कोयला - प्रसंस्करण कल, आज और कल

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

एक बार मेंडेलीव ने कहा था कि तेल के साथ डूबना बैंकनोटों को भट्टी में फेंकने जैसा है। कोयले के बारे में भी यही कहा जा सकता है। पुनर्चक्रण पर्यावरण पर बोझ को कम करता है और कोयले से सल्फर युक्त हानिकारक अशुद्धियों को व्यावहारिक रूप से समाप्त करता है। आइए हम कोयला प्रसंस्करण की मुख्य विधियों और प्रक्रियाओं के साथ-साथ परिणाम और इससे प्राप्त उत्पादों पर विचार करें।

कोयला अतीत

मानव जाति प्राचीन ग्रीस से कोयले को ईंधन के रूप में जानती है। लेकिन एक स्वतंत्र उद्योग के रूप में कोयला उद्योग केवल 18वीं शताब्दी में ही खड़ा हुआ। 19वीं शताब्दी की शुरुआत में, कोयले का उपयोग बहुत सक्रिय रूप से किया जाने लगा - परिवहन, बिजली उत्पादन, धातु विज्ञान, रासायनिक उद्योग, ऑटोमोबाइल और जहाज निर्माण आदि के लिए ईंधन। बेहतर कच्चे माल की आवश्यकता थी।

कोयले के प्रसंस्करण के तरीके 20वीं शताब्दी में विकसित किए गए ताकि निकाले गए कच्चे माल की गुणवत्ता अधिक हो। वे नुकसान के साथ थे, जैसे उत्पादों की कम उपज, कठोर फ्रेमप्रक्रिया का कार्यान्वयन। लेकिन प्रक्रिया में विभिन्न उत्प्रेरकों की शुरूआत के साथ, उत्पाद की उपज अधिक हो गई, और इसलिए सस्ता हो गया, और प्रक्रिया के पारित होने के लिए अब सभी शर्तों के सख्त अनुपालन की आवश्यकता नहीं थी।

आज कोयले का खनन और प्रसंस्करण भविष्य की ओर एक कदम है। इसे पांच प्रकार से किया जाता है। विधि का चुनाव वांछित अंतिम उत्पाद पर निर्भर करता है।

पायरोलिसिस

कोयला प्रसंस्करण की इस पद्धति का उपयोग लंबे समय से किया जा रहा है। 90 के दशक के उत्तरार्ध में वापस। उन्नीसवीं शताब्दी में, वे जानते थे कि कैसे बहुलक अणुओं के विनाश का कारण बनने के लिए हवा की पहुंच के बिना कोयले को गर्म करना है, जिसके बाद उनका परिवर्तन हुआ। थर्मोकेमिकल प्रसंस्करण उत्पाद ठोस, तरल और गैसीय अवस्था में आते हैं।

आधुनिक कोकिंग (पायरोलिसिस का दूसरा नाम) 900 और 1100 डिग्री सेल्सियस के बीच तापमान पर किया जाता है। प्रक्रिया का उत्पाद कोक है, जिसका उपयोग धातुकर्म उद्योग में, लौह और अलौह दोनों के साथ-साथ गैसों और वाष्पों के मिश्रण के रूप में उप-उत्पाद में किया जाता है।

बाद में उच्च तापमान कोकिंग मिश्रण से लगभग 250 रसायनों को बरामद किया जाता है, जिसमें बेंजीन, नेफ़थलीन, फिनोल, अमोनिया और हेट्रोसायक्लिक यौगिक शामिल हैं। प्रक्रिया में एक उत्प्रेरक की शुरूआत ने एक सूक्ष्म आंतरिक संरचना के साथ कोक के निर्माण में योगदान दिया - एक अधिक मूल्यवान प्रकार का वाणिज्यिक कोक।

सेमी-कोकिंग

प्रसंस्करण द्वारा कोयले से ईंधन (तरल या गैसीय) प्राप्त करने के लिए 500 डिग्री सेल्सियस पर कम तापमान वाली कोकिंग का उपयोग किया जाता है। प्रक्रिया भी अभिनव नहीं है, यह लंबे समय से जाना जाता है।पहले, लक्ष्य भूरे कोयले से ठोस ईंधन प्राप्त करना था, जो ऊर्जावान रूप से अधिक मूल्यवान था। आज, ऑक्सीकरण उत्प्रेरक के उपयोग के साथ अर्ध-कोकिंग द्वारा कोयला प्रसंस्करण की प्रक्रिया ने अंतिम उत्पाद की पर्यावरण मित्रता को बढ़ा दिया है, इसने कार्सिनोजेन्स और हानिकारक पदार्थों की एकाग्रता को कम कर दिया है। परिणामी राल का उपयोग सॉल्वैंट्स और ईंधन के उत्पादन के लिए किया जाता है।

विनाशकारी हाइड्रोजनीकरण

कोयले के प्रसंस्करण की इस पद्धति का उद्देश्य ठोस ईंधन को 400-500 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर और हाइड्रोजन के प्रभाव में "सिंथेटिक तेल" में परिवर्तित करना है। इस तरह के प्रसंस्करण का विचार पिछली शताब्दी के 20 के दशक में सामने आया था। 1930 और 1940 के दशक में, जर्मनी और ग्रेट ब्रिटेन में पहले औद्योगिक उद्यम बनाए गए थे, लेकिन यूएसएसआर में इस प्रक्रिया का उपयोग केवल 1950 के दशक में औद्योगिक पैमाने पर किया गया था।

एल्यूमीनियम, मोलिब्डेनम और कोबाल्ट का मिश्रण तेल शोधन में उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है। प्रारंभ में, इसका उपयोग कोयले के लिए भी किया जाता था, लेकिन, जैसा कि यह निकला, उत्प्रेरक के रूप में व्यापक लौह अयस्क - मैग्नेटाइट, पाइराइट या पाइरोटाइट - का उपयोग करके, दक्षता के नुकसान के बिना, प्रक्रिया को बहुत सस्ता बनाया जा सकता है। इस तरह के परिणाम की गणना करना आसान था, यदि आप जानते हैं कि उत्प्रेरण अप्रत्यक्ष रूप से होता है। कोयला हाइड्रोजन अणुओं की क्रिया के तहत तरल चरण में नहीं जाता है, बल्कि कार्बनिक विलायक अणुओं से कोयला घटक के अणुओं में हाइड्रोजन परमाणुओं के स्थानांतरण के माध्यम से होता है। उत्प्रेरक की आवश्यकता केवल हाइड्रोजन परमाणुओं के उन्मूलन के दौरान खोए हुए विलायक गुणों को बहाल करने के लिए होती है।

गैसीकरण

उच्च तापमान के प्रभाव में, लेकिन हवा के वातावरण में जहां ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड और भाप मौजूद हैं, ठोस कोयला गैसीय अवस्था में चला जाता है। यह प्रक्रिया का पूरा बिंदु है। लगभग 20 प्रौद्योगिकियां हैं। हम उनमें से प्रत्येक पर विस्तार से ध्यान नहीं देंगे, लेकिन विचार करें कि उत्प्रेरक की शुरूआत कैसे मदद कर सकती है।

बढ़ती दक्षता के अलावा, एक उत्प्रेरक के साथ एक ही स्तर पर गति बनाए रखते हुए तापमान को कम करना संभव हो जाता है, गैसीकरण के अंतिम उत्पाद को विनियमित करना भी संभव है। सबसे आम हैं क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु, साथ ही लोहा, निकल और कोबाल्ट।

प्लाज्मा रासायनिक प्रसंस्करण

सबसे आशाजनक में से एक, क्योंकि तरल ईंधन के अलावा, फेरोसिलिकॉन, तकनीकी सिलिकॉन और अन्य सिलिकॉन युक्त पदार्थों जैसे मूल्यवान यौगिकों को प्रसंस्करण के दौरान कठोर और भूरे रंग के कोयले से निकाला जाता है, जो अन्य तरीकों के तहत, बस थे राख के साथ फेंक दिया।

और कल क्या

यह देखते हुए कि पृथ्वी पर तेल और गैस का भंडार कितनी तेजी से कम हो रहा है, ईंधन का मुद्दा जल्द ही काफी तीव्र हो जाएगा। और सबसे सरल समाधानों में से एक कोयला खनन होगा। वैज्ञानिक नई रीसाइक्लिंग प्रक्रियाओं की तलाश में अपना शोध कार्य कर रहे हैं - अधिक कुशल, सस्ती, लेकिन साथ ही पर्यावरण के अनुकूल।

"सिंथेटिक तेल" प्राप्त करने के लिए भी काम चल रहा है। क्रास्नोयार्स्क में, उदाहरण के लिए, इसे समान अनुपात में कोयले और पानी के मिश्रण से प्राप्त करने के लिए परीक्षण किया गया था। संश्लेषण के तहत किया गया थाउच्च दबाव, उपचार यांत्रिक, विद्युत चुम्बकीय और गुहिकायन किया गया था। ऊर्जा की खपत कम है - केवल 5 किलोवाट प्रति टन तेल। इसकी रासायनिक संरचना के संदर्भ में, परिणामी अंश प्राकृतिक के करीब है।

तो अपने लोहे के घोड़े को ठिकाने लगाने में जल्दबाजी न करें, खिलाने के लिए कुछ होगा। और एक और अच्छी खबर - कोयले की पूर्ति की जाती है, जिसका अर्थ है कि यह लंबे समय तक मानवता की सेवा करेगा।