2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27
Une fois Mendeleïev a dit que se noyer dans le pétrole, c'est comme jeter des billets de banque dans la fournaise. On peut dire la même chose du charbon. Le recyclage réduit la charge sur l'environnement et élimine pratiquement les impuretés nocives contenant du soufre du charbon. Considérons les principales méthodes et processus de traitement du charbon, ainsi que le résultat et les produits obtenus à partir de celui-ci.
Charbon passé
L'humanité connaît le charbon comme combustible depuis la Grèce antique. Mais en tant qu'industrie indépendante, l'industrie houillère ne se démarque qu'au XVIIIe siècle. Au début du XIXe siècle, le charbon a commencé à être utilisé très activement - carburant pour les transports, la production d'électricité, la métallurgie, l'industrie chimique, la construction automobile et navale, etc. De meilleures matières premières étaient nécessaires.
Les méthodes de traitement du charbon ont été développées au XXe siècle afin d'améliorer la qualité des matières premières extraites. Ils présentaient des inconvénients, tels qu'un faible rendement de produits, des cadres rigidesmise en œuvre du processus. Mais avec l'introduction de divers catalyseurs dans le procédé, le rendement du produit est devenu plus élevé, et donc moins cher, et le passage du procédé n'a plus nécessité le strict respect de toutes les conditions.
Aujourd'hui, l'extraction et la transformation du charbon sont un pas vers l'avenir. Elle se déroule de cinq manières. Le choix de la méthode dépend du produit final souhaité.
Pyrolyse
Cette méthode de traitement du charbon est utilisée depuis longtemps. Retour à la fin des années 90. Au 19ème siècle, ils savaient chauffer le charbon sans accès d'air pour provoquer la destruction des molécules de polymères, suivie de leur transformation. Les produits de traitement thermochimique se présentent sous forme solide, liquide et gazeuse.
La cokéfaction moderne (autre nom de la pyrolyse) est réalisée à des températures comprises entre 900 et 1100 °C. Le produit du processus est le coke, qui est utilisé dans l'industrie métallurgique, à la fois ferreux et non ferreux, ainsi qu'un sous-produit sous la forme d'un mélange de gaz et de vapeurs.
Environ 250 produits chimiques sont ensuite récupérés du mélange de cokéfaction à haute température, notamment du benzène, du naphtalène, des phénols, de l'ammoniac et des composés hétérocycliques. L'introduction d'un catalyseur dans le processus a contribué à la formation de coke avec une structure interne à grains fins - un type de coke commercial plus précieux.
Semi-cokéfaction
Pour obtenir du combustible (liquide ou gazeux) à partir du charbon par transformation, on utilise une cokéfaction à basse température à 500 °C. Le procédé n'est pas non plus innovant, il est connu depuis longtemps. Auparavant, l'objectif était d'obtenir du combustible solide à partir de lignite, plus valorisant énergétiquement. Aujourd'hui, le processus de traitement du charbon par semi-cokéfaction avec l'utilisation d'un catalyseur d'oxydation a augmenté le respect de l'environnement du produit final, il a réduit la concentration de substances cancérigènes et nocives. La résine obtenue est utilisée pour produire des solvants et des carburants.
Hydrogénation destructive
Cette méthode de traitement du charbon vise à convertir le combustible solide en "huile synthétique" à une température de 400-500 °C et sous l'influence de l'hydrogène. L'idée d'un tel traitement est apparue dans les années 20 du siècle dernier. Dans les années 1930 et 1940, les premières entreprises industrielles ont été construites en Allemagne et en Grande-Bretagne, mais en URSS, le procédé n'a été utilisé à l'échelle industrielle que dans les années 1950.
Un mélange d'aluminium, de molybdène et de cob alt est utilisé comme catalyseur dans le raffinage du pétrole. Initialement, il était également utilisé pour le charbon, mais il s'est avéré que le processus peut être rendu beaucoup moins cher, sans perte d'efficacité, en utilisant un minerai de fer répandu - magnétite, pyrite ou pyrrhotite - comme catalyseur. Un tel résultat était facile à calculer, si vous savez que la catalyse se produit indirectement. Le charbon passe dans la phase liquide non pas sous l'action des molécules d'hydrogène, mais par le transfert d'atomes d'hydrogène des molécules de solvant organique vers les molécules du composant charbon. Le catalyseur n'est nécessaire que pour restaurer les propriétés de solvant perdues lors de l'élimination des atomes d'hydrogène.
Gazéification
Sous l'influence de températures élevées, mais dans un environnement atmosphérique où l'oxygène, l'hydrogène, le dioxyde de carbone et la vapeur sont présents, le charbon solide passe à l'état gazeux. C'est tout l'intérêt du processus. Il existe une vingtaine de technologies. Nous ne nous attarderons pas sur chacun d'eux en détail, mais considérons comment l'introduction d'un catalyseur peut aider.
En plus d'augmenter l'efficacité, avec un catalyseur, il devient possible d'abaisser la température tout en maintenant la vitesse au même niveau, il est également possible de réguler le produit final de la gazéification. Les plus courants sont les métaux alcalins et alcalino-terreux, ainsi que le fer, le nickel et le cob alt.
Traitement chimique au plasma
L'un des plus prometteurs, car en plus des combustibles liquides, des composés précieux tels que le ferrosilicium, le silicium technique et d'autres substances contenant du silicium sont extraits de la houille et de la houille brune lors du traitement, qui, selon d'autres méthodes, étaient simplement jeté avec la cendre.
Et demain
Compte tenu de la rapidité avec laquelle les gisements de pétrole et de gaz sur terre s'épuisent, le problème du carburant deviendra bientôt assez aigu. Et l'une des solutions les plus simples serait l'extraction du charbon. Les scientifiques mènent leurs travaux de recherche à la recherche de nouveaux procédés de recyclage - plus efficaces, peu coûteux, mais en même temps respectueux de l'environnement.
Des travaux sont également en cours pour obtenir de l'"huile synthétique". A Krasnoïarsk, par exemple, il a été testé pour l'obtenir à partir d'un mélange de charbon et d'eau en proportions égales. La synthèse a été réalisée soushaute pression, le traitement a été effectué mécanique, électromagnétique et cavitation. La consommation d'énergie est faible - seulement 5 kW par tonne de pétrole. En termes de composition chimique, la fraction résultante est proche de la nature.
Alors ne vous précipitez pas pour vous débarrasser de votre cheval de fer, il y aura de quoi se nourrir. Et une autre bonne nouvelle - le charbon est réapprovisionné, ce qui signifie qu'il servira l'humanité pendant longtemps.
Conseillé:
Charbon : exploitation minière en Russie et dans le monde. Lieux et méthodes d'extraction du charbon
L'industrie de l'extraction du charbon est le plus grand segment de l'industrie du carburant. Chaque année, le niveau de production de charbon augmente partout dans le monde, de nouvelles technologies sont maîtrisées, les équipements sont améliorés
Seaport à Vyborg : hier, aujourd'hui et demain
Dans la période post-soviétique, le port maritime de Vyborg a connu toute une série de problèmes économiques. Rentabilité boiteuse sur les deux jambes : six couchettes ont été purement et simplement fermées en raison d'une usure extrême. De plus, la faible profondeur du chenal ne permet pas aux navires sérieux avec un grand tirant d'eau d'entrer dans le port
Pervouralsky Novotrubny Plant : hier et demain
Non seulement dans notre pays, mais aussi bien au-delà de ses frontières, Pervouralsk Novotrubny Plant jouit d'une réputation bien méritée en tant que partenaire très fiable et toujours stable. Comment la plante a-t-elle réussi à atteindre un niveau aussi élevé ?
Fours à charbon pour la production de charbon de bois. Four à charbon de bois à faire soi-même
Le charbon de bois est l'un des combustibles les plus anciens. Il est utilisé non seulement pour cuisiner et chauffer la maison. Il est utilisé dans les industries chimiques et métallurgiques, dans l'élevage et la construction, la médecine et la pharmacologie
Lettonie : monnaie d'hier et d'aujourd'hui
Au cours de l'existence du pays, du système, de son histoire, la Lettonie elle-même a changé. La monnaie a également changé
