И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 272
Текст из файла (страница 272)
Выше 900 "С легко восстанавливает СО, (С+ СО, -» 2СО); при 1000'С скорость процесса (стандартная реакц. способность кокса) в расчете на 1 г кокса О,! 0,2 мл СО, за 1 с, энергия активации !40 200 кДж/моль. Скорость взаимодейстння с О, (С + О, СО2), или горючесть кокса, значительно выше, чем с СО, и составляет при 500'С ок. О,! мл О, за 1 с, энергия актйвацин !00 140 кДжумоль. Физ.-хим. св-ва К. к. определяются его структурой, приближающейся к гексагон. слоистой структуре грай)ита.
Структура кокса характеризуется неполной упорядочен- 838 424 КОКС Лмн Луазон Р, Фою П, Буайе Л, Кокс, оср с франц, М, 5975 Сезар М Г. Интенснфн аиия «оксоаадня н каеесгяо «акса М, 59уб М !" Ояяр КОКС НЕФТЯНЬд(, тверлый пористый продукт от темно-серого до черного цвета, получаемый при коксовании нефтяного сырья. Элементный состав сырого, или непрокаленного, К.
н. (в оге)! 91-99,5 С, 0,035-4 Н, 0,5-8 8, 1,3-3,8 ()Ч + О), остальное-металлы. Осн. показатели качества- содержание 8, золы, влаги (обычно ие более 3",о по массе), выход летучих в-в, гранулометрич. состав, мех, прочность. К. н подразделяют: по содержанию 8 на малосернистые (до 1фа).
сернистые (до 2'А), высокосерннстые (более 2обе); по созер:кднию золы на малозольные (до 0,5',4), среднезольные (0.5 — 0.8'е). высокозальныс (более 0,8'4); по гранулометрич. составу <см табз ! на кусковой (фракция с размером частиц более 25 мм!. «орешек» (6 25 мм), мелочь (менее 6 мм). Др. показатели. порнстосгь 16-56;м плоти.
пугзн 20'С)- истинная 2,04 2,13 гусм'. кажущаяся 0,8-1,4 г/см; насыпная масса СВОЙСТВА СЫРЫХ КОКСОВ Мд с«риис«ми Сериисгмй каке Вмсокосерннспай о«с кокс Пае зятель > 25 !и с 25 мм> 85 ммс 25 мм> 85 ммс 25 мм Вм од. М оо мтссе фр «аий .мгуянк а-я Годерхаиие. М оо массе 3 залы Мек ироаность. Мпа Е!.5 58 5 83 !ог 450 550 б.8 уз 55.9 бе 3 ЬЛ 9.3 0.52 0.53 ОДЗ 0 50 57 ей !з !57 Одт б 54 С,б З 8 4.0 я.йт бдб ОЕ9 бй 55 839 постыл: отдельные фрагменты (слон). связанные ван-дерваальсовыми силами, статистически занимают песк.
возможных положений (напра накладываются один на другой). Наряду с атомами углерода в пространств. решетке кокса, особенно в ее периферийной части, могут располагаться гетероатомы (8, )Ч, О). Строение и св-ва К. к. зависят от состава угольной шихты, конечной т-ры и скорости нагрева коксуемой массы. С увеличением содержания в шихте газовых и др, углей, характеризующихся малой степенью метаморфизма, понижением конечной т-ры коксования и уменьшением выдержки при этой т-ре, реакц способность и горючесть получаемого К. к. возрастают, При звеличении содержания газовых углей в шихте прочность и средняя крупность кусков кокса уменьшаются, а пористость его возрастает. Повышение конечной т-ры коксования способствует увеличению прочности К. ко особенно к истиранию.
При удлинении периода коксования и снижении скорости нагрева коксуемой массы средняя крупность кусков К. к. увеличивается. К. к, применяют для выплавки чугуна (доменный кокс) как высокоиачественное бездымное топливо, вссстановитель железной руды.
Разрыхлитель шихтовых материалов. К. к. используют также как ваграночное топливо в литейном произ-ве <литейный кокс), для бытовых целей (бытовой кокс), в хнм и ферросплавной отраслях пром-сти (спец. виды кокса). Доменный кокс должен иметь размеры кусков не менее 25 — 40 мм прн ограниченном содержании кусков менее 25 мм (не более 3еб) и более 80 мм. Литейный кокс по размерам кусков крупнее доменного; наиб. пригоден прод)кт, в к-ром отсутствуют куски менее 60-80 мм.
Главное отличие литейного кокса от доменного — малое содержание Б. к-рос не должно превышать !оде (в доменном коксе до 2'е) В пром-сти ферросплавов используют мелкий кокс (напр., фракцию 10-25 мм), при этом в отличие от доменного и литейного произ-в предпочитают применять продукт с большой реакц. способностью. Требования по прочности к бытовому коксу менее жесткие, чем к доменному и литейному Во всех произ-вах лучшее сырье — наиб. прочный малозольный и малосерннстыи кокс, содержащий небольшое кол-во мелких фракций.
Мировое произ-во К. к. » 400 млн, т!год, причем СССР занимает 1-е место в мире. 400-500 кг,'м'1 уд. электрич. сопротивление (80 — 100) х х!О еОММ. К. н. является сложной дисперсной системой, в к-рой дисперсная фаза состоит из кристаллнч. образований (кристаллитов) разных размеров и упорядоченности во взаимном расположении молекул и пор, а днсперсионная среда †заполняющ поры кристаллитов непрерывная газообразная нли жидкая фаза, из к-рой формируются адсорбционно-сольватные слои, или сольватокомплексы.
Несмотря на неодинаковые условия получения, крнсталлиты имеют близкие размеры и представляют собой пакеты из параллельных слоев (плоскостей). Размеры кристаллитов (в нм): длина плоскостей а = 2,4-3,3, толщина пакетов с = = 1,5-2,0, межплоскостное расстояние 0,345-0,347. Усредненные показатели К. н., полученньгд из разл. тяжелых нефтвных остатков на установках замедленного действия, приведены в таблице. Тяжелые нефтяные остатки-системы, состоящие нз наборов т. наз. сложных структурных единиц (ССЕ), элементами к-рых являются надмолекулярные структуры и окружающие нх области — сольватокомплексы. Надмолекулярные структуры образованы высокомол.
в-вами (смолисто-асфальтеновые и др.), связанными между собой в осн. ван-дер-ваальсовыми силами; сольватокомплексы — соед. с бодее низкой мол. массой (полнциклнч. ароматич. углеводороды, парафины), менее склонные к мех!мол. взаимодействиям. Надмолекулярные структуры придают нефтяному сырью специфич. св-ва (структурно-мех.
неустойчивость, способность к расслоению, малую летучесть), что существенно влияет на кинетику коксования и качество К. н.Прн разл. способах воздействия на сырье (напр., введение присадок, изменение т-ры в скорости нагрева) структура его подвергается контролируемой перестройке. Возможность регулирования размеров элементов ССЕ- основа получения К. н. заданных св-в и структуры. Перед использованием К. н.
обычно подвергают облагораживанию (прокаливанию) на нефтеперерабатывающих заводах сразу после получения или у потребителя. При прокаливании удаляются летучие в-ва и частично гетеро- атомы (напра 8 и У), снижается уд. электрич. сопротивление; при трафитироваини двухмерные кристаллиты превращ. в кристаллич, образования трехмерной упорядоченности и т.д. В общем виде стадии облагораживания можно представить след, схемой: К.
н. (кристаллиты) карбонизация (прокаливанне при 500-1000'С) -!двухмерное упорядочение структуры (!000-1400'С) предкристаллизация (трансформация кристаллитов при 1400'С и выше) кристаллизация, или графитирование (2200-2800 'С). Напр., при термообработке (1300-2400 С) К. н. на основе днстнллятного крекинг-остатка характеристики продукта изменяются таким образом: размеры кристаллитов (в нм) от 5,4 до 139 (а) и от 3 до 59 (с), межплоскостное расстояние от 0,345 до 0,337; плоти. от 2,08 до 2,24 гггсмз, уд. электрич. сопротивление от 536 до 62 мкОм.м. К.
н. используют: для получения анодной массы в произ-ве А<, графитир. электродов дуговых печей в сталеплавильной иром-стн, в произ-вах Сбз, карбидов Са и 81; в качестве восстановителей в хим. иром-сти (напра в произ-ве Вабз из барнта) и т. наз. сульфидизаторов в цветной металлургии (для перевода оксидов металлов или металлов, напр. в произ-вах Сп, йб и Со, в сульфиды с целью облегчения их послед.
извлечения из руд); спец. сорта как конструкц. Материал для изготовления коррозионноустойчивой аппаратуры. Л«ю Сюняеа 3 И., Нефтяной углерод, М, !979, Эрик В Н, Расина М Г, Рудин М Г, Химия и тс«иологня нефти я газа. 3 нзд, Л, !985 Поколсико Н т, Брандт Б И Полу»синс н обработка исфт»- ного «о са.
М, !98б ЗИ Осаке КОКС ПЕКОВЫН, тверлый пористый продукт серого цвета, получаемый при коксовании кам;уг. пека. Элементный состав (в еф): 96,5 97,6 С, 0,4-0,5 Н, 1,0-1,2 О, 0,2-0,7 8. Пористость 40 — 60У, истинная плоти. 1,93-2,03 гусм', кажущаяся плоти, до 1,2 г/ем~, насыпная масса 450 550 кг<м', уд. злектрич. сопротивление <200 250) х 840 х 1О ' Ом м, зольность 0,25-0,50%, выход летучих в-в не более 0,8% К п получают и динасовых камерных печах, отличающихся от обычных коксовых камер высокой герметизацией кладки, более низким расположением линии обогрева простенков по отношению к своду, большими размерами газоотводяших отверстий, устройствами для загрузки пека, подачи пара и газов для удаления графита из камер и др Высокоплавкий (т размягч !35-150'С) пек порционно или непрерывно загружают в печи в нагретом (жидком) состоянии При нагр пека до 450-550'С происходят Листилляция лсгкокипящих фракций, разложение осн массы пека с образованием газообразных продуктов и тяжелых углеродсадержащих остатков, затвсрдевание их и образование т наз полукокса При его дальнейшем нагревании выше 550'С выделяются остаточные летучие в-ва (гл обр Н,), что приводит к образованию в массе кокса усадочных трещин Процесс заканчивается, когда т-ра в центре коксового «пирога» достигает 900 — 1000'С, при этом прекращается усадка и кокс отходит от стенок печи Летучие продукты коксования в виде парогазовой смеси отводятся в газосборник, где охлаждаются Конденсат-т наз коксопековая смола, к-рая под действием воздуха снова превращ в кам -уг пек Газ после очистки используется, напр, дпя обогрева коксовых печей Раскаленный кокс выталкивается из печи и затем тушится (обычно водой, реже инертным газом, напр Хз) так жс, как кам -уг кокс Для получения К п применяют также метод замедленного коксования кам -уг пека в необогреваемых камерах Лвм Прнввнвв В Б Сквввнвнвв М я, Клмн»но!гольных ввк Пвнуяннв нвуврвбвткв, нрнмвнвннв, М !Вб! ЛГ Л Онвнвнои КОКСОВАНИЕ, разложение при высокой т-рс без доступа воздуха твердых и жидких горючих ископаемых с образованием летучих в-в и твердого остатка-кокса Последний находит широкое применение в разл отраслях народного хозяйства (см Кокс каменноугольный, Кокс нефтяной, Кокс неясный) Сырье для К -в осн каменный уголь, в значительно меньших масштабах перерабатывают др горючие ископаемые, а также высококипящие остаточные продукты дистилляции нефти (см ниже), кам -уг пек и т д К.
каменного угля — переработка его при 900-1100'С с целью получения кам -уг кокса, коксового газа, каменноугольной смолы и др пролуктов Предварительно обогащенные (отделенные от минер примесей), измельченные до зерен размером преим менее 3 мм и тщательно перемешанные угли (шихту) направляют в башню, из к-рой с помощью загрузочных вагонов через спец люки подают в раскаленные коксовые печи-горизонтальные аппараты щелевидного типа (см рис ) Обогреват простенки (вертикальныс каналы) печей выло- жены из динасового огнеупорного 4 кирпича Преимуществ применение нашли печи с камерами шириной 400-500 мм, высотой 4 7 м, лли. ной 12 16 м, полезным объемом 20-50 м' Неск десятков печей (обычно 60 — 70) компонуют в еди' н ную систему — коксовую батарею, обслуживаемую общим комплектом Гп Коксовая вввв ! квмврв 3 вбвгрвввтв вннн врввтвнвк 3 урвввнь ввгруяввнав шввгы 4 гврвн»в 5 цнвввнь обогрева машин и механизмов (загрузочные и тушильные вагоны, коксовыталкиватель, двересъемная машина и др ) В зависимости от ширины камеры, влажности шихты и ее насыпной массы, а также т-ры в простенках (обычно 1300- 1370 'С) нагревание шнхты длится 14-18 ч Для обогрева печей используют доменный, коксовый, генераторный КОКСОВАНИЕ 425 и др газы или их смеси Эти теплоносители сгорают в обогреват простенках, куда наряду с газом подают воздух Для его подогрева в спец решнераторах, к-рые расположены пол коксовой батереей и служат как бы ее основанием, используют теплоту продуктов сгорания газа К характеризуется разновремснностью процессов, происходящих в отдельных слоях(слоеное К ) Вследствие этого в коксуемом массиве длительно находятся одновременно слои кокса, полукокса, тестообразной пластнч массы, сукой и влажный уголь Кокс формуется в виде монотита (локсового «пирога»), к рый затем растрескивается на куски разной величины К концу процесса т-ры ва всех стаях практически выравниваются После завершения К дверь камеры открывается с помощью спец механизмов н раскаленный «пирог» подается коксовыталкиватслем в тушильный вагон, перемещающийся по рельсам вдоль коксовой батареи Кокс сушится в этом вагоне мокрым способом-обильно оропщется водой ок 2 мин Охлажденный кокс выгружается равномерным слоем на наклонную коксовую площадку (рампу), на грохотах с квадратными отверстиями разделяется по классам крупности (» 40, 40 — 25, 25 10, < 1О мм) и направляется потребителям Все ба тырсе распространение получает разработанный в СССР сухой способ тушения Из форкамеры спец установки кокс постепенно перемещается в камеру тушения, где с помощью Хз или др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
