Источник: Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів / Збірка доповідей VI Міжнародної наукової конференції аспірантів і студентів. Т.2 — Донецьк, ДонНТУ, ДонНУ — 2007, - С. 200-201.
Правильное составление материального баланса процесса коксования позволяет получать кокс с заданными характеристиками и требуемого качества. При этом правильно подобранный марочный состав угольной шихты позволяет также рационально использовать природные ресурсы.
Для составления материального баланса коксования наиболее широкое применяются в производственной практике методики И.М. Ханина и В.В. Юшина, И.В. Вирозуба и Р.Е. Лейбовича, и описанные в справочнике коксохимика. Невязка материального баланса коксования рассчитанная по методикам И.В. Вирозуба и Р.Е. Лейбовича и справочника коксохимика составляет от -1,3 до +2,8%. Это указывает на необходимость корректировки эмпирических формул.
Одной из попыток решения этой задачи является работа, проведенная на коксохимических заводах Украины. Представление выхода кокса в виде квадратичной функции выхода летучих из шихты позволяет учесть влияние на выход кокса как первичных процессов разложения органической массы угля, так и вторичных превращений продуктов разложения. В предложенной формуле квадратичный член имеет отрицательный знак, а линейный – положительный, что устраняет обратную зависимость между выходом кокса и выходом летучих из шихты в реальном интервале изменения последнего от 24 до 30 %.
В формуле Я.О. Габинского для определения выхода газа вводится дополнительный свободный член с отрицательным знаком, что несколько усиливает зависимость выхода газа от выхода летучих веществ. Структура формул для расчета выходов смолы, бензола, аммиака и сероводорода такая же, как и в рассматриваемых стандартных методиках.
При расчете выхода пирогенетической воды отказались от использования в качестве определяющего фактора содержание кислорода в шихте, так как метод определения его весьма трудоемкий. Поэтому для определения выхода пирогенетической воды предложена квадратичная функция выхода летучих на сухую массу шихты, который изменяется симбатно с содержанием кислорода в шихте.
В результате обработки результатов коксований в лабораторной установке и в промышленных печах коксохимических заводов получены следующие уравнения для определения выхода продуктов коксования:
Таблица – Расчетные и производственные данные о выходе продуктов коксования в % на сухую массу шихты
| Продукты | Выход летучих веществ на сухую массу шихты, % | 24 | 26 | 28 | 30 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| * | ** | *** | * | ** | *** | * | ** | *** | * | ** | *** | |
| 1. Кокс валовый | 79,80 | 79,43 | 78,90 | 77,99 | 77,72 | 77,10 | 76,01 | 76,00 | 75,40 | 74,07 | 74,29 | 73,60 |
| 2. Газ | 14,34 | 13,05 | – | 15,25 | 14,17 | – | 16,12 | 15,29 | – | 16,97 | 16,40 | – |
| 3. Смола | 2,99 | 3,15 | 2,97 | 3,30 | 3,42 | 3,40 | 3,71 | 3,69 | 3,82 | 4,24 | 3,96 | 4,24 |
| 4. Бензол сырой | 1,21 | 1,03 | 0,96 | 1,27 | 1,12 | 1,06 | 1,38 | 1,21 | 1,17 | 1,52 | 1,30 | 1,29 |
| 5. Аммиак | 0,26 | 0,29 | 0,30 | 0,26 | 0,32 | 0,30 | 0,26 | 0,34 | 0,31 | 0,26 | 0,37 | 0,32 |
| 6. Сероводород | 0,47 | 0,56 | – | 0,47 | 0,56 | – | 0,47 | 0,56 | – | 0,47 | 0,56 | – |
| 7. Вода пирогенетическая | 0,94 | 2,47 | 2,93 | 1,18 | 2,69 | 3,41 | 1,74 | 2,90 | 3,97 | 2,60 | 3,11 | 4,63 |
| Всего | 100,01 | 99,98 | – | 99,72 | 100,00 | – | 99,69 | 99,99 | – | 100,13 | 99,99 | – |