3.4.1 Полукоксование твердых топлив (рисунок 19)

Полукоксование - процесс термической переработки твердых горючих ископаемых при высоких температурах без доступа воздуха. При этом происходит распад органической массы топлива, сопровождающийся выделением газообразных и жидких продуктов, вследствие чего получаемый твердый остаток по составу и свойствам существенно отличается от исходного топлива. Полукоксование проводится в интервале 500-550 °С. Конечными продуктами процесса являются газ, смола, пирогенетическая вода (т.е. вода, образующаяся в результате термического распада топлива) и твердый остаток-полукокс. Из жидких фракций (смолы) и газовых смесей путем разделения и очистки которых можно получить товарные продукты либо использовать их в качестве сырья для синтеза моторных топлив и органических продуктов.

Метод Cogas один из перспективных процессов, в котором сочетаются многоступенчатый пиролиз угля и последующая частичная газификация полукокса.

Уголь, предварительно высушенный, измельченный (размер частиц 3 мм) и нагретый до 350 °С, подвергают полукоксованию в псевдоожиженном слое последовательно в трех пиролизеpax 1, 2 и 3 при температурах 450, 540 и 870 °С соответственно. Продукты полукоксования отбирают только из двух первых аппаратов, а парогазовую смесь из третьего используют в качестве теплоносителя в первом и втором. В свою очередь, теплоносителем для третьего пиролизера служат продукты, получаемые при газификации полукокса в газогенераторе 4. В этом аппарате газифицируют не весь полукокс. Некоторую его часть направляют в печь 5, где он частично сжигается в воздухе, а нагретая при этом оставшаяся часть полукокса возвращается в газогенератор 4 как твердый теплоноситель.

Примерный материальный баланс процесса

Полукокс 54,4% (масс.)

Смола 23,6% (масс.)

Пирогенетическая вода 7% (масс.)

Газ 15% (масс.)

в том числе СО 21,1% (об.)

Н₂ 51% (об.)

СН₄ 20,9% (об.)

С₂Н₆ 6,0% (об.)

1, 2, 3 – пиролизеры; 4 – газогенератор; 5 – печь

Рисунок 19 – Принципиальная схема процесса полукоксования твердых топлив