1. Розроблено наукові основи і технологію отримання хімічних продуктів термодеструкції вугілля, що дозволило вирішити велику науково-прикладну проблему підвищення ефективності використання вугільної шихти, що йде на виробництво коксу, як джерела хімічної сировини для промисловості. 2. Сформульовано і кількісно описано основні закономірності метаморфізму як природного процесу, що формує склад і хімічну структуру палива і, як
наслідок, його хімічний і енергетичний потенціали, а також кінетичні моделі вуглефікації твердого палива, що забезпечують можливість науково-обґрунтованого вибору вугілля для складання шихти з метою одержання хімічних продуктів заданого складу. 3. Встановлено, що в ході первинного піролізу реалізуються тільки ті процеси, що частково чи в цілому не встигли здійсниться в природних умовах, причому основний період руйнування міжмолекулярних невалентних зв’язків практично завершується з досягненням атомного відношення Н / О = 16 у “молекулярному” фрагменті вугілля, що відповідає його “молекулярній” масі » 280 а.о.м. і температурному інтервалу 673–723 K. Температурно-часові інтервали утворення основних первинних продуктів піролізу практично не залежать від ступеня метаморфізму вугілля і для пірогенетичної води складають 0 t 7 (373–723 K), для смоли – 4,5 t 7,5 (598–748 K), для газу і газового бензину – 4 t 12 (579–973 K). 4. Встановлено, що рідкі продукти піролізу пластмас різних типів впливають на макроструктуру ОМВ і, тим самим, змінюють вихід і склад первинних продуктів коксування вугільних шихт, так що, незважаючи на вторинний піроліз ПГП, при коксуванні сумішей вугільної шихти з добавкою до 2–3% мас. відходів пластмас у промисловій коксовій камері вихід смоли збільшився на
0,84–1,14% мас., сирого бензолу – на 0,2–0,3% мас., зворотного коксового газу – на 1,20–1,64% мас. Істотно, що при цьому одночасно вирішується великомасштабна екологічна проблема утилізації побутових і промислових відходів пластмас. 5. Експериментально показано, що ПГП після утворення рухаються як на “гарячу”, так і на “холодну” сторони від пластичного шару. Обґрунтування гіпотези про вертикальний рух у завантаженні газоподібної фази, що утворюється, і встановлення на цій основі переважної ролі розпеченої “шапки” коксового
пирога у вторинному піролізі дозволило рекомендувати для збільшення виходу і збереження первинного складу ПГП: екранування чи охолодження зводу камери коксування для зниження рівня радіаційного теплопереносу; зменшення часу перебування ПГП у підсклепінному просторі за рахунок збільшення висоти
завантаження з урахуванням величини його усадки і зниження тиску на виході з камери, а також застосування декількох газозбірників; зменшення часу перебування з одночасним зниженням температури в підсклепінному просторі шляхом організації рециклу зворотного коксового газу; зниження рівня обігріву і встановлення оптимального розподілу температур по висоті камери; роздільний
відбір основних ПГП із застосуванням не менш двох газозбірників. 6. Сформульовані теоретичні уявлення про механізм усадочних явищ
дозволили розробити математичну модель обігріву промислової коксової печі для розрахунку температурних полів у завантаженні і, тим самим, визначення схеми роздільного відбору різних ПГП. 7. У рамках системного підходу до аналізу коксохімічного виробництва розроблено метод розрахунку буферних систем для ефективної стабілізації
параметрів технологічних потоків і, як наслідок, виходу і складу хімічних продуктів коксування вугільних шихт. 8. Отримані теоретично і підтверджені експериментально результати, що говорять про “надтекучість” первинних продуктів піролізу ОМВ, дозволяють рекомендувати для переробки малометаморфізованого вугілля технологію,
засновану на розподілі фаз, що утворюються в ході низько- і середнєтемпературного піролізу. В умовах високорозвиненої інфраструктури коксохімічного підприємства ця технологія є високорентабельним виробництвом
сировини для хімічної промисловості, газу, як енергоносія, і вуглецевих матеріалів. 9. Розроблені заходи і технічні рішення прийняті Українською науково-промисловою асоціацією “Укркокс” для впровадження на всіх коксохімічних підприємствах України, а також Гіпрококсом для використання при проектуванні нових і реконструкції діючих коксових батарей. Часткова реалізація отриманих результатів на ВАТ “Авдієвський КХЗ”
дала 0,32 грн./т, а на ВАТ “ Дніпродзержинський КХЗ” – 0,29 грн./т валового коксу. |
