Фрагмент для ознакомления
2
Введение
Каменноугольная смола является неизбежным продуктом высокотемпературной деструк-ции органической массы угольных шихт при коксовании, удаляемым из коксовых камер совместно с другими летучими продуктами, с выходом 3-4 % от массы угольной загрузки. В каменноугольной смоле (КУС) насчитывается до 10 тысяч соединений, из которых к настоящему времени идентифицировано около 300. Большинство соединений содержится в смоле в количествах менее 1 % [1]. Главные компоненты – углеводороды ароматиче-ские, гетероциклические, серу-, кислород-, азотсодержащие. Химики давно заинтересова-лись КУС. В 1819 г. в составе смолы обнаружен нафталин, позднее – антрацен (1833 г.), анилин, фенол, хинолин (1834 г.), бензол (1845 г.), пиридин (1854 г.). Долгое время КУС была обременительным побочным продуктом и использовалась в качестве горючего. Рост производства кокса привел к необходимости поиска новых областей применения КУС.
Целью работы является анализ технико-экономических показателей различных техноло-гических вариантов производства каменноугольной смолы.
Объектом исследования является каменноугольная смола, предметом – технологии ее производства.
1 Сопоставительный анализ технико-экономических показателей различных техно-логических вариантов производства каменноугольной смолы
Первый решительный шаг был сделан в 1860 г. Юлиусом Рутгерсом, который построил близ Берлина смолоперегонную установку. Путем дистилляции смолы стали получать каменноугольные масла для пропитки железнодорожных шпал. К концу XIX и в XX веке с развитием промышленности органической химии КУС стала важнейшим источником для получения органических веществ. Интенсивно стали разрабатываться и внедряться в России и за рубежом технологии и схемы переработки КУС, основанные на процессах дистилляции (ректификации) её на фракции с последующей их переработкой физически-ми и химическими методами. Во второй половине ХХ произошли резкие изменения в технологии переработки КУС при повсеместном отказе от периодических схем и переход на непрерывные с максимальным извлечением целевых продуктов из фракций как товар-ных продуктов, так и в качестве сырья для промышленности органического синтеза.
Количественный выход и качественный состав смолы, образующейся при коксовании угольной шихт, зависят не только от входящих в её состав марок углей и условий её кок-сования, но и от наличия в шихте химических добавок – веществ с поверхностно-активными свойствами – ЩСПК, ХСТН, Проскан разработанные в КузГТУ. Основу до-бавок составляют натриевые соли: низших карбоновых кислот, неорганических кислот и их смесей – побочных продуктов синтеза – капролактама и 4-изопропиламинодифениламина. Установлено, что добавки являются не только средства-ми для улучшения размольных свойств углей процессов коксования угольных шихт (в том числе, содержащих слабоспекающийся уголь марки СС), качества кокса, но и для профилактики пыления, выдувания, примерзания, смерзания углей при хранении и транспортировании, оптимизации тяжелосредного и флотационного обогащения, а так же в качестве вяжущих компонентов для бесцементых твердеющих закладок горных (уголь-ных) выработок, активизаторов минеральных примесей твердых топлив в процессе сжи-гания.
Результатами исследования установлено, что в процессе нагрева угольных шихт переход их органической массы в пластиче
Показать больше
Фрагмент для ознакомления
3
Список использованных источников
1. Исследование влияния добавки отходов производства капролактама и диафена «ФП» на процессы коксования углей: Отчет о НИР / КузГТУ; Руковод. работы И.А. Ощепков, Кемерово, 1984. - № ГР 81076938. – 57 с.; Ощепков И.А. Химическая перера-ботка твердых топлив на стадиях подготовки и переработки / И.А. Ощепков // Уголь. 2002. – № 12. ; Ощепков И.А. О коксовании углей с добавками Na-солей органических и минеральных кислот / И.А. Ощепков // Вестник КузГТУ. 2006. – № 5.
2. Ощепков И.А. Химическая обработка твердых топлив на стадиях подготовки и пе-реработки / И.А. Ощепков // Уголь. 2002. – № 12.
3. Корж А.Ф. Очистка каменноугольной смолы в электрическом поле / А.Ф. Корж // Кокс и химия. 1980. – № 10.
4. Дьячков М.И. Обезвоживание каменноугольной смолы с помощью ультразвука / М.И. Дьячков // Кокс и химия. 2002. – №8.
5. Мишин И.Ф. Очистка смолы одноступенчатой промывкой различными техноло-гическими водами / И.Ф. Мишин // Кокс и химия. 1974. – № 2.
6. Коробчанский В.И. Подготовка каменноугольной смолы для переработки / В.И. Коробчанский и др. // Кокс и химия. 1990. – № 10.
7. Сабирова Т.М. Установка подготовки смолы к переработке / Т.М. Сабирова и др. // РЖХим. 2006. – 23П79П.
8. Петюлин И.Н. Межмолекулярное взаимодействие в системе «каменноугольная смола-вода» / И.Н. Петюлин и др. // РЖХим. 1990. – 5П43.
9. Лазорин С.Н. Каменноугольная смола. Получение и переработка / С.Н. Лазорин, Е.А. Скрипник // М.: Металлургия. 2010.
10. Чистяков А.Н. Химия и технология переработки каменноугольных смол / А.Н. Чи-стяков // Челябинск: Металлургиздат. 1990.
11. Брон Я.А. Переработка каменноугольной смолы / Я.А. Брон // М.: Металлур-гия.2006.
12. Эльберт Э.И. Переработка каменноугольной смолы и её фракций / Э.И. Эльберт И.А. Ощепков //М.: Черметинформация. 2010.
13. Литвиненко М.С. Химические продукты коксования для производства полимер-ных материалов / М.С. Литвиненко, Н.М. Носалевич // Харьков: Издат.-во по черной и цветной металлургии. 2009.