Галузеві особливості технологічного розвитку України

З 1 т. шихти при коксуванні виходить 730 кг коксу, 30 кг кам'яновугільної смоли, 80 кг підсоленої води, 10 кг. бензольних вуглеводнів, 3 кг. аміаку і 140 кг сухого коксового газу.

Отримані продукти розділяють на фракції; з них багатостадійною переробкою одержують кілька сотень органічних речовин. Так, кам'яновугільна смола містить понад 300 речовин, причому близько (50... 60%) від маси смоли складають висококиплячі продукти з великою молекулярною масою. Смолу піддають перегонці на фракції, з яких потім виділяють індивідуальні речовини, такі як фенол, нафталін, антрацен, піридин та ін.

Залишок після перегонки смоли–пек, використовують для виготовлення пластмас, електродів електричних печей, у дорожнім будівництві.

Надсмольна вода містить розчинений аміак і різні солі амонію, що утворюються в результаті взаємодії аміаку з іншими компонентами коксового газу при його охолодженні. Переробка надсмоленої води полягає у виділенні з неї аміаку при нагріванні її парою і обробці вапняним молоком. Аміак використовується потім для одержання сульфату амонію в сатураторах. Феноли, що містяться в надсмольній воді, відганяються, а потім витягуються розчином гідроксиду натрію.

Сирий бензол уявляє собою складну суміш різноманітних індивідуальних хімічних сполук, які застосовуються у виробництві полімерів, барвників, вибухових речовин, миючих засобів, лікарських препаратів. Сирий бензол розділяють розгонкою при температурі кипіння на різні фракції.

Скрапленням називають переведення речовини із газоподібного стану в рідкий. Це можливо здійснити при температурах менше за критичні. В промисловості це відбувається при температурах нижче -50 °С стисненням газу компресорами з температурною конденсацією в теплообмінниках, що охолоджуються водою або охолоджуючою ропою. Сучасні методи скраплення газів засновані на використанні глибокого охолодження в детандерах.

Скраплений газ. Природний газ містить значну кількість відносно важких вуглеводнів (етан, пропан, бутан, пентан та вищі вуглеводні), які використовуються в якості побутового та моторного палива і сировини для хімічної промисловості. Перша стадія відокремлення важких вуглеводнів від природного газу і перехід їх в скраплений стан проводиться на промислових установках в місцях видобутку газу для попередження ускладнень в магістральних газопроводах. На промислових установках від природного газу відокремлюється приблизно 36% етану, 65% пропану, 74% бутану і 94% пентану та вищих компонентів. Для отримання товарного етану суміш газів, що отримується на промислових установках, фракціонується в заводських умовах.

Частина скраплених газів споживається при нафтовидобутку із свердловин зі зниженим тиском в технологіях змішуваного витиснення для підвищення нафтовіддачі пластів. Пропан-бутанова суміш приблизно в рівних обсягах використовується в житлово-побутовому та комерційному секторах і на транспорті.

Етан споживається також для виробництва етилену– основної сировини при виробництві полімерних матеріалів.

Деревне вугілля випалюють із дров у печах при сухій перегонці без доступу повітря. Питома теплота згоряння сухих дров різних порід майже однакова і складає близько 20000 кДж/кг. Для обвуглювання достатня температура (400... 450) °С. У деревному вугіллі сірки міститься (0, 05... 0, 15) %, горючих з'єднань – (1.. 3) %; питома теплота згоряння його – 34000 кДж/кг. Деревне вугілля використовується для нагрівання ковальських горнів і при цементації сталі.

Мазутом називають залишок від перегонки нафти, що складає (40.. 50) % від її маси. Питома теплота згоряння мазуту дуже висока (44000... 46000) кДж/кг. Мазутом нагрівають мартенівські, відбивні печі і печі термічних цехів. Мазут використовують також на теплових електростанціях.

Природний газ складається в основному (до 99, 9%) з вуглеводнів нижча об'ємна теплота згоряння його складає 33000 кДж/м3, а в окремих родовищах досягає 65000 кДж/м3. Великою превагою природних газів є відсутність у них отруйного окису вуглецю. Коксовий газ являє собою суміш, що містить водень – 60) %, метан – (20.. 35) %, оксид вуглецю СО (II)  (4, 5... 4, 7) %, оксид вуглецю СО2 (ІV)  (вуглекислий газ) – (1, 8... 4, 0) %, азот – 10) % й інші гази, а також водяну пару. При коксуванні 1 т вугілля відходить зазвичай (300.. 320) м3 газу. Об'ємна теплота згорання його досягає 19000 кДж/м3. Коксовим газом нагрівають мартенівські печі, на ньому працюють двигуни внутрішнього згоряння.

 

 

Металургією називають науку про промислові способи отримання металів і сплавів.

Металургією називають також промисловість, яка займається виробництвом металів і сплавів з руд та іншої сировини, яка містить метали. Метали та сплави отримують різними способами. Найчастіше використовують пірометалургійний (від грецьк. «піро»– вогонь і металургія).

 

 

1.Пірометалургійний спосіб. За цим способом виробництво металів і сплавів ґрунтується на використанні теплової енергії, яка виділяється в процесі згоряння палива або протікання хімічних реакцій у сировині. Під час згоряння палива виділяється теплова енергія й утворюється СО. Теплову енергію використовують для розігрівання і розплавлення сировини, а СО–для відновлення металів із їх сполук (оксидів). Пірометалургійним методом отримують чавуни у доменних печах (рис. 7.1), сталі у мартенівських печах тощо.

Доменний процес. Через колошник завантажується шихта, яка представляє суміш збагаченої залізної руди -агломерату, коксу, флюсів, вапняку, магнезію, випалене 4-6 год. в печі вапно, кварцові піски та повітря.

Процес горіння починається у нижній частині – горні, куди подається нагріте і збагачене киснем повітря. При горінні коксу виділяється