Dahulu kala, gas oven kokas dianggap sebagai produk sampingan dalam proses pembuatan kokas, sehingga sering kali bahkan dilepaskan ke atmosfer (yang merupakan pemborosan!). Belakangan, gas digunakan untuk memanaskan oven kokas, dan saat ini sudah sepenuhnya didistribusikan ke konsumen luar untuk keperluan rumah tangga dan kebutuhan lainnya. Bagaimana gas kokas diproduksi dan apa komposisinya? Artikel ini membahas semua aspek masalah dan memberikan contoh spesifik penggunaan gas.
Aspek sejarah
Sejarah gas oven kokas dimulai pada akhir abad ke-19 - awal abad ke-20. Bahkan kemudian, itu digunakan untuk penerangan, pemanas dan, karenanya, untuk memasak dan pekerjaan rumah tangga lainnya. Saat itu terjadi revolusi industri dan urbanisasi. Produksi produk sampingan, tar batubara dan amonia mulai berfungsi sebagai komponen terpenting, yaitu bahan baku, dalam pembuatan pewarna komposisi kimia dan dalam industri kimia secara keseluruhan. Jadi, benar-benar semua jenis pewarnaalam buatan terbuat dari tar dan gas coke oven.
Selain itu, gas oven kokas telah banyak digunakan dalam tungku untuk pembuatan produk industri, mesin berbahan bakar gas dan, tentu saja, sebagai bahan baku dalam produksi produk kimia.
Produksi gas coke oven
Memperoleh gas oven kokas terjadi bersamaan dengan produksi kokas di pabrik kokas dengan distilasi kering batubara. Penting untuk dicatat bahwa proses ini harus berjalan pada suhu 900-1200 derajat. Seperti disebutkan di atas, pada tahap awal pembangkitan, gas dianggap sebagai produk sampingan, sehingga sering keluar ke udara atmosfer. Beberapa saat kemudian, oven kokas mulai dipanaskan dengan gas oven kokas. Dengan demikian, konsumsi gas untuk kebutuhan pribadi telah mengalami pengurangan yang signifikan (hampir 60%), sedangkan sisanya milik kategori konsumen lain, misalnya, untuk tungku pemanas dalam produksi metalurgi, yang suhunya sangat tinggi, atau untuk pekerjaan rumah tangga. Saat ini, benar-benar semua gas milik konsumen luar. Mengapa? Faktanya adalah bahwa gas oven kokas sangat tinggi kalori, yang berarti dimungkinkan untuk menggunakan gas yang lebih murah untuk memanaskan tungku. LPG adalah contoh utama dari ini. Omong-omong, ini didasarkan pada campuran propana-butana.
Komposisi gas oven kokas
Ternyata, dari berbagai gasasal buatan, gas yang dipertimbangkan dalam artikel dan diperoleh dalam proses kokas batubara sangat penting. Perlu dicatat bahwa dari sudut pandang praktis, komposisinya mengalami fluktuasi yang signifikan. Hal ini biasanya tergantung pada bahan baku yang digunakan sebagai bahan bakar, pada perbedaan mode operasi, pada kondisi fisik oven kokas, dan sebagainya. Nilai kalornya berkisar antara 15-19 MJ/m3. Jika kita menganggap komponen gas ini sebagai persentase dari volume, maka gambar berikut terbentuk:
- H2: 55-60.
- CH4: 20-30.
- CO: 5-7.
- CO2: 2-3.
- N2: 4.
- hidrokarbon tak jenuh: 2-3.
- O2: 0, 4-0, 8.
Penting untuk dicatat bahwa gas coke oven (rumus: H2CH4NH3C2H4) memiliki kerapatan pada suhu nol derajat dari 0,45 hingga 0,50 kg / m3, kapasitas panasnya sama dengan 1,35 kJ / (m3 K), dan suhu yang menyertai proses pengapian mencapai 600-650 derajat.
Rumus zat
Ternyata di atas, komposisi gas coke oven meliputi zat-zat seperti hidrogen (H2), metana (CH4), amonia (NH3) dan etilen (C2H4). Sebagai contoh, akan tepat untuk memberikan komposisi gas oven kokas murni berikut ini:
| Komponen | H2 | CH4 | CO | N2 | SN | O2 |
| Konten, % | 55, 5 | 27, 6 | 8, 2 | 6, 0 | 2, 0 | 0, 7 |
Penting untuk dicatat bahwa komposisi gas yang dipertimbangkan sangat bergantung pada rezim suhu proses kokas dan durasinya. Kualitas batubara yang diproses juga memainkan peran besar. Jadi, semakin tinggi rezim suhu proses kokas, semakin tinggi tingkat dekomposisi hidrokarbon, dan karenanya semakin tinggi kandungan hidrogen dan karbon monoksida dalam gas. Dengan demikian, kandungan karbon dioksida, sebaliknya, akan lebih rendah.
Perlu pembersihan gas kokas
Saat ini, masalah kebutuhan untuk membersihkan gas oven kokas cukup akut, karena komposisi ini berdampak buruk pada aspek lingkungan kehidupan. Dengan demikian, masyarakat modern berusaha untuk meningkatkan teknologi yang relevan. Pembersihan gas oven kokas diperlukan untuk efisiensi mekanisme pabrik, karena hidrogen sianida, yang kandungannya dalam gas oven kokas cukup tinggi, merupakan penyebab utama korosi pada peralatan profesional. Selain itu, amonia harus dilepaskan selama pembentukan gas oven kokas. Zat ini memiliki efek yang sangat merugikan tidak hanya pada jaringan pipa, tetapi juga pada lingkungan, karena pada akhirnya sampai di sana. Hasil dari operasi yang dipertimbangkan adalah tingkat kehilangan produk yang berasal dari bahan kimia untuk pabrik tertentu, danjuga tingkat emisi gas dan limbah cair yang signifikan ke atmosfer.
Proses pembersihan gas kokas
Ternyata, produksi gas oven kokas memiliki sejumlah masalah, yang sepenuhnya membenarkan perlunya pemurniannya. Sampai saat ini, metode yang paling efektif adalah penemuan yang dijelaskan dalam bab ini, yang banyak digunakan dalam industri kokas. Pertama-tama, perlu untuk menyiram gas dengan larutan amonium fosfat dalam penyerap, yang harus dilengkapi dengan baki. Selanjutnya, gas coke oven harus diolah dengan larutan ini sebelum masuk ke area tray absorber. Dalam hal ini, konsumsi spesifik dari larutan yang bersirkulasi harus 1,0-1,2 l/m3 gas, maka densitasnya akan sama dengan 1,195-1,210 kg/l. Metode pembersihan gas oven kokas, seperti disebutkan di atas, sering digunakan saat ini di industri terkait, karena ini yang paling efektif.
Aplikasi gas oven Coke
Saat ini, gas oven kokas sangat luas dan aman digunakan di masyarakat sebagai bahan bakar di pabrik metalurgi, serta dalam kegiatan ekonomi kota dan sebagai bahan baku untuk produksi. Ternyata, hidrogen dipancarkan dari gas oven kokas, yang hanya diperlukan untuk sintesis amonia melalui metode kondensasi yang dikenal yang berfungsi di bawah kondisi rezim suhu rendah. AkibatnyaSelama operasi, fraksi terbentuk yang berfungsi sebagai bahan baku berkualitas tinggi untuk berbagai jenis sintesis. Perlu dicatat bahwa pencampuran hidrogen sulfida dalam gas oven kokas sama sekali tidak diinginkan dalam hal apa pun (baik ketika gas oven kokas digunakan sebagai bahan bakar dan ketika digunakan sebagai bahan baku untuk produksi produk kimia). Itulah mengapa proses pembersihan, yang telah dibahas secara lengkap di bab sebelumnya, sangat diperlukan.
Properti gas
Sebagai kesimpulan, akan tepat untuk mempertimbangkan sifat fisik gas oven kokas. Dengan demikian, daya kalornya adalah dari 3600 hingga 3700 kkal / m3, berat jenis dalam komposisi zat bervariasi dari 0,45 hingga 0,46 kg / m3 (yang hampir tiga kali lebih ringan dari udara), rezim suhu maksimum pembakarannya adalah sama dengan 2060 derajat, dan prosesnya sendiri disertai dengan nyala api merah.
Penting untuk dicatat bahwa gas yang dimaksud bersifat eksplosif bila dikombinasikan dengan udara. Apalagi batas bawah ledakan menurut volume adalah 6 persen gas (sisanya adalah udara), sedangkan tingkat ledakan atas mencapai 32 persen gas (sisanya adalah udara). Suhu penyalaan sama dengan 550 derajat, dan untuk membakar 1 meter kubik gas, dibutuhkan sekitar 5 meter kubik udara. Gas coke oven tidak memiliki warna dan rasa, tetapi memiliki bau naftalena, telur busuk, yang dapat dijelaskan oleh kandungan hidrogen sulfida dalam komposisinya.
