Коксування вугілля
Коксове вугілля додає коксу необхідної механічнюї міцності і забеспечує однорідну кусковатість. Вугілля марки ПС знижує усадку, внаслідок чого меншає тріщинуватість коксу, а крупність його підвищується, зростає обираність коксу, меншає вихід газу і хімічних продуктів.
Перед підготовкою шихти для коксування вугілля збагачують для зниження його зольності до 5-7 %, потім дроблять і розсіюють для отримання однорідної суміші, що складається на 80-90 % з частинок розміром менше 3 мм.
По мірі збільшення кінцевої температури коксування зростає об'єм прямого газу а його густина і теплота згоряння меншають, що пояснюється збагаченням газу воднем за рахунок зменшення вмісту метану і його гомологів. Однак теплота згоряння коксового газу велика (21-23 МДж/м3) і він може бути використаний як ефективне газоподібне паливо.
При підвищенні кінцевої температури коксування від 1000 до 11500С кількість смоли росте з максимумом при 1080 0С, а потім знижується за рахунок повторних процесів її розкладання. Змінюється її фракційний склад, безперервно зростає густина смоли. У смолі знижується кількість легких фракцій (за винятком ароматизованої фракції 230-270 0С і підвищується частка пеку, збільшується вміст нафталіну при деякому скороченні виходу його гомологів і фенолів.)Вихід сирого бензолу, що вилучається з коксового газу, досягає максимуму при температурі 1130 0С, а вміст в газі сирого нафталіну безперервно зростає. Газоподібні і рідкі продукти і отримують при коксуванні, містять велику кількість цінних компонентів, які можуть бути використані при синтезі полімерних сполук, виготовленні лакофарбних матеріалів, хімічних засобів захисту рослин, лікарських препаратів та інше.
Сьогодні існує декілька різновидів горизонтальних камерних печейдля коксування, що розрізнюються системами обігріву. У печах будь-яких конструкцій коксування вугільної шихти ведуть у вузькій камері з вогнетривкої цегли. Підведення тепла здійснюється через бічні стінки за рахунок спалення газу. У зв'язку з низькою теплопровідністю вогнетривких матеріалів і самої шихти процес коксування протікає протягом 14-20 годин. Камера коксової печі має висоту 5-8 м, довжину 15-16 м, ширину 420-520 мм з коксової сторони і 450-500 мм з машинної, тобто камера виконується такою що розширяється від машинної сторони до коксової для полегшення видачі "коксового пирога". Коксовою називають ту сторону печі, куди виводять кокс, а машинною - протилежну сторону, на якій знаходиться коксовиштовхувач, за допомогою штанги виштовхуючий кокс з камери.
Сучасні коксові печі об'єднують в батареї по 50-70 камер; дві-три батареї утворюють блок коксових печей, що обслуговується одним комплектом машин і механізмів, які переміщаються вздовж батареї і можуть обслуговувати кожну коксову камеру.
У склепінні кожної печі є отвори для завантаження шихти і виведення летких продуктів коксування. Прямий коксовий газ, що виводиться з коксових печей містить велику кількість цінних продуктів, що підлягають видаленню і переробці.
Крім вказаних сполук в газі міститься невелика кількість сірковуглецю, органічних сполук сірки, фенолів та інших речовин.
Хоч вміст вказаних продуктів порівняльно невеликий, однак при великих масштабах коксохімічних виробництв в нашій країні на основі сполук, що вилучаються з коксового газу виробляється понад 100 видів промислової продукції.
Газ що виходить з коксової печі з температурою 650-670 0С, піддають двостадійному первинному охолоджуванню і переробці, схема якої описана нижче. Спочатку газ охолоджуюєть до 85-90 0С водою, що впорскується на вході в газозбірник, в якому збирається газ з всіх печей коксової батареї. Охолодження потоку відбувається за рахунок випаровування води, що подається з температурою 70-75 0С. Внаслідок такого охолоджування конденсується приблизно половина смоли, а також виділяються у вигляді пастоподібної маси фуси - суміш вугільного і коксового пилу зі смолою.
Невипарена частина охолоджуючої води абсорбує з газу деяку кількість аміаку, сірководню, двооксиду вуглецю, ціаніду водню з утворенням амонійних солей. Рідку фазу і фуси відділяють від газу в сепараторах і направляють у відстійник, звідки прояснена вода повертається на охолоджування в газозбірник. Фуси скребковими транспортерами виводять з відстійників і направляють у вуглепідготовчий цех, де використовують як добавку до шихти. Смолу подають в кінцевий холодильник для вилучення нафталіну.
Газ з температурою 80-90 0С направляють на другий рівень первинного охолоджування в трубчасті холодильники або холодильники змішування, де його температура знижується до 25-350С. У цих апаратах відбувається конденсація парів води і смоли, в якій розчинена деяка частина нафталіну, що міститься в газі. Склад газу, що відводиться з холодильників другого рівня охолоджування подано в таблиці 2.22.