Короткі відомості про напівкоксування вугілля, торфу та сланців

Напівкоксування – процес термічного розкладу палива при нагріванні його без доступу повітря до кінцевої температури 500-550⁰С в печах прямого чи непрямого нагрівання.

Напівкоксування вугілля – це процес, який дозволяє отримувати напівкокс, напівкоксовий газ, напівкоксову смолу та надсмольну воду (остання – не використовується в промисловості).

Напівкокс – слабоспечений крихкий продукт, який містить значні кількості летких речовин (до 10%) та має високу реакційну здатність; використовується, в основному, як місцеве енергетичне паливо.

Напівкоксовий газ (його вихід складає 100-120 м³ на 1 т вугілля) містить значні кількості метану та його гомологів і відносно великі кількості водню. Теплотворна здатність його коливається від 14600 до 36400 кДж/м³ в залежності від сорту вугілля, з якого цей продукт отримали.

Напівкоксовий газ використовують як побутовий газ для обігріву промислових агрегатів, а також з нього отримують вуглеводні, які є сировиною для органічного синтезу.

Напівкоксова смола – темно-бура рідина, яка містить парафінові, нафтенові, ароматичні та інші органічні і неорганічні сполуки.

При переробці смол напівкоксування отримують рідкі моторні палива та інші суміші вуглеводнів.

Таким чином, завданням технологічного процесу напівкоксування вугілля є отримання смоли та газів.

Напівкоксування торфу

Торф розкладається легше, ніж вугілля: вже при 170°С починає утворюватися смола так званого прямого торф’яного дьогтю. При напівкоксуванні торфу до 250⁰С необхідно підводити тепло, оскільки в цих умовах відбуваються ендотермічні реакції. Починаючи з 250⁰С процес переходить в стадію, де переважають екзотермічні реакції і температура в реакційному апараті підвищується за рахунок тепла, що починає виділятися. При напівкоксуванні торфу отримують тверді (торф’яний напівкокс), рідкі (торф'яний дьоготь та надсмольну воду) і газоподібні сполуки.

Торф’яний напівкокс має низьку механічну міцність та високу теплотворну здатність, містить мало фосфору і сірки. Він використовується для приготування активованого вугілля як відновник, для газифікації тощо.

Торф’яний дьоготь має велике практичне значення: з нього отримують віск, парафіни, пек.

З надсмольної води отримують ацетатну кислоту та фенол.

Газ напівкоксування торфу має невелику теплотворну здатність і часто використовується для обігріву печей.

Напівкоксування горючих сланців

Цей процес характеризується високим виходом смоли; крім цього, отримують напівкокс, супутній газ та надсмольну воду. Наприклад, вихід продуктів при напівкоксуванні естонських сланців (родовище Кохтла-Ярве) від маси сухого сланцю складає (%): смола – 34,4; напівкокс – 55,8; вода – 1,5. Вихід газу складає 68 м³/т.

Сланцева смола – це складна суміш. Її методи переробки є аналогічними методам переробки нафти. З сланцевої смоли отримують моторні палива, розчинники та інші продукти.

Напівкокс внаслідок високої зольності містить всього 10% Карбону; решту складають мінеральні речовини (оксиди кальцію, силіцію). Він може бути сировиною для виробництва в'яжучих матеріалів.

Газ використовують для обігріву печей.