Решение проблем усовершенствования работы коксохимических произ-водств Украины возможно, в первую очередь, за счет реформирования и развития сырьевой базы, а также повышения качества кокса. Современные условия углеобеспечения нуждаются в разработке новых подходов при составлении угольных шихт.
Цель работы – изучение влияния типа углей по восстановленности на выход и состав химических продуктов полукоксования, как основной стадии термической деструкции, с целью более рационального и эффективного использования отечественной сырьевой базы.
В качестве объектов исследования использовали слабовосстановленный уголь марки Г типа «а» (Га), пласт k7 ш. «Центральная»следующего состава: Wa=2,2 %; Adt=5,2 %; Vdaf=36,0 %; Cdaf=85,1 %; Hdaf=5,11 %; Sdt=1,22 %, и восстановленный уголь марки Ж типа «в» (Жв), пласт k8 ш. им. Засядько следующего состава: Wa=0,8%; Adt=2,7 %; Vdaf=31,7 %; Cdaf=87,3 %; Hdaf=5,23 %; Sdt=2,81 %, а также их шихты при разных соотношениях компонентов: Га/Жв = 50/50 % и Га/Жв = 30/70 %.
Объем газа, образовавшегося в результате проведения процесса полукоксования, определяли по ГОСТ 3168–66. Общую плотность газа рассчитывали по плотностям отдельных компонентов. Состав газа определяли в аппарате ВТИ (рис.1).По полученным результатам выход газа: для угля марки Га – 14,0 %, угля марки Жв – 14,3 %, шихты Га/Жв=30/70 % – 14,5 %, шихты Га/Жв=50/50 % – 14,6 %. Состав газа определяли в аппарате ВТИ (табл.1).
Таблица 1 – Количественный анализ полукоксового газа
| Уголь, шихта | CO2+H2S | CmHn | CO | H2 | CH4 |
| Га | 3,21 | 3,90 | 12,11 | 65,24 | 65,72 |
| Жв | 7,53 | 4,50 | 7,89 | 76,64 | 73,11 |
| Га | 69,8 | 6,2 | 10,0 | 14,0 | 14,0 |
| Га/Жв = 50/50% | 5,94 | 4,32 | 10,36 | 75,27 | 74,86 |
| Га/Жв = 30/70% | 6,54 | 4,70 | 9,97 | 83,35 | 76,09 |
Из табл. 1 видно, что слабовосстановленные угли Га отличаются большим содержанием CO в полукоксовом газе, поскольку они содержат в себе много различных функциональных кислородсодержащих групп, которые интенсивно разрушаются в температурном интервале полукоксования. Восстановленные угли Жв содержат много сернистых соединений, поэтому увеличение доли жирных углей в шихте приводит к возрастанию суммарного выхода CO2+H2S. Например, для шихты Га/Жв=30/70 % он составляет 6,54 %, что свидетельствует о более полном обессеривании твердого остатка и переходе серы в газовую фазу. Полукоксовый газ, полученный при использовании шихты данного состава, характеризуется высоким содержанием водорода, метана и непредельных углеводородов, а, следовательно, он обладает большей теплотой сгорания.
Таким образом, использование высокосернистого жирного угля и малосернистого газового угля при соотношении компонентов Га/Жв=30/70 % является более предпочтительным, рациональным и эффективным для получения химических продуктов. Применение данного варианта составления шихты позволяет не только сохранить спекающую способность угля, но и перевести большую часть сернистых соединений в газовую фазу.