3.3 Ой-Қарағай кен орны көмірін экстракциялау

Кө мірден сұ йық отын мен химиялық ө німдер алу – болашақ тағ ы мұ най ө ң деу ө неркә сібі мен энергетика ү шін маң ызы зор бағ ыттардың бірі. Кө мірден сұ йық ө німдер алу мақ сатында жү ргізілетін зерттеулер оның қ ұ рылысын айқ ындауды жә не практикалық мә селені – табиғ и органикалық шикізаттың мол қ орын пайдалануды кө здейді. Кө мірдің еру дә режесіне қ арай органикалық еріткіштерді келесі топтарғ а бө ліп қ арастыруғ а болады.

А тобындағ ы еріткіштер. Мұ ндай еріткіштердің қ айнау температурасы тө мен, сә йкесінше тиімділігі де жоғ ары емес. Оларғ а ацетон, гексан, спирттер, кү кіртті кө міртек, хлороформ, тұ йық тізбекті еріткіштер (бензол, диоксан, тиофен, толуол, ксилол) жатады.

Ә тобындағ ы еріткіштер – қ айнау температурасы орташа, тиімділігі жоғ ары заттар. Оларғ а қ ұ рамында біріншілік аминотоптары бар алифатты жә не ароматты қ осылыстар мен қ ұ рамында азот, фенол бар гетероциклді қ осылыстар кіреді.

Б тобындағ ы еріткіштер – қ айнау температурасы жоғ ары заттар: антрацен, нафталин, пирен, ретен, тетралин, антрацен майы.

Ә жә не Б тобындағ ы органикалық еріткіштермен кө мірді ө ң дегенде оның ісінуі жү реді, ал А тобындағ ы еріткіштерде кө мірдің ісінуі жү рмейді [42].

Кө мірді экстракциялау процесіне органикалық еріткіштер: бензол, толуол, тө рт хлорлы кө міртек жә не пиридин алынды. Аталғ ан еріткіштердің физикалық -химиялық кө рсеткіштері 6-кестеде келтірілген [43-45]. Еріткіштердің қ айнау температурасы 76, 7-115, 3⁰C қ ұ райды, ал критикалық жағ дайдағ ы температураларының мә ндері 115, 4-318, 6⁰C қ ұ райды. Осы жағ дайдағ ы қ ысым мә ндері 4, 00-4, 91 МПа дейін жетеді.

6-кесте - Еріткіштердің физика-химиялық кө рсеткіштері

Еріткіштер	T_қ, ⁰C	T_{балқ у} ⁰C	t кр, ⁰C	Р кр, МПа	d₄²⁰, г/см³
Бензол Толуол Тө ртхлорсутек Пиридин	80, 1 110, 6 76, 7 115, 3	5, 53 94, 99 -22, 96 -42, 00	289, 5 318, 6 283, 1 115, 4	4, 91 4, 11 4, 55 4, 00	0, 879 0, 865 1, 595 0, 982

6-суретте Ой-Қ арағ ай кен орыны кө мірін экстракциялаудың сызба-нұ сқ асы келтірілген.

6-сурет - Ой-Қ арағ ай кен орны кө мірін экстракциялау процесінің сызбанұ сқ асы

Кө мірден сұ йық ө німдерді экстракциялау процесін жү ргізбестен бұ рын бастапқ ы шикізатты процеске дайындау кезең і жү ргізілді. Ол ү шін бастапқ ы Ой-Қ арағ ай кен орыны кө мірі бө лме температурасында кептірілді. Кептіргеннен кейін оны келіде немесе қ андайда бір қ ұ ралдың кө мегімен майдалап ү гітілді. Бұ дан ары майдаланғ ан кө мір диірменде механикалық ө ң деуден ө тті. Бұ л жү ргізілген процестер кө мірді химиялық ө ң деуге дайындау сатысын қ ұ райды (6-сурет).

Механикалық ө ң делген кө мір органикалық еріткіштермен араластырылып, еріткіш температурасынан жоғ ары температурада, қ ысым қ олданылып, реакторда экстракциялау процесіне ұ шыратылады. Бұ л кө мірді экстракциялау процесін қ ұ райды.

Экстракциялау процесі аяқ талғ аннан кейін реактор бө лме температурасына дейін суытылып, қ атты жә не сұ йық ө німдер центрифуга кө мегімен ажыратылды. Бұ л процестің нә тижесінде экстракциялау процесінен алынғ ан ө нім экстракт пен рафинатқ а ажыратылды.

Центрифугалаудан бө лініп алынғ ан қ атты жә не сұ йық ө німдердің қ ұ рамдары физика-химиялық талдау ә дістерімен зерттеледі.

Жоғ арыда атап ө ткен процестер бойынша Ой-Қ арағ ай кен орыны кө мірін экстракциялаудың принципиалды сызба-нұ сқ асы қ ұ растырылды.

7-суретте кө мірді экстракциялау процесінің принципиалды сызба-нұ сқ асы келтірілген.

Физика-химиялық талдау ә дістері

7-сурет - Кө мірден сұ йық ө німдерді экстракциялау процесінің принципиалды сызбанұ сқ асы

Кө мірді экстракциялау процесінің зерттеу нә тижелері 7-кестеде келтірілген.

7-кесте - Ой-Қ арағ ай кен орны кө мірін экстракциялау процесінің нә тижелері

№	Еріткіштің тү рі	Кө мір массасы, г	Еріткіш кө лемі, мл	Темпе-ратура, ⁰С	Қ ысым, МПа	Сұ йық ө нім шығ ымы, %	Газ, л
	Бензол	5, 0	25, 0	289, 5	5, 2	94, 5	10, 0
	Толуол	5, 0	25, 0	320, 0	2, 3	99, 1	0, 6
	Пиридин	5, 0	25, 0	115, 4	1, 2	97, 2	1, 4
	Тө ртхлорлы кө міртек	5, 0	25, 0	283, 1	1, 9	98, 9	3, 9

Кестеде кө рсетілгендей бастапқ ы кө мір мен органикалық еріткіштердің қ атынасы 1: 5 қ атынасындай алынды. Жоғ ары критикалық жағ дайда органикалық еріткіштерде кө мірдің термиялық еруі жү ргізілді. Еріткіш ретінде бензолды қ олданғ анда критикалық температура мә ні 289, 5⁰С қ ұ рады, осы кездегі қ ысым мә ні 5, 2 МПа жетті. Процесс нә тижесінде 10, 0 л газ газометрге жинап алынды, сұ йық ө нім шығ ымы пастаның органикалық массасына шақ қ анда 94, 5 % қ ұ рады.

Толуолды қ олданып кө мірдің термиялық еру процесін жү ргізгенде сұ йық ө нім шығ ымы пастаның органикалық массасына шақ қ анда 99, 1% қ ұ рады. Процесс температурасы 320, 0⁰С жетіп, қ ысым мә ні 2, 3 МПа қ ұ рады.

Термиялық еру процесіне тө рт хлорлы кө міртекті қ олданғ анда пастаның органикалық массасына шақ қ анда сұ йық ө нім шығ ымы 98, 9 % қ ұ рады. Процесс қ ысымы 1, 9 МПа, температура мә ні 283, 1⁰С қ ұ рады.

Еріткіш ретінде пиридинді қ олданып, 115⁰С температура мен 1, 0 МПа қ ысым мә нінде экстракциялау процесі жү ргізілді. Осы кезде сұ йық ө нім шығ ымы пастаның органикалық массасына шақ қ анда 97, 2% қ ұ рады.

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 9 101112 13 14 Следующая ⇒