CC BY
12
ИЗВЕСТИЯ
ТОМОК ОГО ОРДЕНА (ЖТЯБРЬСКОП РК ВО.'1 К >111111 II ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том- 233 1974
ИССЛЕДОВАНИЕ СМОЛЫ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ НА ТОРФЯНЫХ ТОПЛИВО-ПЛАВИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ
(Сообщение II)
Г. И .КРАВЦОВА, к. к. СТРАМКОВСКАЯ, С. И. СМОЛЬЯНИНОВ,
В. С. АРХИПОВ
(Представлена научно-методическим семинаром ХТФ)
Торфяные топливснплавильные материалы (ТПМ), в которых отношение углерода к железу составляло 0,502, испытывались в лабораторной доменной печи [1]. В ходе плавки в исходной шихте 'содержалось 40% по весу топливо-плавильных материалов и 60% каменноугольного кокса. В качестве дутья использовался 'подогретый воздух. Температура колошника поддерживалась около 448°С.
В процессе плавки в верхней части доменной печи (происходило термическое разложение торфа. Продукты пиролиза торфа — смола и вода выносились газом и конденсировались в конденсационной аппаратуре установки. Собранная смола была сильно засорена механическими 'примесями, выносимыми газом из доменной печи. Для! исследования смолу от загрязнений отделяли путем экстрагирования бензолом и хлороформом. Фракционный состав смолы пиролиза, определенный при разгоне из колбы с одношариковой насадкой, приведенной -в табл. 1.
Таблица 1 Фракционный состав смол
Выход фракций, %
№ п.п Температурные пределы, 4 С смола доменной плавки смола полукоксования торфа
1 До 170 9,1 5,3
2 170- 200 8,0 11,2
3 200—230 31,6 12,1
4 230—'270 9,1 26,7
5. 270-300 7,1 8,6
6 300—330 8,1 11,8
7 360 24,7 24,3
8 Потери 1,6 0
Анализируя полученные результаты и сравнивая с данными исследования торфяной пол у коксовой смолы, замечаем их незначительное отличие то фракционному составу. Так, фракций, выкипающих! до 200°С из смолы доменной плавки, получено 17,7%, а ш полукоксовой — 16,5%. Суммарный выход фракций, (выкипающих до 300°С из обеих смол, составляет соответственно 47,8—47,4%. Различные же выходы отдельных фракций объясняются малой четкостью ректификации.
Групповой со-став смол доменной ¡плавки и полукоксовой представлен ¡в табл. 2. При ^сравнении соответствующих показателей видим, что эти смолы отличаются по содержанию фенолов. Значительно меньшее количество фенолов ¡в смоле доменной .плавки объясняется, по-видимому, тем, что некоторая их часть растворилась 1в большом объеме воды, с которой контактировала'сь смола .при ее извлечении из конденсационной части установки.
Таблица 2
Групповой состав смол
Содержание, % на смолу
№ пп Компоненты доменной плавки ТПМ полукоксования тпм
1 Основания 2,0 2,1
2 Кислоты 1,2 и
3 Фенолы 8,2 14,1
4 Нейтральные
масла
(по разности) 89,6 82,7
Из шодсмольной воды и смолы были выделены сырые фенолы. Затем они при атмосферном давлении были разогнаны на фракции. Погоны от начала кипения до температуры 240°С проанализированы газожидкостной хроматографией «а хроматогоафе ХЛ-4 с колонкой диаметром 4 мм и длиной 2,5 м. В качестве неподвижной фазы использовалось -стабилизированное коровье масло, нанесенное в количестве 20% на ИНЗ-600 (фракция 0,5—0,25%). Опыты проведены при температуре колонки— 195°С и райВДдб газоносителя ;(гелия) 130—140 мл/мин. Результаты исследований я^дегавлены а табл. 3 и 4.
Основная 'часть фенолов, выделенных из подсмольной воды (табл. 3), состоит из фенола (41,7%)|.крезолов (15%) # высших фенолов, кипящих выше 240°С (31,0%).
Сырые фенолы, смолы доменной плавки (табл. 4) более тяжелые. В них главными компонентами являются фенолы, кипящие выше температуры 240°С (41,7%),, ксиленолы и этилфенолы (32Д%) и крезолы (18,7%). Одноатомного фенола в -сырых фенолах всего лишь 3,23%, однако -содержание его ¡в этой смоле больше, чем ю смоле коксования углей (0,29% против 0,26%). Наличие же крезолов в* смоле доменной плавки во много раз превышает содержание таковых в коксовой смоле (1,68% против 0,46%) [2].
Выводы
1. Исследована смола, одного из режимов доменной плавки на торфяных топливо-плавильных материалах.
2. Показано, что эта -смола по групповому и фракционному составу мало отличается от торфяной лол у коксовой смолы.
3. В смоле доменной плавки большее количество одноатомного фенола и крезолов, чем в смоле коксования каменных углей.
Таблица 3
Компонентный состав фенолов, выделенных из подемольной воды
Содержание во фракции, % Содержание в сырых фенолах, %
Компоненты температура отбора фракции, °С температура отбора фракции, °С Содержание в сырых
фенолах.
100-170 170-200 200-220 220-230 230-240 100—170 170-200 200-220 220-230 230-210 %
Фенол 71,00 65,60 51,70 63,50 47,50 19,40 13,70 9,75 6,43 2,52 41,71
0-крезол *********
2у6чкоиле-нол 5,87 5,66 4,89 3,0* 2,66 0,81 1,18 0,93 0,31 0,14 3,36
м-крезол ы
п-крезол 15,77 И,09 20,ОЗ7}, < 15,4? 30,60 2,28 2,32 3,84 1,56 1,62 11,62
2,5-кспленол _ 1,59 iЫ 2,43 _ 0,33 0,52 0,30 0,29 1,46
2,4-ксиленол * 11 к
3,5-ксиленол I • 9 *
2,3-ксиленол * * I
ь
м, п-этилфенолы „ 3,60 3,90 С 7,3« 8,59 — 0,76 0,73 0,75 0,30 2,69
Неидентифициро- ь п 4 8,16
ванная часть 7,36 12,46 16,71 7,424 8,28 1,22 2,60 3,17 0,85 0,43
Фенолы 240 — —■ — •• .. , «■ Ф — — — — — 31,00
Всего: 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 13,80 20,90 18,93 10,10 5,3 100,00
Таблица 4
Компонентный состав фенолоь, выделенных из смолы доменной плавки
Компоненты Содержание во фракции. % Содержание в сырых фенолах, % Содержание, %
температура отбора фракций, °С температура отбора фракций, СС в сырых фенолах в смоле
до 210 210-240 до 210 210-240
Фенол 7,37 2,60 2,64 0,58 3,83 0,29
О-крезол 9,97 5,40 3,57 1,22 4,79 0,43
м, п-крезолы 26,18 20,04 9,37 4,58 13,89 1,25
2,4—2,5 ксиленолы 19,40 20,02 6,95 4,55 11,50 1,03
2 ¿3—3, бодай лене л ы
м, п-этилфенолы 29,20 45,10 10,45 10,15 20,60 1,85
Неидентифицированная
часть 7,88 6,85 2,84 1,55 4,29 0,39
Фенолы 240 — — — — 41,70 3,73
Всего: 100,00 100,00 35,80 22,50 100,00 8,97
ЛИТЕРАТУРА
1. С. И. С м о л ь я н и н о в, В. С. Архипов, Г. Г. К р и н и ц ы н. Испытание торфяных топливо-плавильных материалов в лабораторной доменной печи. Изв. ТПИ (в печати), т. 214.
2. М. М. Дмитриев, Я. М. Обуховский. Краткий справочник коксохимика. Металлургиздат, М., 1960.
2 «Известия ТПИ, т. 233»
