Analiza rozkładu termicznego odpadowych soli sodowych w procesie koksowania

Metoda utylizacji soli odpadowych w komorze koksowniczej obejmuje szereg termicznych procesów fizykochemicznych, które nie są dobrze poznane. Dlatego też w niniejszej pracy położono nacisk na analizę tych procesów przy wykorzystaniu narzędzi analizy termicznej. Ze względu na fakt, iż proces pirolizy mieszanki węglowej sam w sobie jest procesem bardzo skomplikowanym, w badaniach wykorzystano uproszczony model węgla, czyli koks, który stanowi wysoce odgazowaną formę węgla, przy okazji będąc produktem koksownia. W ten sposób skupiono się na analizie procesów termicznego rozkładu soli nieorganicznych w obecności nadmiaru reduktora, jakim jest pierwiastek C. Przeprowadzone badania wykazały istotne różnice w procesach termicznych zachodzących podczas rozkładu indywidualnych soli i ich mieszaniny. Ponadto wskazano na istotny wpływ nadmiaru pierwiastka C na ich rozkład. Dodatek soli odpadowych do wsadu węglowego powoduje zwiększoną emisję CS2 i CO2 oraz zwiększa ilość Na2O w popiele oraz reaktywność koksu. Uzyskane krzywe ubytku masy dla sporządzonych mieszanin soli z koksem ukazują stopień skomplikowania zachodzących procesów w porównaniu do rozkładu indywidualnych soli. Objawia się to linearyzacją krzywych ubytku masy (TG). Mając to na uwadze, można z dużym powodzeniem prognozować przebieg procesu rozkładu mieszanin w zależności od ilości jednego z jej składników, wykorzystując do tego celu zależności wynikające z modelu trójparametrycznego.

---

The waste salts thermal utilization method in coke oven chamber includes many thermal physicochemical processes, which are not well known. Therefore, the work focuses on analysis of the processes with the use of thermal analysis tools. Considering the fact that pyrolysis of coal blend is complicated itself, the simplified coal model was used in analyses, i.e. coke, which is both highly degassed form of coal and product of coking. This approach allowed to focus on thermal decomposition of inorganic salts in presence of excess of reducing agent, which is carbon. The carried out investigations showed significant differences between thermal processes of individual salts and their mixture. Furthermore, the crucial influence of carbon on their thermal decomposition was indicated. Addition of sodium inorganic waste salts into coal charge causes increased emission of CS2 and CO2 as well as increases both amount of Na2O in coke ash and its reactivity. The obtained thermogravimetric curves for analyzed coke-salt mixtures represent complexity of processes in comparison to decomposition of individual salts. It manifests itself by linearization of mass loss curves (TG). Bear this in mind, one may with success predict course of mixture decomposition depending on amount of one of its component, using relationships resulted from three-parameter model.