Koks: vzorec, typy, aplikace

Koks je pevný produkt tepelného zpracování bez přístupu kyslíku různých druhů paliva (rašeliny, uhlí, oleje nebo dřeva). Během tohoto procesu se koncentrace uhlíku ve výchozím materiálu zvyšuje a množství vlhkosti a nečistot se snižuje na minimum. Díky tomu je koks velmi dobré palivo, které hoří při dostatečně vysokých teplotách s téměř žádným kouřem.

Koks, stejně jako suroviny pro jeho výrobu, je směs mnoha látek. Definujte je naprosto nemožné. V chemii není koksová formulace dosud k dispozici. Lze určit pouze některé z jeho vlastností: obsah uhlíku, síry a jiných nečistot, stejně jako vlhkost. Proto definice "chemického vzorce koksu" v tomto článku lze chápat jako výše uvedené charakteristiky.

Existují také meziprodukty, které se nazývají polokoks. Jsou vyráběny při nižší teplotě (obvykle dvakrát méně) než při přijímání konvenčního koksu. Používají se také v průmyslu. Podle druhu paliva, ze kterého je koks vyroben, je látka rozdělena do několika typů.

Uhlíkový koks

Uhlíkový koks je pevný produkt šedé barvy, který se získává kalcinováním uhlí při teplotě 950-1100 ° C. Hmotnostní podíl uhlíku v něm je obvykle 96-98%. Z chemického hlediska má schopnost se zotavit, protože samotný uhlík je dobrým redukčním činidlem.

Ale ne každé uhlí může být použito pro koksování. Některé druhy uhlí již nejsou schopny slinovat (antracit a chudé uhlí), takže existuje určitý druh uhlí, který se nazývá koksování. Na základě chemického složení koksu obsah anorganických nečistot v nich nepřesahuje 10%, síra - 3,5% a těkavé látky - 35%. Během procesu koksu získává uhlí ustálený stav a je sintrován (zhutněn). Téměř celý objem tohoto uhlí se používá k výrobě koksu.

Tento typ koksu se používá jako palivo pro tavení železa (vysokopecní koks) a jiných slitin (slévárna), pro výrobu železa z železné rudy, stejně jako v chemickém průmyslu.

Ropný koks

Ropný koks je pevný zbytek získaný po zpracování oleje a jeho derivátů. Samotný olej má mnoho odrůd, takže výsledný koks má mnoho složení. Má tmavě šedou nebo černou barvu. Obsah uhlíku může dosáhnout až 99,5%. Podle vzorce je tento koks téměř čistý uhlík.

Surovina pro výrobu ropného koksu je tlustý zbytek po destilaci oleje: dehtu nebo topného oleje. Koksování se provádí při relativně nízké teplotě pro tento proces - 480-560 ° C a snížený tlak. Důvodem nízké teploty je to, že výchozí materiály již obsahují ve svém složení spoustu uhlíku, je nutné pouze dosáhnout mezní hodnoty.

Vzhledem k vysokému obsahu uhlíku se podobný koks používá k výrobě elektrod, karbidů vápníku nebo křemíku, brusných materiálů, vodičů, jako redukčních činidel v chemickém průmyslu. Ropný koks je spíše inertní, proto se někdy používá k výrobě chemicky a teplem odolných dílů a zařízení.

Pitch koks

Peck je viskózní zbytky z destilace dřeva, ropy nebo černouhelného dehtu. Ten se používá k výrobě smoly koksu. Použitá surovina je pouze předehřátá a roztavená smola. Teplota v procesu koksování se postupně zvyšuje z 450 na 1000 ° C. Výsledkem tohoto procesu je, že mnoho těkavých látek opouští hřiště, které se také shromažďuje a používá v jiných oblastech. Po ochlazení vzduchem nebo vodou se získá produkt obsahující téměř 98% uhlíku.

Tento typ koksu se používá pro výrobu anod a anodové hmoty, stejně jako pro neželeznou metalurgii.

Rašelinový koks

Rašelinový koks je produkt tepelného rozkladu rašeliny. Teplota samotného procesu se může lišit v závislosti na surovině a požadavcích na hotový výrobek, takže se pohybuje od 550 do 1100 ° C. Rašelinový koks obsahuje poměrně málo síry a jiných nečistot a také má vysokou reaktivitu.

Rašelinový koks podle vzorce je velmi podobný uhlí, proto se používá k tavení železa, redukci železné rudy a jako suroviny pro výrobu aktivního uhlí.