SPÔSOBY SPRACOVANIA UHLIA

1.KARBONIZÁCIA UHLIA

- ide o tepelný rozklad tuhých palív bez prístupu vzduchu,
- hlavným produktom je koks, ktorý sa využíva na výrobu železa a iných kovov,
- medzi ostatné dôležité produkty karbonizácie patrí decht a koksárenský plyn.

Produkty karbonizácie:

tuhý produkt – koks, polokoks, drevené uhlie a kostné uhlie,
kvapalný produkt – decht, karbonizačná voda s fenolmi, amoniakálna voda,
plynný produkt – karbonizačný plyn a drevný plyn.

Koksovanie sa zakladá na tepelnom štiepení uhoľnej látky (pyrolýze) až pri teplote 1100 oC za neprístupu vzduchu (aby nenastala oxidácia a zhorenie uhlia).

Samotný proces karbonizácie:

Karbonizácia prebieha v špeciálnych reaktoroch, ktoré sa nazývajú koksovacie komory, ktoré sa sústreďujú do jednej koksárenskej batérie – pece so zariadením na výmenu tepla. Vnútro komory sa skladá zo žiaruvzdornej výmurovky z denasu, pretože obsah komôr sa vyhrieva na teplotu 1100 oC. Koksovanie prebieha 15 – 30 hodín. Komory sa plnia nasýpaním alebo navážaním uhlia cez otvory v klenbe.

Z rozomletého uhlia na 3 mm pri teplote 150 oC sa začne vyparovať voda najskôr voľná (vlhkosť), potom viazaná. Súčasne nastáva desorpcia rozpustených plynov (N2 , CO2 , CH4 ). Pri teplote 250 – 300 oC začína štiepenie menej pevných väzieb uhlia za vzniku sírovodíka, oxidu uhoľnatého a oxidu uhličitého a vody. Nad teplotu 400 oC sa začínajú štiepiť organické látky za vzniku uhľovodíkov, fenolov a dusíkatých zásad. Tie sa aj naďalej štiepia. Vzniknuté produkty sa dostávajú do plastického stavu. Pri teplote 500 oC vzniká polokoks, ktorý je reaktívny a málo pevný. Ten sa pri teplote 900 oC mení na koks, pričom vzniká kvapalný decht. Koks sa pri teplote 1100 oC grafituje, čím sa získava požadovaná tvrdosť.

Komory sa vyprázdňujú po otvorení dvoch priľahlých stien, žeravý koks sa vytláča priamo do hasiaceho voza, kde sa chladí vodou. Vznikajúce pary a plyny sa plynulo odvádzajú na ďalšie spracovanie.

Vzniknutý koks sa triedi podľa veľkosti a oddeľuje sa vzniknutý decht od koksárenského plynu, ktorý sa využíva na vykurovanie a asi 50 % sa ho využije na vlastnú karbonizáciu uhlia.

Z celého procesu vznikne asi 77% koksu, 17% koksárenského plynu, 3,5% dechtu, 0,25% amoniaku a zvyšok tvorí voda a straty.

Karbonizácia môže byť nízkotepelná, ktorá prebieha pri teplote do 600 oC, využíva sa pri nej hnedé uhlie a je zdrojom dechtu na výrobu motorových palív, olejov a fenolov. Tiež môže byť vysokotepelná, ktorá prebieha pri teplote do 1200 oC, využíva sa pri nej čierne uhlie a vyrába sa ňou metalurgický koks ako vstupná surovina pri výrobe železa, čiernouhoľný decht a karbonizačný plyn, ktorý sa nazýva svietiplyn.

Tento proces prebieha v koksárni.