Coal - pinoproseso kahapon, ngayon at bukas

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Minsan sinabi ni Mendeleev na ang pagkalunod sa langis ay parang paghahagis ng mga perang papel sa hurno. Ang parehong ay maaaring sinabi tungkol sa karbon. Ang pag-recycle ay nakakabawas sa pasanin sa kapaligiran at praktikal na nag-aalis ng mga nakakapinsalang dumi mula sa karbon na naglalaman ng asupre. Isaalang-alang natin ang mga pangunahing pamamaraan at proseso ng pagproseso ng karbon, gayundin ang resulta at mga produktong nakuha mula rito.

Coal past

Ang sangkatauhan ay pamilyar sa karbon bilang panggatong mula pa noong sinaunang Greece. Ngunit bilang isang malayang industriya, ang industriya ng karbon ay namumukod lamang noong ika-18 siglo. Sa simula ng ika-19 na siglo, nagsimulang gumamit ng karbon nang napakaaktibo - panggatong para sa transportasyon, produksyon ng kuryente, metalurhiya, industriya ng kemikal, sasakyan at paggawa ng barko, atbp. Kinakailangan ang mas mahusay na hilaw na materyales.

Ang mga pamamaraan para sa pagproseso ng karbon ay binuo noong ika-20 siglo upang mas mataas ang kalidad ng mga nakuhang hilaw na materyales. Sila ay may mga disadvantages, tulad ng mababang ani ng mga produkto, matibay na mga framepagpapatupad ng proseso. Ngunit sa pagpapakilala ng iba't ibang mga catalyst sa proseso, ang ani ng produkto ay naging mas mataas, at samakatuwid ay mas mura, at ang pagpasa ng proseso ay hindi na nangangailangan ng mahigpit na pagsunod sa lahat ng mga kundisyon.

Ngayon, ang pagmimina at pagproseso ng karbon ay isang hakbang sa hinaharap. Isinasagawa ito sa limang paraan. Ang pagpili ng paraan ay nakadepende sa gustong end product.

Pyrolysis

Ang pamamaraang ito ng pagproseso ng karbon ay ginamit sa mahabang panahon. Bumalik sa huling bahagi ng 90s. Noong ika-19 na siglo, alam nila kung paano magpainit ng karbon nang walang air access upang maging sanhi ng pagkasira ng mga polymer molecule, na sinusundan ng kanilang pagbabago. Ang mga produkto ng pagpoproseso ng thermochemical ay nasa solid, likido at gas na estado.

Ang modernong coking (isa pang pangalan para sa pyrolysis) ay isinasagawa sa mga temperatura sa pagitan ng 900 at 1100 °C. Ang produkto ng proseso ay coke, na ginagamit sa industriya ng metalurhiko, parehong ferrous at non-ferrous, pati na rin ang isang by-product sa anyo ng pinaghalong mga gas at vapor.

Mga 250 kemikal ang na-recover sa ibang pagkakataon mula sa mataas na temperatura ng coking mixture, kabilang ang benzene, naphthalene, phenols, ammonia at heterocyclic compounds. Ang pagpapakilala ng isang katalista sa proseso ay nag-ambag sa pagbuo ng coke na may pinong butil na panloob na istraktura - isang mas mahalagang uri ng komersyal na coke.

Semi-coking

Upang makakuha ng gasolina (likido o gas) mula sa karbon sa pamamagitan ng pagproseso, ginagamit ang mababang temperatura na coking sa 500 °C. Ang proseso ay hindi rin makabago, ito ay kilala sa mahabang panahon. Noong nakaraan, ang layunin ay upang makakuha ng solidong gasolina mula sa kayumangging karbon, na mas mahalaga nang masigasig. Ngayon, ang proseso ng pagproseso ng karbon sa pamamagitan ng semi-coking gamit ang isang katalista ng oksihenasyon ay nadagdagan ang pagkamagiliw sa kapaligiran ng huling produkto, nabawasan nito ang konsentrasyon ng mga carcinogens at nakakapinsalang sangkap. Ang nagreresultang dagta ay ginagamit upang makagawa ng mga solvent at panggatong.

Mapanirang hydrogenation

Ang pamamaraang ito ng pagproseso ng karbon ay naglalayong gawing "synthetic oil" ang solid fuel sa temperatura na 400-500 °C at sa ilalim ng impluwensya ng hydrogen. Ang ideya ng naturang pagproseso ay lumitaw noong 20s ng huling siglo. Noong 1930s at 1940s, ang mga unang pang-industriya na negosyo ay itinayo sa Germany at Great Britain, ngunit sa USSR ang proseso ay ginamit sa isang pang-industriya na sukat lamang noong 1950s.

Ang pinaghalong aluminum, molybdenum at cob alt ay ginagamit bilang mga catalyst sa pagdadalisay ng langis. Sa una, ginamit din ito para sa karbon, ngunit, tulad ng nangyari, ang proseso ay maaaring gawing mas mura, nang walang pagkawala ng kahusayan, gamit ang isang laganap na iron ore - magnetite, pyrite o pyrrhotite - bilang isang katalista. Ang ganitong resulta ay madaling kalkulahin, kung alam mo na ang catalysis ay nangyayari nang hindi direkta. Ang karbon ay pumasa sa likidong yugto hindi sa ilalim ng pagkilos ng mga molekula ng hydrogen, ngunit sa pamamagitan ng paglipat ng mga atomo ng hydrogen mula sa mga molekula ng organikong solvent patungo sa mga molekula ng bahagi ng karbon. Ang catalyst ay kailangan lamang upang maibalik ang mga katangian ng solvent na nawala sa panahon ng pag-aalis ng mga hydrogen atoms.

Gasification

Sa ilalim ng impluwensya ng matataas na temperatura, ngunit sa isang kapaligiran ng hangin kung saan naroroon ang oxygen, hydrogen, carbon dioxide at singaw, ang solidong karbon ay napupunta sa isang gas na estado. Ito ang buong punto ng proseso. Mayroong tungkol sa 20 mga teknolohiya. Hindi namin tatalakayin nang detalyado ang bawat isa sa kanila, ngunit isaalang-alang kung paano makakatulong ang pagpapakilala ng isang catalyst.

Bilang karagdagan sa pagtaas ng kahusayan, sa pamamagitan ng isang katalista nagiging posible na babaan ang temperatura habang pinapanatili ang bilis sa parehong antas, posible ring i-regulate ang end product ng gasification. Ang pinakakaraniwan ay alkali at alkaline earth na mga metal, gayundin ang iron, nickel at cob alt.

Pagproseso ng kemikal sa plasma

Isa sa mga pinaka-promising, dahil bilang karagdagan sa mga likidong panggatong, ang mga mahahalagang compound tulad ng ferrosilicon, teknikal na silicon at iba pang mga sangkap na naglalaman ng silicon ay nakuha mula sa matigas at kayumangging karbon sa panahon ng pagproseso, na, sa ilalim ng iba pang mga pamamaraan, ay simpleng itinapon ng abo.

At ano bukas

Dahil kung gaano kabilis nauubos ang mga deposito ng langis at gas sa mundo, malapit nang maging talamak ang isyu sa gasolina. At isa sa pinakasimpleng solusyon ay ang pagmimina ng karbon. Isinasagawa ng mga siyentipiko ang kanilang gawaing pagsasaliksik sa paghahanap ng mga bagong proseso ng pag-recycle - mas mahusay, mura, ngunit sa parehong oras ay magiliw sa kapaligiran.

Isinasagawa rin ang trabaho para makakuha ng "synthetic oil". Sa Krasnoyarsk, halimbawa, nasubok ito upang makuha ito mula sa pinaghalong karbon at tubig sa pantay na sukat. Ang synthesis ay isinagawa sa ilalimmataas na presyon, ang paggamot ay isinasagawa mekanikal, electromagnetic at cavitation. Ang pagkonsumo ng enerhiya ay mababa - 5 kW lamang bawat tonelada ng langis. Sa mga tuntunin ng kemikal na komposisyon nito, ang resultang fraction ay malapit sa natural.

Kaya huwag magmadaling itapon ang iyong bakal na kabayo, may ipapakain. At isa pang magandang balita - ang karbon ay napalitan na, ibig sabihin, ito ay maglilingkod sa sangkatauhan sa mahabang panahon.