Конвентирленген газды со2-ден тазалау

Газда СО-ның конверсиясынан кейін СО₂-нің 17-30%-ға жетеді, ал ол сұйық сорбенттермен шығарылады: сумен, этаноламиндермен, сілті ерітінділерімен т.б. Конвентирленген басқа газдарға қарағанда, СО₂ қысым астында суда жақсы ериді. Осы принципке негізделіп СО₂-ні сумен тазалау саптамалы (насадка) мұнарларда газды сумен жуу 2*10⁶-3*10⁶ Н/м² жүреді. Сораппен бір білікке отырғызған турбинаны мұнарадан ағып шыққан су айналдырады, ал турбина мұнараға су жібереді. Мұнараға суды беру үшін шығындалтын электр қуатының 60% осылай регерленеді. Турбинада қысым атмосфераға дейін төмендейді, газдын ерушілігі азаяды және 80% СО₂, 11% Н₂ Н₂S т.б. болатын газ судан десорбцияланады. Бұл газды карбамид, құрғақ мұз немесе басқа өнімдерді өндіруде қолдану тиімді болмайды. Су градирналарда салқындатылғаннна кейін мұнараларды суландыру үшін қайтып келеді. Сулы тазалаудын негізгі кемшілігі электр қуатының шығыны және сутекі көп жоғалту. Сондықтан, осы заманғы сұлбаларда басқа жұтқызғыштар қолданады. Олардын суға қарағанда сорбциялық сиымдылығы және селективтілігі жоғары болады.

Этаноламинды тазалау моно-және диэтаноламиндерін сулы ерітінді қоспаларымен атқарылады: СН₂СН₂ОНNH₂ және (СН₂СН₂ОН)₂NH.

СО₂ шығару үдерісі келесі қайталымды реакцияларға негізделген:

СО₂+2RNH₂+H₂O=(RNH₃)₂ CO₃

CO₂+ (RNH₃)₂+H₂O=2RNH₃HCO₃

Мұнда R-ОНСНСН₂ тобы

Жұту үдерісі 40-45ºС-да өтеді. Абсорбция нәтижесінде пайда болған карбонаттар және бискарбонаттар десорберде 120ºС-да СО₂-ні бөліп шығарумен ыдырайды. Поташты ыстық ерітінімен 110-120ºС 1*10⁶-2*10⁶ н/м² қысым астында жүреді. Әдетте К₂СО₂ 25%-ды сулы ерітіндісі қолданады. Мышьякпен As₂O₃ активтелінген.

Карбонат бикарбонатқа айналуы СО₂ жұтумен жүреді:

К₂СО₃+СО₂+Н₂О=2KHCO₃

Ерітінді регенерациясы қысым төмендеуімен жүреді. СО₂-ні жұтушылар ретінде органикалық заттарда қолдануы мүмкін: метанол, пропиленкарбонат, сульфолан.

Бақылау сұрақтары:

1.Күкірт қышқылының қасиеттері.

2.Күкірт қышқылын алу тәсілдері.

3.Күкірт қышқылын алу тәсілдері.

4.Күкірт екі оксидін алу.

5.Ауадан азот және оттегін алу.

6.Метан конверсиясымен сутегін алу.

7.Аммиак синтезі.

Кальцилендірілген ас тұзының өндірісі. Отындарды химиялық өңдеу

Аулшаруашылығында, кәсіпорында және тұрмыста қолданатын минералдық тұздар ассортименттерінің жүздеген аталуы бар және үздіксіз өсуде. Тұз қазбаларының және өнімдерінің масштабы өте үлкен: кейбір минералдық тұздар және тынайтқыштар химиялық кәсіпорындарын көп тонналық өнімдері болып саналады және оларды қазып алу мен өндіруі миллиондаған болады ал кей бір жағдайда жылына ондаған миллион тонна болады. Үлкен санда өндіріліп және қолданатын қоспалар – ол натрий, фосфор, калий, азот, аллюминий, темір, мыс, күкірт, хлор, фтор, хром, барий және т.б.

Минералды тұздар шыққан тегі (табиғи және синтетика), құрамы (натрий тұздары, фосфор т.б.), өндіріс әдістері, сонымен бірге оларды қолдану принципы бойынша жіктеледі. Минералды тұздары негізгі тұтынушылар ауылшаруашылығы. Минералды тынайтқыштар және пестицид түрінде ең көп масштабта тұздар өндіріледі. Өнеркәсіпте әр түрлі минералды тұздар қолданады. Химиялық өндіріс тек өндіруші ғана емес, минералды тұздары ол ең көп пайдаланатындардың бірі.Әсіресе натрий тұздары көп тұтыныста болады. Пісірілген тұз хлор, сода, тұз қышқылын, натрий сілтісін өндірудін ең бір үлкен шикізаты. Натрий сульфатынан шыны, натрий сульфидын өндіретін шикі зат. Натрий сульфиды, сульфат тұздары (тиосульфат, сульфит, гидросульфит натрия), натрий фториды, натрий калий бихроматы, натрий фосфаты және басқа да көп тұздар, сонын ішінде темір, аллюминий, барий тұздары бояу, химиялық реактивтер, катализаторлар, жасанды талшықтарды, пластикалық массаларды, резинаны, жуғыш заттарды өндіруде қолданады және де басқа химиялық өндірістерде қолданады.

Металлургиялық өнеркәсіпте минерал тұздарын мына үдерістерде қолданады: кендерді байытуда және гидрометаллургиялық қайта өңдеуде, металлургиялық балқытуда және қосым ретінде, металдарды электротермиялық алуда, металдарды бетін өңдеуге, металмен балқымаларды дәнекерлеу мен пісіруде. Шыны өнеркәсібінде натрий сульфаты шыны қайнатуда шихтаның негізгі компоненті ретінде қолданады, бор, қорғасын, мырыш, барий оксидтері мен тұздары шыныға арнайы қасиеттер беру үшін қолданады. Минералды тұздар тұтқыр заттарды керамика, отқа төзімді заттарды өндіруде негізгі шикі заты болып келеді. Минералды тұздардын әр түрін тау-кен, целлюлозды-қағаз, тоқыма, былғары, фарматевтикалық өнеркәсіптерде қолданады. Өнеркәсіп салаларынын бәрінде минерал тұздары қолданады.

Тұз өндіріс екі негізгі үдірістен тұрады: табиғи тұздарды қазып алу және табиғи минералды шикі заттардан немесе басқа да шикі зат түрлерінен минерал тұздарын алу.

Ерітілетін табиғи тұздары (галлургия) қазып алу және қайта өңдеу сілтісіздендіру, буландыру, кристаллизация және сусыздандыру үдерістердін аралас қолдануда негізделген (табиғи тұз ерітінділерін қайта өңдеуде). Осы қолданулармен тұзды жүйелерді жеке тұздарға бөліп алу үшін қолданады. Галлургияның ғылыми негізгі қызметін Л.Г.Вант-Гофф, Н.С.Курнаковтын жұмыстары және олардын тұз жүйелерін физико-химиялық талдау мектебі. Онда осы жүйелердін қасиеттері, құрамы, хал-жағдайы оқытылады.

Еритін табиғи тұздар тұз шоғырлары түрінде немесе көлдерін, теңіздердін және жер асты бұлақтардың ерітінділері түрінде кездеседі. Тұз шоғырларының немесе тұзды көлдердін рапасын құрайтындар: натрий хлориды және сульфаты, калий магний және кальций хлориды және сульфаты; бром. Бор тұздары, карбонаттар (табиғи сода). Қатты тұзды шоғырларын қолданудағы негізгі тұтыну әдістері-ол тау-кен қазбалары және жерасты суларын сілтісіздендіру. Шоғырлардан тұз қазып алу ашық немесе жерасты тәсілмен қатпардын жату терендігіне байланысты жүреді.Осы жолмен тұз тасын, натрий сульфатын (тенардит), калий және магний табиғи тұздарын (сильвинит, карналит) және т.б. қазып алады. Жерасты сілтісіздендірумен тұздары алғанда (ас тұзы) олар тұздама түрінде болады. Егер тұзын ерітілген түрде қолдану қажет болғанда бұл әдіс өте қолайлы болады – кальцинирленген соданы, хлор және сілтілі натрий т.б. Жерасты сілтісіздендіруді қатпарды сумен жуумен жүргізеді (бұрғылау ұнғымалар арқылы су жіберумен).Табиғи тұздықтар (рассол) тұз қатпарлары топырақ асты суларында еріуінен пайда болады. Табиғи тұздықтарды алуда терендік сораптарын немесе қысылған ауа (эрлифт) көмегімен бұрғылау ұнғымалар арқылы сорып алынады. Сода және хлор зауыттарында шикі зат есебінде қолданатын ас тұзының табиғи ерітінділерін резервуар-сатураторларда тас тұзымен қанықтырып тазалайды. Кей бір жағдайда тұздықтарды буландырумен қайта өңдейді, яғни пісірілген қатты тұзды алу үшін.

Минералды тұздар өндірісінің үдерістері тұз ассортиментіне байланысты әр-түрлі болады. Бірақ өндіріс технологиялық сұлбасы барлық тұздар үшін типтік үдерістер кіргізілген, жалпы тұз технологиясы үшін.

Тұз технологиясының типтік үдерістер: қатты материалды ұстау (шикі затты, пісірмені), шикі затты байыту, құрғату, күйдіру, пісіру, еріту, сілтісіздендіру, тұндыру, фильтрлеу, бұландыру, ерітіндіні суыту, кристалдау. Бұл үдерістер кез-келген тұз өндірісінде қолданылады. Тұздар технологиясында абсорбция және десорбция үдерістері жиі қолдануда. Типтік үдерістердін көпшілігі қайта өңдеуде физикалық әдістерге негізделген, әсіресе шикі заттты дайындау сатысында және өнімді аяғында дейін өңдеуде. Минералды тұздарын пайда болуы мына үдерістерге байланысты: күйдіруде, пісіруде, сілтісіздендіруде, абсорбцияда химиялық реакцияға негізделуі. Табиғи шикі заттын сілтісіздендірілуі (немесе пісіру) алмасумен жіктелу реакциясымен өтеді. Күйдіру тотығу-тотықсыздандыру реакциясымен жүреді. Тұздардын синтезі негізіне жататын хемосорбция үдерісі нейтрализация реакциясымен жүреді. Тұз өндіру үдерістерінің көпшілігі диффузиялық аймақта жүреді және масса беру жалпы тенділігімен көрсетіледі: и=KF∆C .

Тұздар өндірісінде үдерістерді интенсификациялау үшін жүру күшін ∆С ұлғайтуда барлық жолдар қарастырылады және реагент F беттесінің жана суының дамуы да қарастырылады. Тұз технологиясы үшін ең сипаттағы үдерістер сұйық-қатты зат (С-Қ) үдерісі. С-Қ жүйесіндегі фазалвр бетінің жанасуының дамуы қатты материалдардын ұсатылуы мен жетілдіреді және механикалық немесе пневматикалық араластырғыштар көмегімен майдаланған қатты материалдардын үгінтілерін сұйықта араластыруы. Тұз технологиясының үдерісінде массаберу коэффициентінің К ұлғайтуы араластырумен және температураны көтерумен жетілдіреді. Температураның көтерілуі диффузия коэффициентін және реагент беттерінің жанасуын ұлғайтады (реагенттерді басқа фазаға ауыстыруымен, мысалы, бастапқы қатты заттардын балқуы).

Тұз технологиялары үшін каталитикалық үдерістін жалпы болмау онын сипаттамасына тән, ал алдын қарастырылған күкірт және азот қышқылдарын, аммиак өндірістерінде катализаторлар интенсификациялау және сол өндірістін басты сатыларын жүргізу-дегі негізгі құрал қызметін атқарады.

Минералды тұздарды және тынайтқыштарды өндіру үшін шикі заты болып табиғи минералдар, химиялық өнеркәсіптін жартылай өнімі және қалдықтары қызмет атқарады. Табиғи минерал шикі заты-тұз технологиясының негізгі шикі зат қоры. Табиғи шикі затты қайта өңдеуде физикалық әдістермен (сілтілісіздендіру, буландыру, кристаллизация) бірге алмасу-жіктеу және тотығу-тотықсыздандыру реакциялары қолданады. Кендерді ашу әдістерінің бірі (яғни бағалы компоненттерді ерітілген немесе реакциялану жағдайына жеткізу) оларды қышқылдармен немесе сілтілермен жіктеу немесе сілтімен пісіру қызметі болып саналады. Бұл әдіс алмасумен жіктелу реакциясына негізделген; алынған өнімдерді жіктеу олардын ерушілігінің, ұшқыштығын әр түрлігіне байланысты. Мысал болып табиғи фосфаттарды қышқылдар мен өңдеуді келтіруге болады, мұнда ерімейтін фосфорқышқыл тұздары суда еру формасына өтеді. Табиғаттағы шикі заттарды ашу әдістері тотығу-тотықсыздандыру реакцияларына негізделген; бұған күйдірудін кейбір түрлері жатады: тотығу, тотықсыздандыру, хлорлау; мысал болып натрий және барий сульфидын тотықсыздандырумен күдіріп натрий және барит сульфатын өндіру, хромитты кендерді тотығумен күйдеріп хроматтарды өндіру т.б.

Тұздарды өндіру үшін атмосфералық ауаны қолданады – тотығумен күйдіру үшін шексіз оттегінің қайнар көзі және азоттан азот тынайтқыштарын алу үшін. Тұздарды синтетикалық тәсілдермен алуда бастапқы материал есебінде негізгі химиялық өндірістердін жартылай өнімдерін немесе әртүрлі өндірістердін қалдықтарын қолдануда. Тұздар синтезі нейтралдау реакциясына негізделген. Мысалы, маңызы зор қажетті азот тынайтқыштарын қышқылдардан және сілтілерден алады. Тұздардын көпшілігі басқа өндірістердін қосалқы өнімдерінен алынады. Мысалы, нефелиннен глинозем алуда қосалқы өнімі поташ К₂СО₃ және сода Na₂CO₃. Түсті металлургияның және күкірт қышқылдарынан шығатын газдар (SO₂ болады) сульфиттерді алады. Тынайтқыш ретінде қолданатын кальций нитратын күкірт және азот қышқылда өндірісінің қалдық нитроз газдарынан алынады. Минералды тұздарды алуда шикі затты комплексті пайдалану (басқа химиялық өнімдерін жолында) мысалдарын көп келтіруге болады.

Минералды тынайтқыштар деп, құрамындағы элементтерін өсімдіктердін қоректенуіне және топыраққа еңгізуде тұрақты және жоғары дақыл алу үшін қажетті тұздарды айтамыз. Өсімдік құрамына 60-қа жуық химиялық элементтер кіреді. Өсімдіктін тканың құруға, онын өсіп-өнуіне алдын көмір-, от-, сутектері қажет (негізгі өсімдік массасын құрайтындар) және де азот, фосфор, калий, магний, күкірт, кальций, темір қажет. Өсімдік қорегіне қажет заттардын қайнар көзі ауа және топырақ.

Ауадан өсімдіктер көміртектін негізгі массасын көміртек екі оксиді түрінде алып фотосинтез жолымен синдіреді, ал топырақтан – сумен минералды заттарды. Көміртек екі оксидінің бір қатары өсімдіктін тамырымен топырақтан сініреді. Минералды заттардын ішінде өсімдік тіршілігіне қажеттілер – ол азот, фосфор және калий. Бұл элементтер өсімдік жасушаларындағы зат алмасуына әсер етеді, өсімдіктін өсуіне, әсіресе жемісінің өсуіне, баға заттардын санын көбейтеді (картопта крахмалды, қызылшада қантты, жеміс-жидектерде сахароза мен глюкозаны, дәндерде ақ уызды), өсімдіктін суыққа және құрғақшылыққа төзімділігін, сонымен бірге олардын ауыруға тұрақтылығын. Интенсивті жер жұмыстарынан топырақ құнарсыздандағы, яғни онда өсімдіктердін қоректенетін минералды заттар азаяды, ең алдымен суда және топырақ қышқылдарында еритін азот, калий, фосфор қосындылары. Топырақтын құнарсыздануы дақылдын өнімдерін және ауылшаруашылық культуралардын сапасын төмендетеді. Топырақтағы қорек заттарының азайуын тынайтқыштарды қолданумен толтырып отырылуы қажет. Минерал тынайтқыштары, үлкен масштабта қолдануына байланысты, химиялық өндірісте ең бір ірі тоннады болып саналады. Оның жылдық саны ондаған миллионға жетеді. Минералды тынайтқыштардын жіктелуі агрохимиялық мәнімен, құрамымен (қорек элементтерінің түрімен), физико-химиялық қасиеттерімен, әсіресе топырақ суында ерушілігі, топырақтарда тынайтуының физиологиялық әсері, алу тәсілдері т.б. Агрохимиялық мәні бойынша минералды тынайтқыштар тікелей және косвенные. Тікелей тынайтқыштар – ол өсімдіктермен тікелей сіндірілетін қоспалар түріндегі қорек элементтері. Косвенный тынайтқыштар топырақта болатын қорек заттарын мобилизациялау қызметін атқарады, яғни қорек заттардын физикалық, химиялық, биологиялық қасиеттерін жақсарту үшін. Топырақ қышқылдығын азайтуда үгітілген әк немесе фололит енгізу қажет, ал гипс қолданғанда солончакты топырақтын қасиеті жақсарады т.б. Тікелей минералды тынайтқыштар қорек элементтері бойынша фосфорлы, азотты, калийлы, магнилы т.б. болып бөлінеді. Негізгі қорек элементтерінің саны бойынша тынайтқыштар қарапайымға (құрамында бір қорек элемент болатын), комплексті, яғни екілі және үшті (құрамында екі немесе үш элемент болуынан). Соңғылары толық тынайтқыш деп те аталады, өйткені барлық бас қорек элементтер болады.

Ерекше топқа микротнайтқыштар жатады, құрамында бор, марганец, мырыш, мыс бар, олар өсімдіктердін өсуін стимуляциялайтын өте аз мөльшерде қолданатын элементтер. Мұндай тынайтқыштар топыраққа 1кг/га дан аз көлемде қосылады.

Аралас (тукоқоспалар) тынайтқыштар: бірнеше қорек элемент: болады және әр түрлі тынайтқыштарды механикалық араластыруымн дайындалады. Күрделі тынайтқыштар: бір неше элементтен тұрады және оны химиялық реакция негізінде дайындайды.

Топырақ суында еру деңгейі бойынша тынайтқыштар суда еритін және топырақ қышқылында еритіндерге бөлінеді. Суда барлық азот және калий тынайтқыштары ериді. Бұл тынайтқыштар өсімдікпен тез сіңіріледі, бірақ топырақтан суларымен тез шайылып кетеді. Топырақ қышқылында еритіндерге көпшілік фосфоттар жатады. Олар ерітінді халге өте жай түседі, бірақ топырақта ұзақ сақталады.

Тынайтылып жатқан топыраққа тынайтқыштардын физиологиялық әсерленуінен физиологиялық қышқылды, физиологиялық сілтілі, физиологиялық нейтралды болып бөлінеді. Соңғысы топырақ рН-ын өзгертпейді. Тынайтқыш сыртқы көрінісі бойынша қарапайым және гранурлирненген болып бөлінеді. Гранулирленген тынайтқыштын гигроскопиясы төмен, сақтағанда бұзылмайды, топыраққа енгізгендн желмен ұшырылып кетпейді және ұзақ уақыт жаңбыр суларымен шайылып кетпейді. Тұздар технологиясында ең көп өндірілетіндер көп тонажды минералды тынайтқыштар: супер-фосфат және негізгі азот тынайтқышы – аммиак силитры.

Отынды химиялық қайта өңдеу. Отын – ол табиғатта болатын немесе органикалық заттардан жасалған жылу қуатының қайнар көзі және химиялық өндірістердін шикі заты.

Органикалық синтездін (пластикалық масса өндірісі, химиялық талшықтар, синтетикалық каучуктер, лактар, бояулар, еріткіштер т.б.) өндірістік дамуы көмірсутек шикі зат тарын көптеп талап етеді, ал олар әр түрлі отындарды қайта өңдеуде алынады. Соңғы уақытта дейін органикал синтез үшін шикі зат көзі болып көмір алынатын, осыдан кокстау мен бензол, толуол, ксилол, фенол нафталин, антрацен, сутегі, метан, этилен т.б. өнімдер алынады. Жер қойнауындағы мұнайда ерітілген газдар болады, олар өндіруде мұнайдан бөлініп шығады. Осы ілеспе газдар деп аталатының құрамында метан, этан, пропан, бутан және басқа да көмірсутектер болады. 1т мұнайға орта есеп пен 30-50 м³ ілеспе газдар болады, олар химиялық өндіріс үшін бағалы шикі зат болып саналады. Мұнайды қайта өңдеумен алынатын газдарда көмірсутек көздері болып саналады: крекинг, пиролиз, реформинг. Бұл газдарда шекті көмірсутектер болады: метан, этан, пропан, бутан және шекті емес көмірсутектер: этилен, прпилен және басқалар. Мұнайты қайты өңдеуде газды көмірсутектермен бірге ароматтық көмірсутектерді де алуға болады: бензол, толуол, ксилол және олардын қоспаларын.

Химиялық шикі заттын ең бір мәнді түрлері 98%-ға дейін метаны бар табиғат газ болып саналады. Химиялық өнеркәсіпте табиғи газдан органикалық өнімдерді және аммиакты алады. Ағаштар мен ағаш қалдықтары-целлюлоза, этил спиртін, уксус қышқылын, фурфуролды және басқа да бір қатар өнімдерін алатын шикі зат көзі болып саналады. Сланцтар мен торфтан жанғыш газдарды өндіреді; май, мотор отыны, жоғарғы молекулярды қосындылары және т.б. алу үшін шикі зат болып саналады. Агрегатты жағдайы бойынша барлық отындар қатты, сұйық, газды болып бөлінеді; шығу тегі бойынша – табиғи және жасанды. Табиғи отындар: қаттылар-көмір, ағаштар, сланцтар, торф; сұйықтар-мұнайлар; газдылар-табиғи және ілеспе газдар. Жасанды отындар (табиғи отындарды қайта өңдеуден алынатындар): қаттылар – кокстар, жартылай кокс, ағаш көмірі; сұйықтар – бензин, керосин, лигроин және басқалар; газдылар – генератор газдары, кокс газдары, мұнайды қайта өңдеу газдары және басқалар. Қатты отындарға жанғыш органикалық массалар және жанбайтын немесе минералды бөліктер – балласт.

Отынның органикалық массасында көмір тектен, су тектен және отын тектен тұрады және азотпен күкірт. Отын құрамына кіретін элементтердің қатынасы онын қасиетіне әсер етеді.

Оттының жанбайтын құрамы ылғылдан және минералды заттардан тұрады. Отындағы ылған саны отын түріне және оны алу және сақтау тәсіліне байланысты.

Отынның минералды бөлшегін металл карбонаттары, силикаттары, сульфаттары, сульфиттері құрайды (темір, кальций, магний, аллюминий, калий, натрий т.б.). Отынды жағуда немесе газификациялауда минералды заттар күл түрінде қалады; осы жағдайда олардын көпшілігі оксидтерді құрып ыдырайды. Пиролиз жағдайында отын қалдығының күлі қатты түрде болады. Отынды қайта өңдеуде алынатын күкірт мәнді қоспа болып келеді, яғни онын қасиеті мен сапасына әсер етеді. Күкірт отында сульфид түрінде (сульфидті күкірт), сульфат (сульфатты күкірт) және органикалық қоспалар (органикалық күкірт). Отынды жағу және газификациялауда сульфидты және органикалық күкірт тотығып күкірт екі оксиды, ал сульфатты күлде қалады. Отынды құрғақ айдауда күкірт алынып жатқан өнімдер арасына тарайды, бірақ негізгі саны қатты қалдықта қалады.

Ауасыз отынды ысытуда пайда болатын газды және сұйық өнімдер ұшқыш заттар деп аталады (жоғарғы температурада сұйық өнім бу түрінде болады). Ұшқыш заттармен бірге ылғалда шығады. Ұшқыш заттардын шығуы (отын массасының жоғалтулары онын ішіндегі ылғал айырымынан, отынды 7 мин аралығында ауасыз 850ºС жылыту кезінде) оны химиялық қайта өңдеуіннің тиімділігін анықтайды (газды және сұйық өнімдерін алу үшін). Жылу шығару қасиет – ол жылу саны, оны отын массасының немесе көлем бірлігін жағуда алады. Жылу шығару қасиет отынның энергетикалық сипаттамасы болады және өлшем бірлігі джоул. Ол отынның құрамына және ылғалдылығына байланысты.

Әр түрлі отындарды қайта өңдеу әдістері. Отынды пирогенетикалық үдеріспен қайта өңдеу кеңінен қолдануда. Мұнда физикалық және химиялық айналулар жоғары температурада өтеді: газификация, гидрлеу және ауасыз қыздыру (құрғақ айдау және пиролиз).

Отынды газификациялау үдерісі деп қатты отынның органикалық бөлігі ауамен, су буымен, оттегімен және басқа газдармен қатынасқанда жа-нғыш газдарға айналуы. Газификациялаумен құны төмен отындардан генератор газдарын алуға болады. Олар күлсіз, траспортабельды болып саналады және химиялық өнеркәсіп шикі заты бола алады. Газификациялау үшін газды аген қолдануда байланысты (үрлеу және тәртіп) мына генератор газдары алынады: ауалы, сулы, булы-ауалы, параоттекті, олар қасиеті және құрамымен бір-бірінен айырмашылығы бар. Бұл газдардағы жанғыш компоненттері: көмір тек оксиды, сутек, метан. Газификация 900-1100º С-да жүреді. Газификациялау агенттер-метан. Газификациялау агенттердін отымен қатынасының экзотермиялық реакциясының жылуының нәтижесінде жоғары температураға қол жеткізіледі.

Отынды гидірлеу немесе гидрогенезицая деп отынды қайта өңдеуді айтады, осында жоғарғы температураның әсерінен, су тектін, әрекеінен және катализатордың болуынан реакцияның жүруі. Осынынң нәтижесінде шикі затқа қарағанда су тегіне бай өнім пайда болады. Гидрлеуде жоғары температураға қол жеткізу қабырға арқылы реакцияға түсу заттарды қыздырумен және қатты отындарды қайта өңдеуде қолданады.

Отынды құрғақ айдау оны ауасыз қыздырумен жетілдіріледі. Нәтижесінде: физикалық үдерістер, мысалы сұйық тондардын қайнау температурасымен жіктеу т.б.; химиялық үдерістер – отын компоненттерін терен химиялық деструктивті айналымымен бір қатар өнімдерін алу. Әр түрлі отындарды пиролиздеу де бір қатар үдерістердін рөлі және сипаты әр түрлі болады. Олардын жылу эффект қосындысы эндотермиялық және соған байланысты пиролиз үдерісі үшін сыртта берілетін жылу қажет. Реакциялық аппараттарды қыздыру ыстық түтін газдарымен жүргізіледі, мұнда жылуды қабырға арқылы немесе онымен жанасу арқылы болады. Құрғақ айдауға қатты және сұйық отындарды жіберуге болады.

Қатты отындарды құрғақ айдау (пиролиз): көмір, торф, ағаш, сланц. Бұл өте күрделі үдеріс: параллельды және тізбекті реакциялар: полимеризация, конденсация, деалкилирлеу, бөліну өнімдердін ароматизациясы т.б. Әр түрлі отындарды пиррогенетикалық қайта өңдеуде алынатын өнімдердін сапасы және саны бірдей емес және қайта өңдеудет өтіп жатқан отынның түріне байланысты, және де әр-бір отынға тән температуралық жағдайы, онын ұзақтық мерзімі және басқа да факторлар. Пиролиз үдерісінен қатты, газды, булы өнімдер алынады.

Кокстеу – қатты отындарды қайта өңдеу әдісі, көбіне көмірді ауасыз 900-1050ºС қыздыру. Бұл жағдайжа отын ұшқыш заттарға және қатты қалдық – коксқа бөлінеді. Жайлап ретімен қыздырғанда көмір компоненттері терен физикалық және химиялық айналымға түседі: 250ºС-ға дейін ылғал буланады, көміртек оксиді және екі оксиді бөлінеді; 300ºС аймағында смола буларды бөлінеді және пирогенетикалық судын құрылуы; 350ºС-дан жоғары көмір пластикалық қалға ауысады; 500-550ºС-да пластикалық массаның ыдырауы бірінші өнімнін шығарылуымен (газ және смола) және онын қатуымен жартылай кокстын алынуы. Температураны 700ºС-ға дейін көтеру жартылай кокстын бөлінуіне, одан газдардын бөлінуі; 700ºС-дан жоғары кокстын беріктілеуі. Ұшқыш өнімдер қызған кокспен жанасып, камера қабырғасымен және шаңырағымен қыздырылып, сол камерада кокстеу жүреді де пиролиз өтеді күрделі булар (ароматтық қатар) және газдар (сутек, метан т.б.) құрылады. Бастапқы көмірдегі күкірт және минералды заттар коксте қалады. Сонымен, кокстеу – ол күрделі екі фазалы үдеріс, жылу беру, диффузия үдерістерінің қосындысы және басқа да көп реакциялардан құрылады. Тас көмірді кокстеу нәтижесінде мына өнімдер алынады: кокс, кокс газы, тас көмір смоласы, шикі бензол, смола үстіндегі су және аммоний тұздары (көбіне аммоний сульфаты).

Кокстау шикі заты болып пісірілетін көмірлер қызмет етеді, олар берікті және кеуекті металлургиялық коксты береді, мысалы, мысалы маркасы К коксты көмірлер. Бірақ кәсіпорын тәжірибесінде қоспа жасалады – шихта, ол кокстеу көмірлерінен және көмірдін басқа маркаларынан құрылады, мысалы, донецк көмірлерінің шихтасы мына құрамда болады: газ көмірлері 20%, майлы 40º, коксты 20º және азғынды пісірілетін 20º. Шихтаға әр-түрлі маркалы көмірлерді еңгізу коксохимиялық кәсіпорын шикі зат қорын ұлғату мүмкіншілігін береді, яғни коксты алу және шикі бензол мен кокс газдан смола шығуын жоғарлатуын қамтамасыздандырады.

Кокстеу өнімдерді және оларды қолдану.Кокс қатты қара түсті, кеуекті өнім. Бір тонна құрғақ шихтадан 650-750 кг кокс алынады. Оны көбіне металлургияда колданады, сонымен бірге кальций карбидын өндірудегі газификация үшін, реагент түрінде электродтарды және химиялық өнеркәсіптердін бір қатарында отын ретінде. Металлургияда коксты кеңінен қолдануы оған қоятын талаптардын негізін анықтайды. Кокстын механикалық беріктілігі жеткілікті болуы қажет, өйткені ол металлургиялық пешінде шихта бағанасының қысымынан бұзылуы мүмкін, ал бұл жағдай газ қимылының кедергісі ұлғайтады, домна пешінің жүрісін бұзуына, оның өнімділігінің төмендеуіне және т.б. Кокстын жылу шығарушылық қабілеті 31400-33500 кДж/кг. Кокс сапасының көрсеткіші – жанғыштығы және реакциялық қабілеттілігі. Бірінші көрсеткіш – кокстын жану жылдамдығымен сипатталынады, екінші – онын көмір екі оксидін тотықсыздандыру жылдамдығы. Бұл үдерістер гетерогенді болғандықтан, олардын жылдамдығы тек кокс құрамымен анықталмайды, оның кеуектілігімен де, өйткені одан қатынастық фазалардын контакт беттері байланысты.Кокс сапасы сонымен бірге күкірттін, күлдін, ылғалдын және ұшқыштардын шығуымен сипатталынады. Кокстағы күкірт домна балқытуда шойынға өтіп онын сапасын төмендетеді. Кокста күкірттін болу шегі 1,2-1,7%. Кокстағы күл-ол балласт және онын болуы 10-11%. Кокстан ұшқыш заттардын шығуы 1%. Кокста ылғалдын жоғарылады оның жылу шығарғыш қасиетін төмендетеді, кокстағы ылғалдын болу шегі 5%-ға дейін.