Carbón que se puede obtener de él. Que esta hecho de carbon
El uso del carbón es diverso.. Se utiliza como combustible doméstico, energético, materia prima para procesos metalúrgicos y industria química, así como para la extracción de elementos raros y oligoelementos. Carbón, industria química del coque, ramas de la industria pesada llevan a cabo el procesamiento del carbón por coquización. La coquización es un método industrial de procesamiento del carbón mediante calentamiento hasta 950-1050 C sin acceso de aire. Los principales productos químicos de coque son: gas de horno de coque, benceno crudo, alquitrán de hulla, amoníaco.
Los hidrocarburos se recuperan del gas del horno de coque lavándolos en depuradores con aceites líquidos de absorción. Después de la destilación del aceite, destilación de una fracción, purificación y re-rectificación, se obtienen productos comerciales puros, tales como: benceno, tolueno, xilenos, etc. A partir de compuestos insaturados contenidos en el benceno crudo, se obtienen resinas de cumarona, que se utilizan para la producción de barnices, pinturas, linóleo y en la industria del caucho. Una materia prima prometedora también es el ciclopentadieno, que también se obtiene del carbón. Carbón- materia prima para la producción de naftaleno y otros hidrocarburos aromáticos individuales. Los productos más importantes del procesamiento son las bases de piridina y los fenoles.
El carbón fue el primer material fósil que la gente usó como combustible. El uso de carbón como energía permitió el rápido avance de la industria y, en un momento dado, el carbón representó la mitad de la producción mundial de energía. El carbón es una roca sedimentaria que se formó como resultado de la descomposición natural de plantas antiguas. En los depósitos, el carbón se presenta en forma de vetas. La composición de la hulla incluye una gran cantidad de carbono y sustancias volátiles con una pequeña proporción de impurezas minerales.
Al procesar, en total, se pueden obtener más de 400 productos diferentes, cuyo costo, en comparación con el costo del carbón en sí, aumenta entre 20 y 25 veces, y los subproductos obtenidos en las plantas de coque superan el costo del coque en sí.
Muy prometedora es la combustión (hidrogenación) del carbón con la formación de combustible líquido. Para la producción de 1 tonelada de petróleo se consumen 2-3 toneladas de carbón. El grafito artificial se obtiene del carbón. Se utilizan como materias primas inorgánicas. Durante el procesamiento del carbón de éste a escala industrial extracto de vanadio, germanio, azufre, galio, molibdeno, zinc, plomo. Las cenizas de la combustión del carbón, la minería y los desechos de procesamiento se utilizan en la producción de materiales de construcción, cerámica, materias primas refractarias, alúmina y abrasivos. Con el fin de optimizar el uso del carbón, se enriquece (eliminación de impurezas minerales).
El carbón contiene hasta un 97% de carbono; se puede decir que subyace a todos los hidrocarburos, es decir, se basan en átomos de carbono. A menudo, uno encuentra carbono amorfo en forma de carbón. Por estructura, el carbono amorfo es el mismo grafito, pero en un estado de molienda más fina. Uso práctico Las formas amorfas de carbono son variadas. Coque y carbón como agente reductor en metalurgia durante la fundición de hierro.
El carbón es una parte integral de nuestra vida. Aplicación versátil en casi todas las industrias economía nacional el carbón también implica su posterior extracción y procesamiento.
Los carbones tienen un alto poder calorífico, contienen hasta un 32% de sustancias volátiles, por lo que se encienden bien.
En Inglaterra, en el siglo XVII, el carbón se usaba como coque en la fundición de hierro. Más tarde, en el siglo XIX, el carbón se utilizó para el transporte. Actualmente, el carbón se utiliza en la producción de electricidad, coque metalúrgico y la fabricación de diversos productos.
Las cuencas de carbón más grandes de Rusia en términos de extracción de carbón son las cuencas de Tunguska, Kuznetsk y Pechora. En Kazajstán - Karaganda. En los EE. UU., las cuencas de los Apalaches y Pensilvania. En Alemania, el Ruhr y muchos otros Muchos países tienen grandes depósitos de carbón.
Así, vemos que el carbón es una parte integral de nuestra vida. El uso de la hulla en prácticamente todas las ramas de la economía nacional presupone su posterior extracción y procesamiento, lo que sin duda esconde perspectivas aún ocultas para nosotros.
El carbón comenzó a surgir en nuestro planeta hace unos 360 millones de años. Los científicos llamaron a esta era el período Carbonífero o Carbonífero. Luego aparecieron los primeros reptiles terrestres, las primeras plantas grandes. Sus cuerpos y troncos se descomponían tras la muerte de animales y plantas, y un increíble porcentaje de oxígeno solo contribuía a acelerar este proceso. Es ahora cuando nos contentamos con un insignificante 20% de oxígeno, pero luego los animales respiraron profundamente: ¡el porcentaje de oxígeno en la atmósfera de Carbono alcanzó el 50%! Esta es una cifra enorme, y es a ella a la que le debemos la riqueza actual de los depósitos de carbón en nuestro planeta.
Pero el carbón no lo es todo. Después del procesamiento, se aísla de un número tal de diferentes sustancias útiles y productos que ni te imaginas! Según las estimaciones más conservadoras, ¡la cantidad de tipos de productos de procesamiento de carbón alcanza los 600!
Obtención de productos del procesamiento del carbón
Los productos reciben diferentes caminos. Según el producto final deseado. Por ejemplo, para obtener productos puros (estos incluyen productos primarios del procesamiento del carbón) - coque, amoníaco, tolueno, benceno - se utilizan aceites de lavado líquidos. Los dispositivos especiales proporcionan productos de sellado y los protegen de la descomposición prematura. El procesamiento primario también incluye el método de coquización: ¡el carbón se calienta a una temperatura de +1000 ° C! El acceso al oxígeno también está completamente bloqueado.
Después de todos estos procedimientos, cualquier producto primario se somete a una purificación adicional. Los productos de procesamiento de carbón también incluyen:
- naftalina;
- fenol;
- hidrocarburo;
- alcohol salicílico;
- dirigir;
- vanadio;
- germanio;
- azufre;
- zinc.
Como puede ver, los productos son extremadamente diversos. Sin ellos, nuestra vida no sería tan fácil.
Ámbito de aplicación de los productos de procesamiento de carbón.
Tomemos, por ejemplo, la cosmetología (quizás el área más útil para que las personas usen productos de procesamiento de carbón). Para el tratamiento de pieles grasas y acné, se utilizan cremas, sueros, mascarillas, lociones y tónicos con adición de azufre, ácido y zinc. El azufre elimina la inflamación existente, el zinc previene la posible aparición de nuevas inflamaciones, el ácido salicílico se utiliza en lociones, espumas y geles lavantes. Los productos de procesamiento de carbón ya han salvado a más de un millón de adolescentes y jóvenes de las burlas de sus compañeros.
Para el tratamiento de quemaduras y lesiones, se utilizan compuestos de plomo y zinc; los productos de zinc y arcilla del carbón son ideales para la psoriasis (aunque solo en las primeras etapas, mientras que la enfermedad tiene una forma evidente en la piel y aún no ha pasado a los huesos) .
Se obtienen excelentes sorbentes del carbón, que se utilizan en medicina para el tratamiento de enfermedades de los intestinos y el estómago, incluidas enfermedades tan graves como la disbacteriosis. Los sorbentes, a los que se añade zinc, se utilizan para tratar la caspa y la seborrea grasa, y con mucho éxito. Las sustancias pícricas sin refinar (explosivos) son buenas para la cicatrización de heridas.
Pero eso no es todo. Existe un procedimiento llamado hidrogenación: con su ayuda, se produce combustible líquido a partir del carbón. Y los productos de combustión formados durante este proceso son una materia prima ideal para varios materiales de construcción, además, refractarios. En particular, la cerámica se produce de esta manera.
En la industria pesada, el carbón también ha encontrado un uso excelente: es indispensable para la fundición de varios metales y mineral de hierro. Lo único que es un poco extraño es que el costo de casi todos los productos procesados con carbón supera significativamente el costo. Por supuesto, se necesita dinero para todos los materiales, equipos, locales, pago por el trabajo de los artesanos involucrados en el procesamiento: estos son costos naturales para la producción de productos. Pero el costo de algunos componentes supera cientos de veces el costo del carbón, y esto ya levanta algunas sospechas.
Por supuesto, sabes que el carbón se utiliza como combustible, tanto en la vida cotidiana como en la industria. El carbón fue el primer material fósil que la gente empezó a utilizar como combustible. Fue el carbón lo que condujo a la revolución industrial. En el siglo XIX, se usaba mucho carbón para el transporte. En 1960, el carbón proporcionaba aproximadamente la mitad de la producción mundial de energía. Sin embargo, en 1970, su participación había caído a un tercio: el carbón como combustible fue reemplazado por otras fuentes de energía, en particular el petróleo y el gas.
Sin embargo, el uso del carbón no se limita a esto. El carbón es una materia prima valiosa para las industrias química y metalúrgica.
La industria del carbón utiliza carbón coquizable. Las plantas de coque consumen hasta 1/4 del carbón producido. La coquización es un proceso de procesamiento del carbón mediante calentamiento hasta 950-1050°С sin acceso de oxígeno. Durante la descomposición del carbón, se forma un producto sólido, coque y productos volátiles, gas de horno de coque.
El coque constituye el 75-78% del peso del carbón. Se utiliza en la industria metalúrgica para la fundición de hierro y también como combustible.
El gas de horno de coque constituye el 25% de la masa de carbón procesado. Los productos volátiles que se forman durante la coquización del carbón se condensan con vapor de agua, como resultado de lo cual se liberan alquitrán de hulla y agua de alquitrán.
El alquitrán de hulla es 3-4% en peso de carbón y es una mezcla compleja de sustancias orgánicas. Actualmente, los científicos han identificado solo el 60% de los componentes de la resina, ¡y esto es más de 500 sustancias! De la resina se obtienen naftaleno, antraceno, fenantreno, fenoles y aceites de hulla.
Del agua de alquitrán (es 9-12% en peso de carbón), amoníaco, fenoles, bases de piridina se aíslan por destilación con vapor. A partir de compuestos insaturados contenidos en el benceno crudo se obtienen resinas de cumarona, que se utilizan para la producción de barnices, pinturas, linóleo y en la industria del caucho.
El grafito artificial se obtiene del carbón.
El carbón también se utiliza como materia prima inorgánica. Los metales raros como el vanadio, el germanio, el galio, el molibdeno, el zinc, el plomo y el azufre se extraen del carbón durante el procesamiento a escala industrial.
Las cenizas de la combustión del carbón, la minería y los desechos de procesamiento se utilizan en la producción de materiales de construcción, cerámica, materias primas refractarias, alúmina y abrasivos.
En total, se pueden obtener más de 400 productos diferentes procesando hulla, cuyo costo es 20-25 veces mayor que el costo del carbón en sí, y los subproductos obtenidos en las plantas de coque superan el costo del coque en sí. .
Por cierto...
El carbón está lejos de ser el mejor combustible. Tiene un gran inconveniente: su combustión genera muchas emisiones, tanto gaseosas como sólidas (cenizas), contaminantes ambiente. En la mayoría de los países desarrollados, existen requisitos estrictos para el nivel de emisiones permitido por la quema de carbón. Las reducciones de emisiones se logran mediante el uso de varios filtros.
Si te preguntas qué se obtiene del carbón y el petróleo, entonces puedes llegar a la conclusión de que mucho. Estos dos fósiles sirven como las principales fuentes de hidrocarburos. Todo debe ser considerado en orden.
Petróleo
Si continuamos entendiendo lo que se obtiene del carbón y el petróleo, vale la pena mencionar la fracción diesel de la refinación del petróleo, que generalmente sirve como combustible para los motores diesel. El fuel oil contiene hidrocarburos de alto punto de ebullición. Por medio de destilación a presión reducida, se obtienen normalmente diversos aceites lubricantes a partir del fueloil. El residuo que queda después del procesamiento del fuel oil se denomina comúnmente alquitrán. De él se obtiene una sustancia como el betún. Estos productos están destinados para su uso en Construcción vial. Mazut se usa a menudo como combustible para calderas.
Otros métodos de reciclaje
Para comprender por qué el petróleo es mejor que el carbón, debe averiguar a qué otros tratamientos están sujetos. El petróleo se procesa mediante el cracking, es decir, la transformación termocatalítica de sus partes. El agrietamiento puede ser de uno de los siguientes tipos:
- Térmico. En este caso, se lleva a cabo la división de hidrocarburos bajo la influencia de temperaturas elevadas.
- Catalítico. Se lleva a cabo en condiciones alta temperatura, sin embargo, también se agrega un catalizador, gracias al cual es posible controlar el proceso, así como conducirlo en una dirección determinada.
Si hablamos de cómo el petróleo es mejor que el carbón, entonces se debe decir que en el proceso de craqueo se forman sustancias orgánicas que se usan ampliamente en la síntesis industrial.
Carbón
El procesamiento de este tipo de materia prima se realiza en tres direcciones: hidrogenación, coquización y combustión incompleta. Cada uno de estos tipos implica el uso de un proceso tecnológico especial.
La coquización implica la presencia de materias primas a una temperatura de 1000-1200 o C, donde no hay acceso de oxígeno. Este proceso permite las transformaciones químicas más complejas, cuyo resultado será la formación de coque y productos volátiles. El primero en estado enfriado se envía a empresas metalúrgicas. Los productos volátiles se enfrían, después de lo cual se obtiene el alquitrán de hulla. Todavía quedan muchas sustancias sin condensar. Si hablamos de por qué el petróleo es mejor que el carbón, debe tenerse en cuenta que se obtienen muchos más productos terminados del primer tipo de materia prima. Cada una de las sustancias se envía a una producción específica.
Por el momento, incluso se lleva a cabo la producción de petróleo a partir del carbón, lo que permite obtener un combustible mucho más valioso.