Коксохимическое производство. Подготовка угля к коксованию с целью получения из разнородных углей однороднойих смеси

КОКСОХИМИЧЕСКОЕ  ПРОИЗВОДСТВО — совокупность последовательных производственных операций начиная от подготовки каменных углей к коксованию, проведения процесса коксования и улавливания образующихся при этом летучих продуктов и кончая переработкой химич. продуктов улавливания. К. п.— одно из наиболее крупных производств современной индустрии.

В СССР сырьём для К. и. служат смеси (шихты), составленные из более или менее разнородных каменных углей — от длиннопламенных до тощих.

Подготовка угля к коксованию с целью получения из разнородных углей однороднойих смеси состоит в следующем: после приёмки и выгрузки уголь подвергают предварительному грубому дроблению до кусков размером не более 50—80мм, затем составляют шихту путём дозирования в определённых соотношениях разнородных углей и смесь окончательно измельчают так, чтобы она состояла на 90— 95% из зёрен не крупнее 3 мм. Большая однородность смеси достигается тонким дроблением компонентов перед их дозированием. Все процессы подготовки угля для коксования в СССР механизированы и осуществляются в высокопроизводительных агрегатах. Уголь разгружается в вагоноопрокидывателях производительностью до 1200 т/час, склад угля обслуживается мощными мостовыми перегружателями.

Готовая шихта поступает в угольные башни, расположенные при коксовых печах. С помощью загрузочного вагона шихта набирается из башни, после чего выпускается в печную камеру и разравнивается в ней специальным механизмом — плани-ром; в одну камеру помещается 15—16 т шихты и больше.

Процесс коксования (см.) состоит в нагревании углей до 900°—1100° без доступа воздуха в течение 14—16 часов; в СССР он осуществляется в высокопроизводительных динасовых печах (см. Коксовая печь), обогреваемых низкокалорийным (доменным) или высококалорийным (коксовым и др.) газом. Для выдачи готового кокса (см.) с обеих торцовых сторон камер снимаются двери и раскалённый коксовый пирог машиной — коксовыталкивателем — выдаётся в тушильный вагон и тушится водой (применяется также сухое тушение кокса); затушенный кокс поступает на наклонную площадку (рампу), откуда он подаётся по транспортёрам на сортировку. Общий выход кокса от веса сухой шихты составляет 70—80%; он содержит 94—95% и более кускового кокса крупнее 25 мм. Образующийся в процессе коксования сырой газ отсасывается из камер и нагнетается через всю аппаратуру улавливания и очистки мощными центробежными газодувками. Горячий коксовый газ (t° 700°—600°) охлаждается сначала наружным воздухом в вертикальных трубах (стояках), соединяющих камеры с газосборниками; затем за счёт испарения орошающей газосборники аммиачной (надсмольной) воды и наружного воздуха температура его понижается до 90^—80°; в газопроводах газ охлаждается наружным воздухом и, наконец, в газовых холодильниках с помощью воды до 35°—25°. В газосборниках осаждается уносимая из печных камер угольная пыль, конденсируется большая часть (60—70%) каменноугольной смолы (см.) и часть воды, а в холодильниках — остаток смолы и большая часть водяных паров. Сконденсировавшаяся вода растворяет часть аммиака и нек-рые образующиеся из него соли, а также незначительное количество органич. соединений. В смоле растворяется часть бензольных углеводородов и их производных. В отстойниках смола (плотностью обычно 1,12—1,16) отделяется от надсмольной (аммиачной) воды. Затем смола подвергается перегонке, а надсмольная иода идёт на охлаждение сырого газа;

растворён11ый'в ней аммиак перерабатывается в сульфат аммония.

Сырой газ полностью освобождается от взвешенных в нём капелек смолы в электрофильтрах и после нагревания проталкивается через сатуратор с серной кислотой; аммиак с последней образует гульфат аммония (NI^aSOi. Более 90% аммиака сырого газа перерабатывается в сульфат аммония. Серная кислота связывает также содержащиеся в газе лёгкие пиридиновые основания. Выработка концентрированной аммиачной воды сохранилась на отдельных заводах. После улавливания аммиака газ снова охлаждается до 25°—15° и проталкивается через орошаемые маслами (каменноугольными или нефтяными) металлич. башни — скрубберы, где маслами улавливаются бензольные углеводороды—сырой бензол. Последний затем отгоняется в дестилляпион-ных колоннах острым паром от поглотительного масла и поступает на ректификацию. Освобождённое от сырого бензола поглотительное масло после охлаждения снова идёт на улавливание сырого бензола.

Под конец коксовый газ очищается от сероводорода путём промывки его в скрубберах растворами соды, поташа или других веществ. Из сероводорода коксового газа получают плавленую серу или серную кислоту.

Каменноугольная смола нагревается в мощных трубчатых печах до конечной температуры 380°— 400°; смесь паров поступает на ректификационные колонны, где получаются отдельные концентрированные фракции. Из этих фракций обработкой щелочным раствором, кристаллизацией, повторной перегонкой и другими способами выделяют фенолы, нафталин, антрацен и ещё многие органич. соединения. В остатке образуется пек. В СССР достигнуто значительное повышение выхода химич. продуктов;

от веса сухой шихты он составляет по каменноугольной смоле 2,5—4,0%; по аммиаку (100%-ному) 0;25—0,35%; по сырому бензолу 0,8—1,1%. Фенол содержащие сточные воды химия, цехов очищаются, и из них получают дополнительно высококачественные лёгкие фенолы. На коксохимич. предприятиях СССР осуществлены полная механизация процессов, автоматич. контроль и регулирование большей части операций.

В СССР К. п. создано заново. Оно ведётся на научных основах, разработанных советскими учёными, и имеет большие достижения (см. Коксохимическая промышленность).Созданы первоклассные печи советской конструкции; разработаны новые оригинальные способы очистки коксового газа от сероводорода, способы регенерации поглотительного масла, ректификационные установки с непрерывным отбором чистых продуктов — бензола и толуола, непрерывный способ переработки каменноугольной смолы в трубчатых печах и на ректификационных колоннах и др.

Охрана труда  и техника безопасности. Запылённый воздух углеподготовительных цехов и коксосортировок удаляется через вентиляционные устройства, а источники пылеобразования укрываются. Для уменьшения вредного влияния высоких температур изолируются все горячие части печей и арматура. С целью устранения влияния па организм рабочих смоляных паров, окиси углерода и других вредных газов, выделяющихся из люков и стояков при загрузке печей, применяется т. н. бездымная загрузка; она состоит в том, что пары и газы засасываются в газосборнпки путём инжектирования в них водяного пара под давлением 5—7 amu. Вредные пары, выделяющиеся при тушении кокса, вытягиваются в высокую трубу башни тушения. Вся химич. аппаратура улавливания и переработки тщательно герметизируется, а воздух в тех помещениях, где она расположена, интенсивно вентилируется. Рабочие К. п. подробно инструктируются по правилам техники безопасности.

В горячих и химич. цехах рабочие получают усиден-ное спецпитание.