Слайд 2
Вступ
Вугілля — тверда осадова порода, горюча копалина, утворена шляхом вуглефікації рослинних залишків.
Основна маса
твердих горючих копалин, які видобуваються на цей момент, використовується
для задоволення потреб енергетики. Для виробництва хімічних продуктів та моторних палив, зазвичай, застосовують нафту.
Але через те, що запаси вугілля значно перевищують запаси нафти та газу, все більшу увагу приділяють процесам переробки твердих горючих копалин (ТГК) з метою одержання хімічних продуктів та моторних палив.
Слайд 3
Гідрогенізація
приєднання водню до простих та складних речовин при наявності каталізаторів.
Процес використовується
для приєднання основної частини органічної частини вугілля чи торфу
у суміш рідких вуглеводнів, які за своїми характеристиками подібні до важких нафт. Тому часто для назви продуктів гідрогенізації вживають термін «синтетична нафта», а самий процес – «зрідження» або «скраплення» вугілля.
Слайд 4
Екстракція
Спосіб розділення суміші речовин на складові частини за допомогою
розчинника, в якому вони розчиняються неоднаково.
Екстракцію ТГК проводять з
метою вивчення будови ТГК. Крім того процеси екстракції використовують у промисловості як самостійний процес (насамперед, для отримання восків) та як одна зі стадій комплексних процесів переробки вугілля. Часто екстракти, що отримують з вугілля, називають «вугільними бітумами», кількість і склад яких залежить від природи розчинника і вихідного вугілля, співвідношення між ними та умов процесу.
Слайд 5
Терморозчинення
Один із видів процесу екстракції, призначення якого є
аналогічним до призначення екстракції.
Термічне розчинення проводять при 380-450 ºС
і тиску 2-5 Мпа протягом 15-60 хв.
Основною відмінністю терморозчинення від екстракції при високих температурах можна вважати використання розчинників, які можуть бути донорами водню
Слайд 6
Суперкритичне зрідження
Процес використовується для зрідження вугілля.
Можна вважати, що
він є також одним із різновидів екстракції.
Суперкритичне зрідження грунтується
на ефекті підвищення розчинності твердих і рідких речовин у присутності газів, що знаходяться в суперкритичному стані.
Слайд 7
Окиснення
Хімічний процес, під час якого елемент (або сполука)
втрачає електрони, при цьому ступінь окиснення її елементів підвищується
Процес є методом
хімічної переробки ТГК, який дає змогу отримувати із твердого палива різноманітні продукти, що є сировиною для органічного синтезу.
Як окиснювачі використовують молекулярний кисень, азотну кислоту, озон, лужний розчин перманганату калію, біхромат калію в різних середовищах, гіпохлорит натрію.
На відміну від процесу газифікації, основа якого – також реакції окиснення, у процесах «чистого» окиснення за мету ставлять отримання максимальної кількості рідких продуктів.
Слайд 8
Алкілування вугілля
Даний процес використовують з метою перетворення вугілля
в різні продукти з підвищеним, порівняно з вихідним вугіллям,
вмістом водню або для збільшення розчинної здатності органічної частини вугілля.
Слайд 9
Іонне гідрування
Метод використовують для отримання
із ТГК рідких продуктів і, можна вважати, є одним
із видів гідрогенізації.
Від гідрогенізації процес відрізняється чинниками ( температура – 250-400 ºС, а тиск до 3,5 МПа ) та тим, що джерелом водню слугують лише сполуки, здатні віддавати його під час процесу ( донори водню ), наприклад тетралін
Слайд 10
Активацію вугілля проводять з метою зміни його структури
трьома різними способами: термічним, хімічним та фізичним
Термічну активацію проводять
шляхом швидкого нагрівання вугілля без доступу повітря або у атмосфері інертного газу і подальшій витримці вугілля прикінцевій температурі процесу ( як правило, 350-450 ºС ).
Існують також процеси, де термічну активацію проводять при температурах до 950-1000 ºС.
Термічну активацію часто називають карбонізацією вугілля.
При хімічній активації вугілля обробляють різними сполуками, що також дає змогу змінити його хімічну та фізичну структуру.
Активація вугілля
Слайд 11
Сульфування вугілля
Даний прцес можна вважати одним з видів
активації.
Основне призначення сульфовугілля ( як і активованого ) –
очистка води.
З допомогою сульфовугілля проводять очищення води, що використовується для живлення парових котлів, харчової води, а також стічних вод та розчинів.
Сульфовугілля може бути також замінником або компонентом іонообмінних смол.
Слайд 12
Отримання карбідів
З метою виробництва карбіду кальцію, який споживається
для виробництва ацетилену, як сировину використовують вапняк та вуглецеві
матеріали: високометаморфізоване вугілля, напівкокс, активоване вугілля , кокс чи їхні суміші.
Слайд 13
Виробництво гумінових кислот
Як зазначалося вище, одним із видів
застосування вугілля є виробництво з нього восків шляхом екстракції.
Іншим
цінним продуктом, що може вироблятися з бурого вугілля, є гумінові кислоти
Неплавкі аморфні темно забарвлені речовини, входять до складу органічної маси торфу, бурого вугілля і ґрунту.
Слайд 14
Виробництво водовугільних суспензій
Одним із перспективних шляхів використання вугілля
треба вважати приготування гідросумішей.
Найбільш випробуваними є технології підготовки водовугільних
суспензій ( ВВС ).
Ці суспензії можуть вироблятися з метою транспорту вугілля по трубопроводах, спалювання, збагачування та переробки.
Вугільна суміш використовується тільки для транспорту вугілля.
Слайд 15
Висновки
Проаналізувавши структуру енергетичних копалин, що використовуються у світі
з метою одержання електричної та теплової енергії. Показано що
на даний час не в достатній мірі використовуються тверді горючі копалини.
Показано, що в звязку із скороченням запасів нафти та зростання на неї цін, перспективним стає проведення переробки вугілля та інших видів твердого палива у кондиційні та екологічно безпечні енергоносії.
Також тверді горючі копалини можна використовувати не тільки в якості енергоносіїв, їх хімічна переробка дозволяє отримати широкий спектр продуктів необхідних у народному господарстві.
