Тема 6. Система технологій в хімічній

промисловості

Хімія, хімічне виробництво завжди відігравало найважливішу роль у розвитку продуктивних сил, у забезпеченні життєвих потреб людини.

Аналіз розвитку економіки промислових країн світу показує, що з підвищенням технічного рівня всіх галузей матеріального виробництва швидко росте і ступінь їхньої хімізації. Ця тенденція посилюється внаслідок високої ефективності виробництв, заснованої на хімічних процесах, і високої продуктивності праці в них, безупинного росту потреб народного господарства в матеріалах із новими, унікальними властивостями.

З іншого боку, якщо масштаби хімічного виробництва великі, то високі й викиди в повітряний і водяний басейни, що завдають збитку здоров’ю людей і природі. Боротьба зі шкідливими викидами – найважливіша соціальна і господарська проблема.

6.1. Коксохімічне виробництво

Кокс – твердий матово-чорний пористий продукт. З 1 т сухої шихти одержують 650-750 кг коксу. Він використовується головним чином у чорній і кольоровій металургії, ливарному виробництві, а також для газифікації, виробництва карбіда кальцію, електродів, як реагент і паливо в ряді галузей хімічної промисловості. Кокс необхідно мати достатню механічну тривкість, тому що він може руйнуватися в металургійних печах під тиском стовпа шихти, що порушує їхню нормальну роботу, знижує продуктивність і т. ін.; його теплотворна спроможність має становити 31,4-33,5 МДж/кг. Кокс одержують на коксохімічних заводах шляхом розкладання коксівного вугілля без до­ступу повітря.

Сировиною для коксування служить спікливе вугілля, що дає тривкий і пористий металургійний кокс, наприклад, коксівне вугілля марки К. У промисловій практиці звичайно складається суміш - шихта, що складається не тільки з коксівного вугілля, але й з вугілля інших марок. Це дозволяє розширити сировинну базу коксохімічної промисловості, одержати якісний кокс і забезпечити високий вихід смоли, сирого бензолу і коксового газу. У вугіллі, що використовується для коксування, кількість вологи має бути в межах 5...9%, золи – до 7%, сірки – до 2%.

Устрій і робота коксових печей – апаратів непрямого нагрівання, в яких тепло від гріючих газів до коксівного вугілля передається через стінку. Основним чинником, що визначає протікання процесу коксування, є підвищення температури, що необхідно для нагрівання шихти до температури сухої перегонки і проведення ендотермічних реакцій коксування. Межа підвищення температури обмежується зниженням виходу смоли і сирого бензолу, зміною складу продуктів коксування, порушенням тривкості вогнетривких матеріалів, використовуваних для кладки печей.

Коксова піч або батарея складається з 61-69 паралельно працюючих камер 11, що являють собою довгі, вузькі канали прямокутного перетину, викладені з вогнетривкої цегли (динасу). Кожна камера вміщує від 15 до 23 т шихти, має передню й задню знімні двері, що у момент завантаження камери щільно закриті, а знімаються при розвантаженні коксу. У склепінні камери є завантажувальні люки, що відчиняються при завантаженні вугілля і закриваються на період коксування. Рейковим шляхом, розташованим над коксовими камерами, переміщується завантажувальний вагон, який через завантажувальні люки подає шихту в коксові камери. Уздовж одного із боків батареї рейковим шляхам переміщується коксовиштовхувач – машина, що після закінчення процесу коксування розкриває двері камери і виштовхує кокс. З іншого боку рейковим шляхом переміщується гасильний вагон, що приймає розпечений кокс, транспортує його під вежу гасіння і потім вивантажує на рампу. Нагрівання вугілля в камері відбувається через стінки камери димовими газами, що проходять обігрівальними простінками, розташованими між камерами.

Вивантажений кокс піддається гасінню, через те, що при зіткненні з повітрям він загоряється.

Гасильний вагон доставляє його у вежу, де кокс після гасіння водою висипається на рампу, остигає протягом 20 хв. Остиглий кокс транспортується на сортування.