F визначається двома іншими розмірами камери печі - довжиною і висотою. p> Коксова піч - реактор періодичної дії, тому температура вугільної шихти в ній змінюється в часу. Отже, змінюється і рушійна сила процесу, тобто різниця температур між гріючими газами та вугільної шихтою О”t = t г - T ш . Безпосередньо після завантаження шихти t ш мала і різниця О” t велика. Тому в холодну шихту надходить в одиницю часу більшу кількість теплоти і вугілля у стінок камери починає коксованого, в той час як внаслідок низької теплопровідності шихти середні шари залишаються холодними. У міру прогріву шихти її температура зростає і рушійна сила процесу О”t падає при одночасному підвищенні температури по перетину камери.
Хімічні перетворення при коксуванні можуть бути зведені до реакцій двох типів: первинним і вторинним.
До первинних реакцій, протікає в шихті при її нагріванні, відносяться:
реакції деструкції складних молекул;
реакції фенолізаціі;
реакції карбонізації органічної частини вугілля;
реакції відщеплення атомів водню, гідроксильних, карбоксильної і метоксільних ОСН 3 груп.
У процесі первинних перетворень з вугільної шихти виділяються первинний газ і пари первинної смоли і утворюється кокс. До вторинних реакцій, які протікають при контакті виділилися первинного газу та первинної смоли з нагрітою стінкою печі, відносяться:
реакції крекінгу алканів
З n H 2n +2 ​​ в†’ C m H 2m +2 + C p H 2p ;
реакції полімеризації алкенів
ЗС n Н 2n в†’ О”С n Н 2n ;
реакції дегидрогенизации нафтенов
О”С n Н 2n в†’ З n H 2n-6 + ДТ 2 ;
реакції конденсації ароматичних вуглеводнів, наприклад
2С 6 Н 6 в†’ З 10 Н 8 + С 2 Н 4 ;
реакції утворення карбенов з наступним перетворенням їх у напівкокс і кокс.
Продуктом вторинних перетворень є складна суміш газоподібних і пароподібні при температурі коксування речовин різної природи - прямий коксовий газ (ПКГ). На рис.1.3 представлена ​​схема хімічних перетворень при коксуванні.
В
Малюнок 1.3 Схема хімічних перетворень при коксуванні
Послідовність процесів, протікають в шихті при підвищенні температури в печі, може бути представлена ​​в наступному вигляді:
250 В° С - відщеплення Н 2 О, СО, СО 2 , Н 2 ;
300 В° С - початок виділення КУС, виділення пірогенетичної води;
350-500 В° С - пластифікація вугільної шихти;
500-550 В° С - розкладання органічної частини вугілля з виділенням перви...
