Tar kömür tarının davamlı istifadəsi nədir? 

Kömür qatranını eşitdiyiniz zaman, insanların əksəriyyəti köhnə məktəb səkilərindəki mirasına və ya problemli əlavə məhsul kimi birbaşa tullanır. Bu, səth səviyyəsindəki görünüşdür. Zavod mərtəbələrində və elmi-tədqiqat laboratoriyalarında apardığımız əsl söhbət müasir material dövriyyəsinə uyğun şəkildə bu mürəkkəb karbohidrogen qarışığının hər bir dəyərini sıxışdırmaqdan ibarətdir. Keçmişi canlandırmaq haqqında deyil, onun xas xüsusiyyətlərini - yüksək karbon tərkibini, bağlama qabiliyyətini, istilik sabitliyini - bu gün məna kəsb edən sənaye yollarına yönləndirməkdir. Davamlılıq bucağı yaşıllıq deyil; bu, praqmatik, tez-tez cəsarətli, bakirə materialları əvəz edən və ya kritik performansı təmin edən daha yüksək dəyərli proqramların tapılması prosesidir. Gəlin bunun əslində harada baş verdiyini, əngəlləri və parlaq broşuralara çevrilməyən praktik reallıqları araşdıraq.

Əlavə məhsulun yenidən qurulması: Tullantıdan xammal ehtiyatına

İlk addım zehni dəyişiklikdir. İnteqrasiya edilmiş polad və koks zavodlarında kömür qatranı tullantı deyil; karbon sənayesi üçün əsas xammaldır. Davamlılıq hekayəsi elə oradan başlayır - onun atılmasının və ya sadə yanmasının qarşısını almaq və bunun əvəzinə molekulyar mürəkkəbliyini ələ keçirmək. Mən diqqətin yalnız əşyalardan qurtulmağa yönəldiyi əməliyyatlar gördüm, lakin bu dəyişdi. İndi sürücü onu bir sıra materiallar üçün başlanğıc nöqtəsi kimi qəbul etməkdir. İlkin törəmə olan kömür tar qatından karbon hasilatı olduqca yüksəkdir. Bu o deməkdir ki, bağlayıcı və ya hopdurma agenti kimi istifadə olunan hər ton meydança üçün siz karbonu illərlə, hətta onilliklərlə davam edən davamlı sənaye məhsullarına effektiv şəkildə ayırırsınız. Bu, sənaye olsa da, karbon tutma və istifadə formasıdır.

Bu nəzəri deyil. Hebei Yaofa Carbon Co., Ltd. kimi şaquli inteqrasiya etmiş şirkətlər bu prinsiplə fəaliyyət göstərirlər. Yerdə 20 ildən çox işləməklə, onlar xam kömür qatranından hazır karbon məhsullarına axını ayrı-ayrı proseslər kimi deyil, əlaqəli zəncir kimi görürlər. Onların platformasında yaofatansu.com, bu məntiqi izləyə bilərsiniz: onlar kömür qatranını əsas karbon əlavəsi kimi qeyd edirlər. İstehsalında istifadəsi qrafit elektrodları elektrik qövs sobası (EAF) üçün polad istehsalı buna misaldır. Meydana neft koksu hissəciklərini bağlayır və çörəkçilik və qrafitləşmə yolu ilə elektrodun ayrılmaz, yüksək performanslı hissəsinə çevrilir. Bu elektrod daha sonra təkrar emal edilmiş polad istehsalına imkan verir - bu, əsas dairəvi iqtisadiyyat prosesidir. Beləliklə, kömür qatranı törəməsi başqa bir sənayenin davamlılığını əsaslı şəkildə təmin edir.

Təbii ki, şeytan təfərrüatlardadır. Bütün tar bərabər deyil. Kompozisiya mənbə kömür və kokslaşma temperaturundan asılı olaraq vəhşicəsinə dəyişir. Davamlı istifadə bu uyğunsuzluğu nəzərə almalıdır. Biz özlülük, yumşalma nöqtəsi və xinolinlə həll olunmayan məzmun üçün dəqiq spesifikasiyalara çatmaq üçün keyfiyyətə nəzarət və qarışdırmağa çox vaxt sərf edirik. Burada uğursuz partiya yalnız aşağı məhsul demək deyil; bu, səmərəli fəaliyyət göstərən elektrod ilə vaxtından əvvəl çatlayan, bütün daxil edilmiş enerjini sərf edən elektrod arasındakı fərqi ifadə edə bilər. Beləliklə, davamlı istifadə ilk növbədə mürəkkəb, etibarlı emaldan asılıdır.

İşgücü: Karbon İstehsalında Kömür Tar Pitch

Ən əhəmiyyətli tətbiqə dalmaq: bağlayıcı və emprenye kimi. Əgər siz nə vaxtsa karbon zavodunu gəzmisinizsə, qoxu unudulmazdır - isti qatın kəskin, fenolik ətri. Bu sənayenin yapışqanıdır. İstehsalatda qrafit elektrodları (Yaofa-nın istehsal etdiyi UHP/HP/RP markaları), kalsine edilmiş neft koksu ərinmiş kömür tar qatranı ilə qarışdırılır. Bu yaşıl qarışıq qəliblənir və təxminən 800°C-də bişirilir. Çörək bişirmə zamanı qatran pirolizdən keçir, möhkəm, əlaqəli bir quruluş yaradan karbonlu koksa çevrilir. Bu bağlayıcı koks elektroda qrafitləşmədən əvvəl mexaniki gücünü verən şeydir.

Davamlılıq aspekti çoxqatlıdır. Birincisi, yan məhsuldan istifadə edir. İkincisi, o, təxminən 100% dəmir-dümür poladdan istifadə edən EAF polad istehsalı üçün kritik bir məhsul yaradır və yüksək sobalardan asılılığı azaldır. Üçüncüsü, müasir elektrod dizaynları daha uzun xidmət müddəti və daha yüksək enerji səmərəliliyi məqsədi daşıyır ki, bu da bir ton polad üçün istehlakı birbaşa azaldır. Sıxlığı yaxşılaşdırmaq və məsaməliyi azaltmaq üçün davamlı olaraq pitch formulalarını və hopdurma proseslərini düzəldirik, bu da öz növbəsində elektrodun oksidləşmə müqavimətini artırır. Elektrodun ömrünün 1% artması, xammalın və enerjinin aşağı axınında kütləvi tonaj qənaətinə çevrilir. Bu, izlədiyimiz dənəvər, qeyri-seksual davamlılıq ölçüsüdür.

kimi karbon əlavələrinin istehsalında da rolu var Kalsine edilmiş Neft Koksu (CPC) və Qrafik Neft Koku (GPC). Pitch bəzən müəyyən xüsusiyyətləri artırmaq üçün bu proseslərdə örtük və ya bağlayıcı kimi istifadə olunur. Alüminium əridilməsi üçün bu karbon anodları (həmçinin bağlayıcı kimi meydançadan istifadə edirlər) başqa bir böyük bazardır. Burada təkan karbon istehlak dərəcəsini azaldır - istehsal olunan bir ton alüminium üçün neçə kq anod istehlak olunur. Dərin təcrübəyə malik təchizatçılar tərəfindən idarə olunan daha yaxşı səs hündürlüyü keyfiyyəti və anod texnologiyası bu sürəti və əlaqədar emissiyaları birbaşa aşağı salır.

Elektrodlardan kənar: Niş, lakin kritik tətbiqlər

Elektrodlar həcm lideri olsa da, ən maraqlı davamlı istifadələrdən bəziləri ixtisas sahələrindədir. Naftalin, antrasen və müxtəlif qatran növləri kimi təmizlənmiş kömür qatranı törəmələri qabaqcıl materiallara daxil olur. İştirak etdiyim sahələrdən biri karbon lifləridir. Xüsusi, yüksək dərəcədə təmizlənmiş kömür qatranı qatları izotrop və ya mezofazaya əsaslanan karbon liflərinin istehsalı üçün yüksək səviyyəli prekursorlardır. Bu liflər yüksək səviyyəli istilik idarəetməsində, aerokosmik sənayedə və getdikcə daha çox avtomobil (yanacaq səmərəliliyini yaxşılaşdırmaq üçün) və külək turbinlərinin bıçaqları üçün yüngül kompozitlərdə istifadə olunur. Əlavə məhsul meydançasından lif istehsalının karbon izi sistem sərhədlərindən asılı olaraq əsas poliakrilonitril (PAN) marşrutu ilə müqayisədə əlverişli ola bilər. Bu, tarın təbii aromatik strukturundan istifadə edən yüksək dəyərli, performansa əsaslanan çıxışdır.

Digəri odadavamlı materiallardadır. Poladqayırma çəngəlləri və konvertorları xətti ilə birləşdirilmiş maqnezia-karbon odadavamlı materiallar. Onlar əla termal şok müqaviməti və şlak korroziyasına qarşı müqavimət göstərirlər. Davamlılıq bağlantısı? Astarın daha uzun ömrü daha az tez-tez astarlama deməkdir ki, bu da xammala, quraşdırma üçün enerjiyə və dayanma vaxtına qənaət edir. Buradakı meydança karbon donoru kimi çıxış edərək oksidləşməyə qarşı qoruyucu təbəqə yaradır. Bu in-situ karbon əmələ gəlməsini optimallaşdırmaq üçün müxtəlif meydança dərəcələri ilə sınaqlar keçirdik və nəticələr polad zavodunun resurs səmərəliliyinə birbaşa təsir göstərir.

Sonra qoruyucu örtüklərdə daha az məftunedici, lakin həyati istifadə var. Kömür qatranı epoksi, PAH-larda ətraf mühitin yoxlanılmasına baxmayaraq, sualtı boru kəmərləri və ya tullantı suyuna batırılma kimi bəzi ekstremal korroziyadan qorunma tətbiqləri üçün bənzərsiz olaraq qalır. Burada davamlılıq arqumenti həyat dövrünün uzadılmasıdır. Bir polad aktivin təmirsiz 20 il əvəzinə 50 il ərzində qorunması təkrar material və enerji xərclərinin dəyişdirilməsinin qarşısını alır. Sənaye, əlbəttə ki, alternativlər üzərində işləyir, lakin bəzi xüsusiyyətlər üçün dəyişdirilmiş kömür qatranı örtüklərinin performansı hələ də etalondur. Bu, davamlı istifadənin infrastrukturun davamlılığında xalis fayda əldə edərkən ekoloji riskləri azaltmaq üçün ciddi saxlama və tətbiq nəzarətini əhatə etdiyi haldır.

Çətinliklər və Real Dünya Məhdudiyyətləri

Əngəllər olmadan heç bir müzakirə dürüst deyil. Əsas məhdudiyyət ətraf mühitin tənzimlənməsidir, xüsusən də Polisiklik Aromatik Karbohidrogenlər (PAH) ətrafında. Bəzi PAH-lar kanserogendir. Bu, kömür qatranının istifadəsi ilə bağlı hər söhbətə kölgə salır. Buna görə də davamlı istifadə qapalı dövrə sistemləri, qabaqcıl tutma texnologiyası və işçilərin təhlükəsizliyi ilə ayrılmaz şəkildə bağlıdır. Müasir bir damıtma zavodunda siz onilliklərin görünən emissiyalarını görməyəcəksiniz. Uçucu maddələr tutulur və tez-tez enerji dövrəsini bağlayaraq prosesdə yanacaq kimi istifadə olunur. Ağır meydança qalığı məhsula çevrilir. Bu, idarə olunan, əhatə olunan sənaye prosesidir.

Digər bir problem iqtisadi həyat qabiliyyətidir. Kömür qatranının toplanması, daşınması və təmizlənməsi üçün infrastruktur kapital tutumludur. Son bazarlar (polad kimi) eniş edərsə, bütün sistem təzyiq altındadır. Mən karbon qarası əvəzedicilərində və ya digər metallurgiya proseslərində azaldıcı kimi istifadə etmək üçün layihələrin dayandığını gördüm, çünki neft qiymətləri düşən zaman iş buxarlandı. Həqiqi davamlılıq təkcə texniki cəhətdən mümkün deyil, iqtisadi cəhətdən də davamlı olmalıdır.

Texniki məhdudiyyət də var: biz onu sonsuz dərəcədə saflaşdıra və ya təmizləyə bilmərik. Daha yüksək dəyərli istifadə axtarışı tez-tez materialın xas mürəkkəbliyi və dəyişkənliyi ilə qarşılaşır. Karbon lifindəki hər bir müvəffəqiyyət hekayəsi üçün, dəyişən bir xammaldan ardıcıl bir prekursor meydançası yaratmağa çalışan onlarla uğursuz təcrübə var. Burada təcrübə vacibdir. Uzun tarixi olan Yaofa kimi istehsalçı, çox güman ki, xüsusi xammal ehtiyatının necə davrandığına dair dərin empirik biliklər formalaşdırıb və bu, onlara məhsulun keyfiyyətini sabitləşdirməyə imkan verir - hər hansı davamlı sənaye istifadəsi üçün müzakirə olunmayan ilkin şərtdir.

İrəli Baxış: İnteqrasiya və İnnovasiya

Kömür qatranının davamlı istifadəsinin gələcəyi daha dərin inteqrasiya və daha ağıllı kimyadadır. Bir tendensiya koks sobalarının, tar içki zavodlarının və karbon zavodlarının hətta coğrafi baxımdan daha sıx birləşməsidir. Nəqliyyatın minimuma endirilməsi ümumi yerin izini azaldır. Digəri dəyişdirilmiş meydançaların inkişafıdır. Kömür qatranını bio-əsaslı və ya sintetik qatranlarla qarışdırmaqla və ya yüngülcə emal etməklə, biz ümumi PAH profilini potensial olaraq azaldaraq, xüsusi tətbiqlər üçün xassələri uyğunlaşdıra bilərik. Bu dizayner bağlayıcıları yeni kompozit materiallarda qapıları aça bilər.

Mən həmçinin enerji anbarında meydançadan əldə edilən karbonlardan istifadə edərək ətrafdakı məkanı izləyirəm. Superkondensatorlar üçün pillədən olan aktivləşdirilmiş karbonlar və ya batareyalarda anod materialları kimi aktiv R&D sahələridir. Yüksək karbon təmizliyi və tənzimlənən gözeneklilik cəlbedicidir. Bu, son istiqamətləndirmə olardı: ağır sənayenin əlavə məhsulu təmiz enerji texnologiyası üçün komponentə çevrilir. Bu, laboratoriyadan gigafabrikaya qədər uzun bir yoldur, lakin prinsip möhkəmdir.

Nəhayət, davamlı istifadə kömür tarağı bir sehrli yeni proqram tapmaq haqqında deyil. Onlar karbon və odadavamlı sənayelərdə müəyyən edilmiş rollarını davamlı olaraq optimallaşdırmaq, bu prosesləri daha səmərəli və daha uzunmüddətli etmək və ekoloji aspektləri ciddi şəkildə idarə etməkdən ibarətdir. Bu, hörmət və təcrübə tələb edən bir materialdır. Onun dəyəri yaratmağa kömək etdiyi məhsulların – yeni göydələn üçün dəmir-dümür polad əridən elektrod, tərkibində ərimiş metal olan odadavamlı material, boru kəmərini qoruyan örtük kimi davamlılığı ilə sübut olunur. Bu kontekstdə onun davamlı, məsuliyyətli istifadəsi sənaye simbiozunun praqmatik formasıdır və köhnə əlavə məhsulu müasir istehsal dövrləri üçün kritik bir vasitəyə çevirir.