Koks: formula, vrste, primjena
Koks je solidan proizvod toplinske obrade bez pristupa kisiku različitih vrsta goriva (treset, ugljen, ulje ili drvo). Tijekom tog procesa koncentracija ugljika u izvornom materijalu se povećava, a količina vlage i nečistoća se smanjuje na minimum. Zbog toga je koks vrlo dobro gorivo koje gori na dovoljno visokim temperaturama, gotovo bez dima.
Koks, kao i sirovine za njegovu proizvodnju, mješavina je mnogih tvari. Definirati ih točno nemoguće. U kemiji, formula koksa još nije dostupna. Može se odrediti samo neke od njegovih značajki: sadržaj ugljika, sumpora i drugih nečistoća, kao i vlažnost. Stoga se definicija "kemijske formule koksa" u ovom članku može razumjeti kao gore navedene karakteristike.
Postoje i intermedijarne tvari koje se nazivaju polukoks. Izrađuju se na nižoj temperaturi (obično dva puta manje) nego kod primanja konvencionalnog koksa. Također se koriste u industriji. Prema vrsti goriva iz kojeg se proizvodi koks, tvar se dijeli na nekoliko tipova.
Koks ugljena
Koks ugljena je kruti proizvod sive boje, koji se dobiva kalciniranjem ugljena na temperaturi od 950 - 1100 ° C. Maseni udio ugljika u njemu je obično 96-98%. S kemijske točke gledišta, ima sposobnost oporavka, budući da je sam ugljik dobar redukcijski agens.
Ali ne može se svaki ugljen koristiti za koksiranje. Neke vrste ugljena više nisu sposobne za sinteriranje (antracit i lean ugljen), tako da postoji određena vrsta ugljena, koja se naziva koksiranje. Na temelju kemijske formule koksa, sadržaj anorganskih nečistoća u njima ne prelazi 10%, sumpor - 3,5%, a hlapljive tvari - 35%. Tijekom procesa koksiranja, ugljen dobiva plastično stanje i sinterira (zbija se). Gotovo cijeli volumen takvog ugljena koristi se za proizvodnju koksa.
Ova vrsta koksa koristi se kao gorivo za taljenje željeza (koksa visoke peći) i drugih legura (ljevaonica), za proizvodnju željeza iz željezne rude, kao iu kemijskoj industriji.
Naftni koks
Naftni koks je kruti ostatak dobiven nakon prerade nafte i njezinih derivata. Samo ulje ima mnogo sorti, tako da nastala koks ima mnogo sorti u sastavu. Ima tamno sivu ili crnu boju. Sadržaj ugljika može doseći 99,5%. Prema formuli, ovaj koks je gotovo čisti ugljik.
Sirovina za proizvodnju naftnog koksa je debeli ostatak nakon destilacije ulja: katrana ili loživog ulja. Koksiranje se provodi pri relativno niskoj temperaturi za taj proces - 480-560 ° C i smanjenom tlaku. Razlog niske temperature je da polazni materijali već sadrže mnogo ugljika u svom sastavu, potrebno ga je samo dovesti do granične vrijednosti.
Zbog visokog sadržaja ugljika, sličan se koks koristi za proizvodnju elektroda, kalcijevih ili silicijevih karbida, materijala za brušenje, vodiča, kao redukcijskih sredstava u kemijskoj industriji. Naftni koks je prilično inertan, pa se ponekad koristi za proizvodnju dijelova i opreme otpornih na kemikalije i toplinu.
Smola koksa
Peck je viskozni ostatak od destilacije drva, nafte ili ugljenog katrana. Potonji se koristi za proizvodnju smolastog koksa. Korištena sirovina je samo prethodno zagrijana i otopljena smola. Temperatura u procesu koksiranja postupno se povećava od 450 do 1000 ° C. Kao rezultat tog procesa, mnoge hlapljive tvari napuštaju smolu, koje se također prikupljaju i koriste u drugim područjima. Nakon hlađenja zrakom ili vodom dobiva se proizvod koji sadrži gotovo 98% ugljika.
Ova vrsta koksa koristi se za proizvodnju anoda i anodne mase, kao i za obojenu metalurgiju.
Tresetna koka
Tresetni koks je produkt toplinske razgradnje treseta. Temperatura samog procesa može varirati ovisno o sirovini, kao i zahtjevima za gotov proizvod, tako da se kreće od 550 do 1100 ° C. Tresetni koks sadrži dosta sumpora i drugih nečistoća, a također ima visoku reaktivnost.
Tresetni koks po formuli vrlo je sličan ugljenu, stoga se koristi za taljenje željeza, smanjenje željezne rude i kao sirovina za proizvodnju aktivnog ugljena.