Früher g alt Kokereigas als Nebenprodukt bei der Koksherstellung, so dass es oft sogar in die Atmosphäre freigesetzt wurde (was eine sehr große Verschwendung ist!). Später wurde Gas zum Beheizen von Koksöfen verwendet und wird heute bereits vollständig an externe Verbraucher für den Hausgebrauch und andere Bedürfnisse verteilt. Wie wird Kokereigas hergestellt und wie setzt es sich zusammen? Dieser Artikel behandelt alle Aspekte des Themas und liefert konkrete Beispiele für die Verwendung von Gas.
Historischer Aspekt
Die Geschichte des Kokereigases begann Ende des 19. bis Anfang des 20. Jahrhunderts. Schon damals diente es zum Beleuchten, Heizen und dementsprechend auch zum Kochen und für andere Hausarbeiten. Damals brachen die industrielle Revolution und die Urbanisierung aus. Die Produktion von Nebenprodukten, Steinkohlenteer und Ammoniak begann, als die wichtigsten Komponenten, nämlich Rohstoffe, bei der Herstellung von Farbstoffen chemischer Zusammensetzung und in der chemischen Industrie insgesamt zu dienen. Also absolut alle Arten von Farbstoffenkünstliche Natur wurden aus Teer und Kokereigas hergestellt.
Darüber hinaus wird Kokereigas in Öfen zur Herstellung von Industrieprodukten, in gasbefeuerten Motoren und natürlich als Rohstoff für die Herstellung chemischer Produkte verwendet.
Erzeugung von Kokereigas
Die Gewinnung von Kokereigas erfolgt gleichzeitig mit der Produktion von Koks in Kokereien durch Trockendestillation von Kohle. Es ist wichtig zu beachten, dass dieser Prozess notwendigerweise bei einer Temperatur von 900-1200 Grad ablaufen muss. Wie oben erwähnt, wurde Gas in den Anfangsstadien der Erzeugung als Nebenprodukt angesehen, so dass es oft in die atmosphärische Luft entwich. Wenig später wurden Kokereien mit Kokereigas beheizt. So wurde der Gasverbrauch für den persönlichen Bedarf erheblich reduziert (fast auf 60%), während der Rest der Menge anderen Verbraucherkategorien gehörte, beispielsweise zum Heizen von Öfen in der metallurgischen Produktion, deren Temperatur extrem hoch ist, oder für den Haush alt. Heute gehört absolut alles Gas externen Verbrauchern. Wieso den? Tatsache ist, dass Kokereigas sehr kalorienreich ist, was bedeutet, dass es möglich ist, billigeres Gas zum Heizen von Öfen zu verwenden. Flüssiggas ist dafür ein Paradebeispiel. Es basiert übrigens auf einem Propan-Butan-Gemisch.
Kokereigaszusammensetzung
Wie sich herausstellte, aus einer Vielzahl von Gasenkünstlichen Ursprungs ist das im Artikel betrachtete Gas, das bei der Kohleverkokung gewonnen wird, von großer Bedeutung. Es ist zu beachten, dass seine Zusammensetzung aus praktischer Sicht erheblichen Schwankungen unterliegt. Dies hängt in der Regel von den eingesetzten Einsatzstoffen als Brennstoff, von der unterschiedlichen Betriebsweise, vom physikalischen Zustand der Koksöfen usw. ab. Sein Heizwert liegt zwischen 15-19 MJ/m3. Betrachtet man die Bestandteile dieses Gases in Prozent des Volumens, so ergibt sich folgendes Bild:
- H2: 55-60.
- CH4: 20-30.
- CO: 5-7.
- CO2: 2-3.
- N2: 4.
- ungesättigte Kohlenwasserstoffe: 2-3.
- O2: 0, 4-0, 8.
Es ist wichtig zu beachten, dass Kokereigas (Formel: H2CH4NH3C2H4) bei einer Temperatur von null Grad eine Dichte von 0,45 bis 0,50 kg / m3 hat, die Wärmekapazität gleich 1,35 kJ / (m3 K) ist, und die Temperatur, die den Zündvorgang begleitet, erreicht 600-650 Grad.
Stoffformel
Wie sich oben gezeigt hat, enthält Kokereigas unter anderem Wasserstoff (H2), Methan (CH4), Ammoniak (NH3) und Ethylen (C2H4). Als Beispiel wäre folgende Zusammensetzung von gereinigtem Kokereigas angebracht:
| Komponente | H2 | CH4 | CO | N2 | SN | O2 |
| Inh alt, % | 55, 5 | 27, 6 | 8, 2 | 6, 0 | 2, 0 | 0, 7 |
Wichtig ist, dass die Zusammensetzung des betrachteten Gases stark vom Temperaturregime des Verkokungsprozesses und seiner Dauer abhängt. Auch die Qualität der verarbeiteten Kohle spielt eine große Rolle. Je höher also das Temperaturregime des Verkokungsprozesses ist, desto höher ist der Grad der Zersetzung von Kohlenwasserstoffen und folglich desto höher ist der Geh alt an Wasserstoff und Kohlenmonoxid im Gas. Dementsprechend wird der Kohlendioxidgeh alt im Gegenteil niedriger sein.
Koksgasreinigung erforderlich
Heute ist das Problem der Reinigung von Kokereigas sehr akut, da diese Zusammensetzung den Umweltaspekt des Lebens negativ beeinflusst. Daher strebt die moderne Gesellschaft danach, die relevanten Technologien zu verbessern. Die Reinigung von Kokereigasen ist für die Effizienz der Anlagenmechanismen notwendig, da Cyanwasserstoff, dessen Geh alt im Kokereigas ziemlich hoch ist, die Hauptursache für die Korrosion professioneller Geräte ist. Außerdem wird bei der Bildung von Kokereigas zwangsläufig Ammoniak freigesetzt. Dieser Stoff wirkt sich nicht nur auf Pipelines, sondern auch auf die Umwelt äußerst schädlich aus, weil er schließlich dort ankommt. Das Ergebnis der betrachteten Vorgänge ist ein hohes Maß an Verlust von Produkten chemischen Ursprungs für eine bestimmte Anlage undauch eine erhebliche Emission von Gasen und Abfällen flüssigen Ursprungs in die Atmosphäre.
Kokereigasreinigung
Wie sich herausstellte, bringt die Produktion von Kokereigas eine Reihe von Problemen mit sich, was die Notwendigkeit seiner Reinigung voll und ganz rechtfertigt. Das bisher effektivste Verfahren ist die in diesem Kapitel beschriebene Erfindung, die in der Koksindustrie weit verbreitet ist. Zunächst muss das Gas in einem Absorber, der mit Böden ausgestattet sein muss, mit einer Ammoniumphosphatlösung gespült werden. Als nächstes sollte das Kokereigas mit dieser Lösung behandelt werden, bevor es in den Bodenbereich des Absorbers eintritt. In diesem Fall sollte der spezifische Verbrauch der zirkulierenden Lösung 1,0-1,2 l/m3 Gas betragen, dann beträgt ihre Dichte 1,195-1,210 kg/l. Diese Methode zur Reinigung von Koksofengas wird, wie oben erwähnt, heute in der einschlägigen Industrie häufig eingesetzt, weil sie am effektivsten ist.
Kokereigasanwendung
Kokereigas wird heute in der Gesellschaft sehr verbreitet und sicher als Brennstoff in Hüttenwerken sowie in kommunalen Wirtschaftsaktivitäten und als Rohstoff für die Produktion verwendet. Wie sich herausstellte, wird aus Kokereigas Wasserstoff emittiert, der für die Synthese von Ammoniak mittels eines bekannten Kondensationsverfahrens, das unter der Bedingung eines Niedertemperaturregimes funktioniert, einfach notwendig ist. Und folglichDabei entsteht eine Fraktion, die als hochwertiger Rohstoff für verschiedenste Synthesen dient. Zu beachten ist, dass die Beimengung von Schwefelwasserstoff in Koksofengas in jedem Fall (sowohl bei der Verwendung von Koksofengas als Brennstoff als auch bei der Verwendung als Rohstoff für die Herstellung chemischer Produkte) absolut unerwünscht ist. Deshalb ist der Reinigungsprozess, der im vorigen Kapitel ausführlich besprochen wurde, so notwendig.
Gaseigenschaften
Abschließend wäre es angebracht, die physikalischen Eigenschaften von Kokereigas zu betrachten. So liegt seine Heizleistung zwischen 3600 und 3700 kcal / m3, das spezifische Gewicht in der Zusammensetzung des Stoffes variiert zwischen 0,45 und 0,46 kg / m3 (was fast dreimal leichter als Luft ist), das maximale Temperaturregime seiner Verbrennung ist gleich 2060 Grad, und der Vorgang selbst wird von einer roten Flamme begleitet.
Es ist wichtig zu beachten, dass das fragliche Gas in Verbindung mit Luft explosiv ist. Darüber hinaus beträgt die untere Explosionsgrenze nach Volumen 6 Prozent Gas (der Rest ist Luft), während die obere Explosionsgrenze 32 Prozent Gas erreicht (der Rest ist Luft). Die Zündtemperatur beträgt 550 Grad, und um 1 Kubikmeter Gas zu verbrennen, werden ungefähr 5 Kubikmeter Luft benötigt. Kokereigas ist nicht mit Farbe und Geschmack ausgestattet, aber es hat einen herben Geruch nach Naphthalin, faulen Eiern, was durch den Geh alt an Schwefelwasserstoff in seiner Zusammensetzung erklärt werden kann.
