3 Анализ

Коксовый газ – содержит пары, коксовые смолы, пары бензольных углеводородов, аммиак, сероводород, нафталин, пары воды, водород, метан, этилен и его гомологи, угарный и углекислый газы, азот. Доля коксохимических продуктов в сырьевой базе промышленности основного органического синтеза составляет около 50%, а таких важных продуктов, как бензол, достигает 80%, нафталин и крезолы – 100%. Цветная металлургия является потребителем малозольного пекового кокса и связующего, получаемых из каменноугольной смолы. Коксы используются для приготовления анодной массы, применяемой при выплавке алюминия. На 1 т получаемого алюминия расходуется примерно 450 кг малозольного кокса и около 150 кг связующего. Для получения 1 т алюминия надо израсходовать 1 т пека или скоксовать около 70 т угля [8].

Коксохимическая промышленность поставляет сельскому хозяйству ценное удобрение – сульфат аммония. На базе водорода коксового газа и азота кислородных станций металлургических комбинатов производятся самые дешевые азотистые удобрения. Водород является составной частью коксового газа, получаемого в значительном количестве при коксовании углей. Азот и кислород – составные части воздуха. Кислород нужен для интенсификации металлургических процессов. Азот кислородных станций может рационально использоваться в упомянутом комплексе, сочетающем черную металлургию и химическую промышленность.

Химические продукты коксования используются для производства химических средств защиты растений и животных. Более 20 наименований продуктов и препаратов для нужд сельского хозяйства поставляет коксохимия.

Для газификации используют торф, полукокс, низкосортные угли. В результате газификации получают генераторные газы. Водород 16% угарный газ 10% метан. Метанол является основой для получения высокооктановых добавок к моторному топливу, так же как и водород, он является экологически перспективным видом топлива взамен бензина, также в быту для освещения и – отопления помещений [8].

4 Применение новых опорных знаний

Для одного и того же топлива количества минеральных примесей и влажность могут изменяться в зависимости его добычи, транспортировки и хранения. В связи с этим для удобства сравнительной оценки теплотехнических свойств различных сортов топлива введены условные понятия сухой, горючей и органической массы топлива.

Произведем перерасчет расчет горючей массы угля на рабочую массу топлива [9], имеющего следующее горючей массе: C^г=76,8%; Н^г=5,6%; S^г=0,9%; О^г=14,7%; N^г=2%; Содержание золы – А^с = 16,0%; Содержание влаги – W^р = 9,0%

Состав рабочего топлива:

А^р = А^с ⋅ (100 – W ^р )/100 = 16 ⋅ (100 – 9,0)/100 = 14,6%

С^р = С^г ⋅ [100 – (А^р + W ^р )]/100 = 86,0 ⋅ [100 – (14,6 + 9,0)]/100 = 65,7%

H^р = H^г ⋅ [100 – (А^р + W ^р )]/100 = 5,0 ⋅ [100 – (14,6 + 9,0)]/100 = 3,8%

О^р = О^г ⋅ [100 – (А^р + W ^р )]/100 = 6,3 ⋅ [100 – (14,6 + 9,0)]/100 = 4,8%

N^р = N^г ⋅ [100 – (А^р + W ^р )]/100 = 2,0 ⋅ [100 – (14,6 + 9,0)]/100 = 1,5%

S^р = S^г ⋅ [100 – (А^р + W ^р ]/100) = 0,7 ⋅ [100 – (14,6 + 9,0)]/100 = 0,6%

где W ^p – влага в рабочем топливе, %;

А ^р – зольность топлива, %;

S ^р – количество летучей серы, %;

С ^р – количество углерода, %;

Н ^р – количество водорода, %;

N ^р – количество азота, %;

О ^р – количество кислорода, %.

Проверка: суммарный элементарный состав топлива на рабочую массу:

А^р +С^р+H^р +О^р +S^р +W ^p =14,6+65,7+3,8+4,8+1,5+0,6+9=100%

По составу рабочей массы топлива вычисляют по формуле Менделеева [7] низшую теплоту сгорания, кДж/кг:

, (2.1)

кДж/кг