Wpływ odpadów petrochemicznych na mechanizm koksowania węgli o różnym stopniu uwęglenia

• Autorzy: Zubkowa, W. , Strójwąs, A. , Preżdo, W. , Ryncarz, A.

Warianty tytułu

EN

Influence of petrochemical waste additives on the mechanism of carbonization of coals having different rank

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono laboratoryjne próby koksowania trzech węgli różnych typów (typ 34.2, 35.2A oraz 37.1) z dodatkiem 2 % odpadów pochodzenia petrochemicznego w postaci emulsji, w celu wyjaśnienia mechanizmu ich wpływu na przebieg procesu koksowania. W trakcie ogrzewania wsadu oznaczano zarówno ciśnienie wewnątrzwarstwowe, jak i budowę warstwy plastycznej. Zbadano również zmiany objętości wsadu podczas karbonizacji. Ogrzewanie prowadzono do osiągnięcia we wsadzie po gorącej stronie temperatury 850°C. Odpowiadało to temperaturze 200°C z jego zimnej strony. Po ochłodzeniu skarbonizowany wsad preparowano z wydzieleniem warstw, odpowiadających podstawowym stadiom procesu koksowania. Warstwy te zbadano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) w celu oznaczenia zmian stopnia pęcznienia, struktury porowatej, jak również tekstury powierzchni wydętych ziaren i materiału ścianek porów. Obserwowano również zmiany porowatości i tekstury ścianek porów otrzymanych karbonizatów podczas transformacji wsadu od stanu plastycznego do koksu. Badania wykazały większe uplastycznienie ziaren wszystkich badanych węgli pod wpływem dodatków petrochemicznych. Stwierdzono, iż wprowadzenie substancji petrochemicznych do węgla typ 34.2 zasadniczo nie zmienia przebiegu zmian jego objętości lecz sprzyja tworzeniu się bardziej stabilnej tekstury materiału ścianek porów koksu otrzymanego z tego węgla. Koksowanie odpadów w mieszankach z węglami typu 35.2A oraz 37.1 sprzyja zwiększeniu gęstości i zwartości otrzymywanego karbonizatu, jednak w koksach z węgla ortokoksowego powoduje powstawanie tekstury materiału ścianek porów o mniejszej spójności.

EN

Three coals of different type, 34.2, 35.2A, and 37.1, were carbonized with waste of petrochemical origin added as emulsion in amount of 2 % to show the mechanism of their influence on the carbonization process. The investigation was held in a coking laboratory oven with one side vertical heating under X-raying. During heating, the internal pressure was measured by the compensatory method, and the structure of plastic layer was determined by penetration of the charge with a needle thermoelement. The changes in volume were determined according to movement of the markers placed in the charge and fixed on the X-ray pictures. The charge underwent heating till it reached the temperature of 850°C at the hot side and 200°C at the cold side. After cooling, the carbonized charge was prepared with separation of the layers according to basic stages of the cokemaking process. Separated layers were investigated with an electric scanning microscope (SEM) to determine the changes in swelling rate, surface texture of swollen grains, and the material texture of pore walls. The changes in porosity and pore walls texture of the carbonizates obtained during transformation of the charge from the plastic stage to coke were also monitored. The investigation showed a greater plasticization in grains of all coals considered according to the influence of petrochemical additives. It is stated that the introduction of petrochemical substances into the charge of coal 34.2 does not considerably influence the process of changes in volume but does favour the formation of a more stable texture of pore walls material in coke from this coal. Carbonization of waste mixed up with coals of types 35.2A and 37.1 favours the increase in density and amount of the compact residues obtained; however, it influences the formation of pore walls material of a lower cohesion in orthocoking coals.

Słowa kluczowe

PL

odpady petrochemiczne; karbonizacja; zmiany objętości wsadu

EN

petrochemical waste; carbonization; changes in volume of charge

• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2008
• Tom: Nr spec.
• Strony: 36-46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Zubkowa, W.

autor

Strójwąs, A.

autor

Preżdo, W.

autor

Ryncarz, A.

• Instytut Chemii, Akademia Świętokrzyska, Kielce,

Bibliografia

• 1. Zieliński H., Współczesne metody koksowania, Wydawnictwo Śląsk, Katowice, 1967.
• 2. Wasilewski Р., Kobel-NajzarekE., Chemiczna przeróbka węgla kamiennego. Skrypt Politechniki Śląskiej Nr 704, Gliwice, 1977.
• 3. MoshidaJ., Marsh H, LrintA., Fuel, 1979, t. 58, s. 803.
• 4. Clarke D.E., Marsh H., Fuel, 1989, t. 68, s. 1023.
• 5. Paul S.A., Hull AS., Plancher H., Agarwal P.A., Fuel Processing Technology, 2002, t. 76, s. 211.
• 6. Sharma A.K., Das B.P., Tripathi P.S.M., Fuel Processing Technology, 2002, t. 75, s. 201.
• 7. Taylor J.W., CobanA., Fuel, 1987, t. 66, s. 1274.
• 8. Olfert A.I., Neszin J.I., Ruban N.V, Koks i Chimija, 1987, nr 1, s. 9.
• 9. Olfert A.I., Neszin J.I., Enik G.I., Vasilev J. V, Jurina L. V, Dolgarev G. V, Melniczuk A. J., Cvenaszvili V.Z., Beloszapkal. V, SinkoA.SKoks i Chimija, 1990, nr 10, s. 10.
• 10. Sklar M.G., Vasilev J.S., Farber M.S., Szmal ko V.M., Jurina L. V, Gamazina G.Α., Flirinskaja N.N., Koks i Chimija, 1988, nr 6, s. 4.
• 11. Smalko V.M., Trofîmova V.G., DonskojD.F., Sklar M. G., Koks i Chimija, 1989, nr 9, s. 12.
• 12. Zubkova V, Fuel, 1998, t. 78, s.1327.
• 13. Zubkova V, Investigation of the influence of a caking petroleum additive on structural transformation in the compact residues of coals having a different rank. Proc. 11th Int. Conf. on Coal Science, DOE/NETL-2001/1153, San-Francisco 2001; ICCS PAPER 271:1-4 (konferencja nie odbyła się z powodu wydarzeń 11 września).
• 14.Zubkova V.V., Sklyar M.G., Prezhdo V.V., The Influence of Petroleum Caking Additives on the Process of Structural Transformation of Substances in Organic Mass for the Poorly Caking Coals in CokeMaking. Proc. 9th Int. Conf. on Coal Science, Essen 1997, t. 2, s. 821.
• 15.Marsh H., NeavelR., Fuel, 1980, t. 59, s. 511.
• 16.RouzandJ.N., VogtD., OberlinA., Fuel Processing Technology,
• 1988, t. 20, s. 143
• 17. Gluszczenko I.M., Dolgich O.F., Czuchrij I., Koks i Chimija, 1990, nr 12, s. 2.
• 18. Gluszczenko I.M., Dolgich О.F., Koks i Chimija, nr 1, s. 15.
• 19. Schmidt J., Technologie der Gaserzeugung, T. 1. Leipzig, 1964.
• 20. Zubkova V, Fuel Processing Technology, 2002, t. 76, s. 105.
• 21. Zubkova V, Fuel, 2004, t. 83, s. 1205.