1.Способи зменшення шкідливих викидів при перетворенні вугілля

Загальновідомо, що вугілля є одним з основних джерел виробництва теплової та електричної енергії. Пов’язано це з тим, що середньосвітові поклади вугілля удвічі перевищують взяті разом запаси нафти і газу. Враховуючи тенденцію до відмови від ядерної енергетики, можна стверджувати про зростання частки вугілля в енергетичному балансі всіх країн, в тому числі й України, де запаси вугілля переважають поклади нафти і газу майже у 20 разів.

З іншого боку, значна кількість видобутого та покладів розвіданого вугілля містить велику кількість сірки. Спалювання такої сировини призводить до забруднення довкілля діоксидом сірки. На сьогодні нема одночасно ефективної та рентабельної технології зменшення викидів SO2 при спалюванні вугілля на теплових електростанціях(ТЕС). У зв’язку з цим для виробництва енергії використовують низькосірчисте паливо або сплачують штрафи за викиди сірчистого ангідриду. Високосірчисте вугілля, як правило, не видобувають, не зважаючи навіть на сприятливі умови його залягання.

На кафедрі ХТНГ НУ “Львівська політехніка” розробляється процес оксидаційного знесірчування вугілля, суть якого полягає у перетворенні піритної сірки, яка у високосірчистому вугіллі становить основу загальної сірки. Окрім знесірченого вугілля в ході процесу внаслідок термічного розкладання органічної частини одержуються 1,7 – 20,7 % мас. смоли, яка може застосовуватися, як компонент котельних палив або нафтових будівельних бітумів. При знесірчуванні кам’яного вугілля отримуються гази з вмістом SO2 у межах 2,6 – 7,0 % об., з яких відомими методами можна одержувати зріджений діоксид сірки,; при використанні бурого – гази з концентрацією H2S 8,0 – 12,5 % об., що дасть змогу переробляти їх з метою виробництва сірки.

Розроблювану технологію доцільно реалізовувати на ТЕС, як першу стадію спалювання вугілля, що дозволить зменшити забруднення довкілля сірчистим ангідридом, в середньому, на 55 – 75 % та утилізувати вугільну сірку.

2.Одержання коксового газу

Основним способом переробки кам’яного вугілля є коксування. Даним методом із кам’яного вугілля одержують чотири основних продукти: кокс, коксовий газ, кам’яновугільна смола, аміачна вода. Коксування (або піроліз) – це розклад органічних речовин без доступу повітря при високій температурі. Цей процес здійснюється на коксохімічних заводах, де вугільна шихта переробляється в спеціальних камерах при температурі 1000-1200 ^оС. Камери відокремлені одна від одної опалювальними простінками, в каналах яких спалюють газоподібне паливо (коксовий або доменний газ) для підтримання високої температури. Кілька десятків таких камер утворюють батарею коксових печей. При нагріванні органічні речовини, що входять до складу кам’яного вугілля, зазнають складних хімічних перетворень, утворюючи леткі продукти, що збираються у газозбірнику. В камерах залишається кокс – твердий пористий матеріал, що складається з вуглецю і золи. Після завершення коксування кокс подають до башти гасіння, де його зрошують водою. Кокс використовують у металургійній промисловості як відновник для добування заліза з руд. При охолодженні летких продуктів конденсуються кам’яновугільна смола, аміачна вода і залишаються газоподібні речовини – коксовий газ. Коксовий газ після очищення у своєму складі містить 60 % водню, 25 % метану, 5 % карбон(ІІ) оксиду, 2 % етилену, 4 % азоту, 2 % карбон(VІ) оксид, 2 % інших газів. Він використовується як паливо в промисловості, а також як хімічна сировина. З коксового газу, наприклад, виділяють водень для різних синтезів. Таким чином, з вугілля, завдяки значній різноманітності його складу, можна добувати незрівнянно ширший асортимент продуктів, ніж з нафти і природного газу. Не можна не відзначити і негативний вплив коксохімічного виробництва на навколишнє середовище. Так, з однієї коксової печі при звичайному завантаженні шихти в атмосферу надходить 3-5 кг вугільного пилу; 2,2 кг карбон(ІІ) оксиду; 1,6 кг пари кам’яновугільної смоли та масел; 0,57 кг вуглеводнів; під час вивантаження готового коксу – 2,8 кг пилу; 0,6 кг оксидів нітрогену.