Wegiel, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu


PALIWA STAŁĘ KOPALNE

1. Wymienić produkty powstające w wyniku spalania i koksowania węgli kamiennych.

Spalanie węgla: C, CO, CO2, SO2, H2O

Koksowanie węgla (odgazowanie wysokotemperaturowe):

- koks: wielkopiecowy, odlewniczy, przemysłowo-opałowy(75-76%);

- smoła koksownicza (2,5-4,5%);

- gaz koksowniczy (12-18%);

- benzol (0,8-1,4%);

- produkty towarzyszące; amoniak (0,2-0,4%), woda pirogeniczna;

- pył koksowy (przy suchym chłodzeniu koksu)

2. Wymień niepożądane składniki węgla kamiennego i podaj sposoby ich usuwania -

Do niepożądanych składników węgla kamiennego zalicza się związki siarki, wilgoć i popiół.

Popiół można usunąć na wiele sposobów, m.in. flotacja powierzchniowa, pianowa, olejowa; wzbogacanie magnetyczne i elektrostatyczne; wzbogacanie ręczne

Usuwanie siarki:

a) Fizyczne (flotacja węgla od pirytu z zastosowaniem depresorów pirytu, np. szkło wodne, wapno

b) Chemiczne (metoda termiczna, proces bezpośredniego uwodornienia, technika fluidyzacyjna dla ziarn bardzo drobnych, ługowanie w r-rach wodnych, ługowanie stopionymi alkaliami, metody niskotemperaturowe z udziałem CCl4)

c) Biologiczne (wykorzystanie bakterii, które w rezultacie doprowadzają do powstania odpadowego kwasu siarkowego - ciąg utleniania S-2--->S0--->S+6)

3. Określ charakter 5 podstawowych parametrów przyjętych w polskiej normie klasyfikacyjnej „Węgiel kamienny. Typy

1. Części lotne (Vdaf) są to lotne produkty rozkładu paliwa stałego przy ogrzewaniu go bez dostępu powietrza w warunkach ustalonych normą

2. Zdolność spiekania - Rogi Indeks (RI) jest to jedna z właściwości węgla, która podczas jego odgazowania sprzyja tworzeniu koksu

3. Wskaźniki dylatometryczne (dylatacji i kontrakcji) służą do oceny przydatności węgla do koksowania

4. Wskaźnik wolnego wydymania (SI)- przez powolne wydymanie określamy zwiększenie objętości plastycznej masy węgla poddanego szybkiemu ogrzewaniu w taki sposób, aby roztopiony węgiel mógł się swobodnie rozszerzać

5.Ciepło spalania paliwa stałego jest to ilość ciepła wydzielająca się przy całkowitym spaleniu paliwa stałego w bombie kalorymetrycznej, w atmosferze tlenu, w odniesieniu do temp. 25C, na jednostkę paliwa

Wykonanie powyższych oznaczeń pozwala na określenie typu węgla. 12-18%);- 12-18%);

4. Wymień produkty otrzymywane w procesach niskotemperaturowego odgazowania i zgazowania węgla kamiennego

Odgazowanie w niższych temperaturach:- gaz komunalny;- smoła gazownicza;- stały karbonizat;- benzol;- siarczan amonu

Zgazowanie węgla:- gaz powietrzny, gaz powietrzno-wodny, wodny, wodno-tlenowy ciśnieniowy, metan

Odpady: smoła generatowa oraz stała substancja mineralna

5. Na czym polega koksowanie mieszanek węglowych

mieszanka węglowa - mieszanka węgli o odpowiednim typie i stopniu rozdrobienia, częściowo pozbawiona balastów (popiołu, siarki)

Koksowanie (odgazowanie wysokotemperaturowe) realizowane jest w bateriach koksowniczych (w systemie zsypowym lub ubijanym) i przerywane jest po określonym czasie koksowania, gdy temp. w osi wsadu (w tzw. szwie smołowym), osiąga 980-1000C. Najważniejszym produktem jest koks, który może być bardzo dobrej jakości - koks wielkopiecowy i koks odlewniczy lub otrzymywany ze słabszych mieszanek węglowych i przeznaczony na cele grzewcze-koks przemysłowo-opałowy

6. Zaproponuj usuwanie substancji balastowych z węgla kamiennego

W metodach wzbogacania węgla (usuwanie popiołu) wykorzystuje się różnice własności fizycznych węgla i domieszek mineralnych:

a) gęstość (masę właściwą) przy opadaniu w wodzie, cieczach ciężkich lub powietrzu

b) zwilżalność wodą (flotacja: powierzchniowa, pianowa, olejowa)

c) przenikalność magnetyczną (wzbogacanie magnetyczne)

d) wielkość i kształt kawałków (wzbogacanie magnetyczne i elektrostatyczne)

e) wygląd kawałków (zabarwienie połysk) - wzbogacanie ręczne

Usuwanie siarki (pw)

7. Jakie typy węgli spiekają się dobrze a jakie w ogóle lub słabo?

W ogóle nie spiekają się:- węgiel antracytowy, antracyt, metaantracyt

Słabo spiekają się:- węgiel brunatny, płomienny, gazowo-płomienny, chudy i semikoksowy (do mieszanek)

Dobrze spiekają się:- węgiel gazowy, gazowo-koksowy, metakoksowy, ortokoksowy

8. Opisz przebieg wysokotemperaturowej pirolizy węgli kamiennych

9. Wymień naturalne i sztuczne paliwa stałe

Naturalne paliwa stałe

Podział ze względu na pochodzenie (genezę):- humolity ( torf, węgiel brunatny, węgiel kamienny, antracyt);- sapropelity - łupki bitumiczne

Sztuczne paliwa stałe:- koks: wielkopiecowy, odlewniczy, przemysłowo-opałowy, sadza, karbonizat

10. Węgiel kamienny, surowiec chemiczny czy energetyczny?

Węgiel kamienny jest bardzo ważnym surowcem przemysłowym- z jednej strony jest nośnikiem energii i poprzez spalanie otrzymujemy energie cieplną i/lub parę wodną, z drugiej strony jest interesującą substancja z punktu widzenia technologii chemicznej. Wykorzystywany jest do wielu procesów produkcyjnych, w których otrzymuje się m.in. gaz(generatory, wodny, syntezowy), półkoks, smoła wytlewna, koks, gaz koksowniczy, paliwa płynne, oleje (napędowe, opałowe) i inne. Z punktu widzenia chemicznej różnorodności z pewnością węgiel jest surowcem chemicznym, wiele z wymienionych powyżej produktów staje się dalej surowcami. Pomimo tego w Polsce węgiel jest surowcem energetycznym, ponieważ większość wydobytego węgla jest spalana (a koksownictwo również przerabia znaczną ilość rocznego wydobycia).

11. Wykazać różnice pomiędzy węglem - pierwiastkiem C a węglem kamiennym

Węgiel C jest jednym z najważniejszych pierwiastków występujących w kuli ziemskiej. Wolny pierwiastek C występuje w bardzo małych ilościach głownie w formie dwóch krystalicznych odmian alotropowych: diamentu i grafitu, natomiast w stanie związanym C występuje w węglanach (np. CaCO3, MgCO3) oraz jako CO2 w atmosferze i wodzie morskiej w postaci różnorodnych związków organicznych oraz w gazie ziemnym, ropie naftowej i w węglu kamiennym.

Węgiel kamienny jest to węgiel kopalny zawierający 75-91% pierwiastka C (antracyt 96%). Jest to surowiec energetyczny i chemiczny i służy m.in. do otrzymywania półkoksu i koksu, smoły, benzyny, gazów przemysłowych i in.

12. Schemat zmian stopnia metamorfizmu w procesie uwęglania materiału roślinnego.

W fazie biochemicznej dochodziło do rozkładu substancji roślinnej dzięki hydrolizie (rozkład substancji chemicznych, organicznych i nieorganicznych, pod wpływem wody) i procesowi utleniania i udziałowi bakterii i grzybów. W ten sposób dochodziło do wzbogacenia materiału roślinnego w węgiel. Na skutek procesów erozyjnych i górotwórczych nałożyły się wierzchnie warstwy geologiczne. Na przykrytą skałami osadowymi biomasę po pewnym czasie zaczęło oddziaływać ciśnienie i temperatura. Rozpoczął się proces, który w konsekwencji doprowadził do usunięcia z niej gazów i skoncentrowania pierwiastka węgla (uwęglanie). W zależności od zawartości w danej kopalinie węgielnej pierwiastka węgla wyróżnia się poszczególne gatunki węgla: torf, węgiel brunatny, węgiel kamienny, antracyt i szungit. Z biomasy najpierw powstał torf. Na skutek dalszego uwęglania torf przekształcił się w węgiel brunatny, następnie w węgiel kamienny, którego najstarszą i najbardziej uwęgloną formą jest antracyt

13. Węgiel kamienny surowiec chemiczny czy energetyczny? Odpowiedz uzasadnij (2)

SUROWIEC CHEMICZNY:
· Woda pogazowa => siarczan amonu (nawóz sztuczny)
· Benzol => benzen, toluen, ksyleny
· Olej lekki => benzen, toluen, ksyleny
· Olej karbolowy => fenol, krezole, naftalen
· Olej naftalenowy, antracenowy, chryzenowy => naftalen, antracen, fluoren
· Pak => węglowodory aromatyczne
SUROWIEC ENERGETYCZNY:
· Gaz koksowniczy
· Koks
· Paliwa ciekłe

14. Wymień naturalne i sztuczne paliwa stałe.(2)

Paliwa stałe:
- naturalne: - torf - nie pali się, 90% wody
 - łupki bitumiczne - daje ropę naftową, węglową z częsci (masy) organicznej
 - węgiel kamienny
 - węgiel brunatny
 - antracyt
 - grafit, diament
- sztuczne: - koks
 - karbonizat
 - sadza

15. Podaj typy węgli kamiennych wg polskiej normy; omów hierarchię ważności parametrów klasyfikujących.(3)

Węgiel płomienny, gazowo-płomienny, gazowy, gazowo-koksowy, orto-koksowy, meta-koksowy, semi-koksowy, chudy, antracytowy, Antracyt, Metaantracyt

16. Jakie związki siarki spotykamy najczęściej w węglu kamiennym (2)

SIARKA CAŁKOWITA

nieorganiczna (pirytowa (Piryt FeS2, Markasyt FeS2) siarczanowa (Gips CaSO4*2H2O, Baryt BaSO4), elem.

Siarka organiczna tiole -SH, dwusiarczki -S-S-, związki heterocykliczne typu tiofenu

Przedstaw wydajności procesu wysokotemperaturowego koksowania

Koks (73-77; średnio 75-76)

Smoła koksownicza (2,5-4,5;)

Gaz koksowniczy (12-18;)

Benzol (0,8-1,4; bliżej 1)

Woda pirogeniczna (powstała wskutek reakcji termicznych 3-5%)

Amoniak (0,2 - 0,4%)



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Opracowanie pytań na surowce cz. 7, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Odtwarzalne, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Odpady, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Ogolne, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Opracowanie pytań na surowce cz. 1, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Opracowanie pytań na surowce cz. 3, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Opracowanie pytań na surowce cz. 4, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Wtorne, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Ropa, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Kopaliny, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Opracowanie pytań na surowce cz. 2, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Opracowanie pytań na surowce cz. 6, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Opracowanie pytań na surowce cz. 5, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
Opracowanie pytań na surowce cz. 7, Technologia Chemiczna, sem V, surowce, opracowania do egzaminu
J. Sławiński Odbiór i odbiorca w procesie historycznoliterackim, Teoria Literatury, TEORIA LITERATUR
J. Sławiński O problemach „sztuki interpretacji”, Teoria Literatury, TEORIA LITERATURY - opracowania
I POPRAWKA EGZAMINU Z CHEMII ORGANICZNEJ, Technologia chemiczna, Chemia organiczna, 4 semestr, organ
Opracowanie do egzaminu anatomia część I

więcej podobnych podstron