. В чому полягає схожість і відмінність термічної деструкції твердих горючих копалин і високомолекулярних з’єднань?

6. Викладіть основні принципи класифікації твердих палив. Охарактеризуйте класифікацію вугілля, що застосовується в даний час в СРСР.

7. З якого вугілля утворюється в процесі термічної деструкції пластична маса? Чому цією властивістю не володіє інше вугілля?

8. Поясніть, як формується монолітний твердий осад в процесі коксування вугілля?

9. В чому полягають особливості технологічних процесів, що застосовуються для переробки твердих горючих копалин?

10. На яких принципах заснований вибір методів переробки твердих горючих копали?