एक समय कोक बनाने की प्रक्रिया में कोक ओवन गैस को एक उप-उत्पाद माना जाता था, इसलिए अक्सर इसे वायुमंडल में छोड़ दिया जाता था (जो कि बहुत बेकार है!) बाद में, कोक ओवन को गर्म करने के लिए गैस का उपयोग किया जाता था, और आज यह पहले से ही घरेलू उपयोग और अन्य जरूरतों के लिए बाहरी उपभोक्ताओं को पूरी तरह से वितरित किया जाता है। कोक गैस का उत्पादन कैसे होता है और इसकी संरचना क्या है? यह लेख इस मुद्दे के सभी पहलुओं पर चर्चा करता है और गैस के उपयोग के विशिष्ट उदाहरण प्रदान करता है।
ऐतिहासिक पहलू
कोक ओवन गैस का इतिहास 19वीं सदी के अंत में - 20वीं सदी की शुरुआत में शुरू हुआ। फिर भी, इसका उपयोग प्रकाश व्यवस्था, हीटिंग और, तदनुसार, खाना पकाने और अन्य घरेलू कामों के लिए किया जाता था। उस समय, औद्योगिक क्रांति और शहरीकरण छिड़ गया। रासायनिक संरचना के रंगों के निर्माण में और समग्र रूप से रासायनिक उद्योग में, उप-उत्पादों, कोयला टार और अमोनिया का उत्पादन सबसे महत्वपूर्ण घटकों के रूप में काम करना शुरू कर दिया। इस प्रकार, बिल्कुल सभी प्रकार के रंगटार और कोक ओवन गैस से कृत्रिम प्रकृति बनाई गई थी।
इसके अलावा, औद्योगिक उत्पादों के निर्माण के लिए भट्टियों में, गैस से चलने वाले इंजनों में और निश्चित रूप से, रासायनिक उत्पादों के उत्पादन में कच्चे माल के रूप में कोक ओवन गैस का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
कोक ओवन गैस का उत्पादन
कोक ओवन गैस प्राप्त करना कोयले के शुष्क आसवन द्वारा कोक संयंत्रों में कोक के उत्पादन के साथ-साथ होता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस प्रक्रिया को आवश्यक रूप से 900-1200 डिग्री के तापमान पर आगे बढ़ना चाहिए। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, उत्पादन के प्रारंभिक चरणों में, गैस को एक उप-उत्पाद माना जाता था, इसलिए यह अक्सर वायुमंडलीय हवा में बच जाती थी। थोड़ी देर बाद, कोक ओवन को कोक ओवन गैस से गर्म किया जाने लगा। इस प्रकार, व्यक्तिगत जरूरतों के लिए गैस की खपत में उल्लेखनीय कमी आई है (लगभग 60%), जबकि शेष राशि उपभोक्ताओं की अन्य श्रेणियों से संबंधित है, उदाहरण के लिए, धातुकर्म उत्पादन में भट्टियों को गर्म करने के लिए, जिसका तापमान बहुत अधिक है, या घर के कामों के लिए। आज पूरी तरह से गैस बाहरी उपभोक्ताओं की है। क्यों? तथ्य यह है कि कोक ओवन गैस में कैलोरी बहुत अधिक होती है, जिसका अर्थ है कि भट्टियों को गर्म करने के लिए सस्ती गैस का उपयोग करना संभव है। एलपीजी इसका प्रमुख उदाहरण है। वैसे, यह प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण पर आधारित है।
कोक ओवन गैस संरचना
जैसा कि यह निकला, विभिन्न गैसों सेकृत्रिम मूल के, लेख में माना गया और कोल कोकिंग की प्रक्रिया में प्राप्त होने वाली गैस का बहुत महत्व है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि व्यावहारिक दृष्टिकोण से, इसकी संरचना महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव से गुजरती है। यह, एक नियम के रूप में, ईंधन के रूप में उपयोग किए जाने वाले फीडस्टॉक पर, संचालन के तरीकों में अंतर पर, कोक ओवन की भौतिक स्थिति पर, आदि पर निर्भर करता है। इसका ऊष्मीय मान 15-19 एमजे/एम3 के भीतर है। यदि हम इस गैस के घटकों को आयतन के प्रतिशत के रूप में मानें, तो निम्न चित्र बनता है:
- H2: 55-60.
- CH4: 20-30.
- सीओ: 5-7.
- CO2: 2-3।
- N2: 4.
- असंतृप्त हाइड्रोकार्बन: 2-3।
- O2: 0, 4-0, 8.
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कोक ओवन गैस (सूत्र: H2CH4NH3C2H4) शून्य डिग्री के तापमान पर 0.45 से 0.50 किग्रा / एम 3 के तापमान पर घनत्व है, गर्मी क्षमता 1.35 केजे / (एम 3 के) के बराबर है, और तापमान, प्रज्वलन प्रक्रिया के साथ, 600-650 डिग्री तक पहुंच जाता है।
पदार्थ सूत्र
जैसा कि ऊपर निकला, कोक ओवन गैस की संरचना में हाइड्रोजन (H2), मीथेन (CH4), अमोनिया (NH3) और एथिलीन (C2H4) जैसे पदार्थ शामिल हैं। उदाहरण के तौर पर, शुद्ध कोक ओवन गैस की निम्नलिखित संरचना देना उचित होगा:
| घटक | H2 | CH4 | सीओ | N2 | एसएन | O2 |
| सामग्री, % | 55, 5 | 27, 6 | 8, 2 | 6, 0 | 2, 0 | 0, 7 |
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि विचाराधीन गैस की संरचना कड़ाई से कोकिंग प्रक्रिया के तापमान शासन और इसकी अवधि पर निर्भर है। संसाधित किए जा रहे कोयले की गुणवत्ता भी बहुत बड़ी भूमिका निभाती है। इस प्रकार, कोकिंग प्रक्रिया का तापमान शासन जितना अधिक होता है, हाइड्रोकार्बन के अपघटन का स्तर उतना ही अधिक होता है, और इसलिए गैस में हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड की मात्रा अधिक होती है। तदनुसार, कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा, इसके विपरीत, कम होगी।
कोक गैस की सफाई की जरूरत
आज, कोक ओवन गैस को साफ करने की आवश्यकता की समस्या काफी विकट है, क्योंकि यह संरचना जीवन के पर्यावरणीय पहलू पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है। इस प्रकार, आधुनिक समाज प्रासंगिक प्रौद्योगिकियों में सुधार करने का प्रयास करता है। संयंत्र तंत्र की दक्षता के लिए कोक ओवन गैसों की सफाई आवश्यक है, क्योंकि हाइड्रोजन साइनाइड, जिसकी कोक ओवन गैस में सामग्री काफी अधिक है, पेशेवर उपकरणों के क्षरण का मुख्य कारण है। इसके अलावा, कोक ओवन गैस के निर्माण के दौरान अमोनिया आवश्यक रूप से निकलता है। इस पदार्थ का न केवल पाइपलाइनों पर, बल्कि पर्यावरण पर भी बेहद हानिकारक प्रभाव पड़ता है, क्योंकि यह अंततः वहां पहुंच जाता है। माना संचालन का परिणाम एक विशेष संयंत्र के लिए रासायनिक मूल के उत्पादों के नुकसान का एक उच्च स्तर है, औरवातावरण में गैसों और तरल मूल के कचरे के उत्सर्जन का एक महत्वपूर्ण अंश भी है।
कोक गैस सफाई प्रक्रिया
जैसा कि यह निकला, कोक ओवन गैस के उत्पादन में कई समस्याएं होती हैं, जो इसके शुद्धिकरण की आवश्यकता को पूरी तरह से सही ठहराती हैं। आज तक, सबसे प्रभावी तरीका इस अध्याय में वर्णित आविष्कार है, जिसका व्यापक रूप से कोक उद्योग में उपयोग किया जाता है। सबसे पहले, एक अवशोषक में अमोनियम फॉस्फेट समाधान के साथ गैस को फ्लश करना आवश्यक है, जिसे ट्रे से सुसज्जित किया जाना चाहिए। इसके बाद, अवशोषक के ट्रे क्षेत्र में प्रवेश करने से पहले कोक ओवन गैस को इस घोल से उपचारित किया जाना चाहिए। इस मामले में, परिसंचारी समाधान की विशिष्ट खपत 1.0-1.2 l/m3 गैस होनी चाहिए, फिर इसका घनत्व 1.195-1.210 kg/l के बराबर होगा। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कोक ओवन गैस को साफ करने की यह विधि आज अक्सर प्रासंगिक उद्योग में उपयोग की जाती है, क्योंकि यह सबसे प्रभावी है।
कोक ओवन गैस अनुप्रयोग
आज, कोक ओवन गैस धातुकर्म संयंत्रों में ईंधन के रूप में, साथ ही नगरपालिका आर्थिक गतिविधियों और उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में समाज में बहुत व्यापक रूप से और सुरक्षित रूप से उपयोग की जाती है। जैसा कि यह निकला, हाइड्रोजन कोक ओवन गैस से उत्सर्जित होता है, जो कम तापमान शासन की स्थिति में संक्षेपण कार्य करने की एक ज्ञात विधि के माध्यम से अमोनिया के संश्लेषण के लिए आवश्यक है। इसके परिणामस्वरूपऑपरेशन के दौरान, एक अंश बनता है जो विभिन्न प्रकार के संश्लेषण के लिए उच्च गुणवत्ता वाले कच्चे माल के रूप में कार्य करता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कोक ओवन गैस में हाइड्रोजन सल्फाइड का मिश्रण किसी भी मामले में बिल्कुल अवांछनीय है (दोनों जब कोक ओवन गैस का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है और जब यह रासायनिक उत्पादों के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में कार्य करता है)। इसलिए सफाई प्रक्रिया, जिसकी चर्चा पिछले अध्याय में पूरी तरह से की गई थी, इतनी आवश्यक है।
गैस गुण
निष्कर्ष में, कोक ओवन गैस के भौतिक गुणों पर विचार करना उचित होगा। इस प्रकार, इसकी ऊष्मीय शक्ति 3600 से 3700 kcal / m3 है, पदार्थ की संरचना में विशिष्ट गुरुत्व 0.45 से 0.46 kg / m3 (जो हवा से लगभग तीन गुना हल्का है) से भिन्न होता है, इसके दहन का अधिकतम तापमान शासन है 2060 डिग्री के बराबर, और प्रक्रिया स्वयं एक लाल लौ के साथ होती है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि हवा के साथ संयुक्त होने पर विचाराधीन गैस विस्फोटक होती है। इसके अलावा, मात्रा के हिसाब से निचली विस्फोटक सीमा 6 प्रतिशत गैस (बाकी हवा है) है, जबकि ऊपरी विस्फोटक स्तर 32 प्रतिशत गैस (बाकी हवा है) तक पहुंच जाता है। इग्निशन तापमान 550 डिग्री के बराबर है, और 1 क्यूबिक मीटर गैस को जलाने के लिए लगभग 5 क्यूबिक मीटर हवा की आवश्यकता होती है। कोक ओवन गैस रंग और स्वाद से संपन्न नहीं होती है, लेकिन इसमें नेफ़थलीन, सड़े हुए अंडे की तीखी गंध होती है, जिसे इसकी संरचना में हाइड्रोजन सल्फाइड की सामग्री द्वारा समझाया जा सकता है।
