Koksárenství

Koks je tuhý hořlavý zbytek, který vznikl zahříváním organických látek bez přístupu vzduchu. Patří mezi kompozitně křehké materiály se silnou pórovitou strukturou. Jeho kvalitu je možné odhadnou již z jeho vzhledu, kdy kvalitní koks má barvu stříbrošedou, zatímco černou barvu má koks méně kvalitní, měkký a lehko otěrný. Jeho pevnost můžeme posoudit podle množství trhlin a zvuku při pádu na tvrdou podložku, který je u pevného koksu zvonivý. Světlá zrníčka v koksu ukazují množství a rozložení popelovin. Koks obsahuje průměrně 98% uhlíku, 0,1 až 0,5% vodíku, 0,5 až 0,7% dusíku, 0,4 až 1,1% kyslíku a 0,5 až 0,8% prchavé síry. Obsah prchavých látek by se měl pohybovat od 0,7 do 1,2%. Vyšší obsah poukazuje, že koks není dostatečně zralý a nižší obsah na koks zbytečně přehřátý. Výhřevnost koksu je 29,6 MJ/kg.

                                           KOKS

Na tom jestli je uhlí koksovatelné, tedy zda zahřátím na vysoké teploty (okolo 1000°C) vytvoří dostatečně pevný koks, rozhoduje obsah těkavých látek a spékavost uhlí. Jestliže je obsah těkavých látek příliš vysoký, vzniklý koks je málo pevný.

Karbonizace je zahřívání tuhých paliv bez přístupu vzduchu. Při tomto jevu dochází k uvolnění prchavých látek z paliva a vzniká tuhý zbytek – koks. Tento zbytek může být v prachové nebo kusové formě. Zahříváním uhlí bez přístupu vzduchu dochází k jeho rozkladu, přičemž probíhá mnoho chemických a fyzikálně-chemických procesů. Karbonizací uhlí na teploty okolo 500°C vzniká polokoks. Ten ještě obsahuje 5 až 10% těkavé hořlaviny. Koks s obsahem těkavé hořlaviny do 1%, získáme prodloužením procesu koksování k teplotě 1000°C. Koks dosahuje pevné struktury až při ohřevu nad 900°C.

Koks se ve většině případů vyrábí v koksárenských bateriích. Je to prostor, v kterém dochází ke karbonizaci uhlí, systém, který zabezpečí dostatek tepla k ohřevu uhlí a jeho přeměnu na koks a systém pro odvod karbonizačních plynů. K vytápění baterie se používá koksárenský nebo vysokopecní plyn. K baterii se přivádí potrubím, které je položené podél baterie na podpěrách v obslužném prostoru.

                                KOKSÁRENSKÁ BATERIE

Přeměna uhelné vsázky na koks v koksárenských bateriích začíná obsazením komory vsázkou. Potom následuje několikahodinová karbonizace a končí vytlačením žhavého koksu z komory. Žhavý koks je před dalším použitím nutné ochladit a vytřídit jednotlivé zrnitostní skupiny. Koks vytlačený z komory má teplotu 950 až 1050°C. Aby nedocházelo ve styku se vzduchem k hoření a tím nedocházelo ke ztrátám koksu, je nutné ho co nejrychleji zchladit.

                        VYTLAČOVÁNÍ ŽHAVÉHO KOKSU

Každý z technologických cyklů výroby koksu je charakteristický nejen prováděnými operacemi, ale i druhem a vlastnostmi vznikajících škodlivin. Uhelná a koksová služba poškozuje životní prostředí hlavně prachovými emisemi, koksárenská baterie a chemická část koksovny produkují velké množství škodlivých látek různého charakteru a vlastností. Při otopu koksárenských baterií uniká do ovzduší nejen prach, ale i CO, SO₂ a NO_x. Při výrobě koksu dochází ke vzniku značného množství znečištěných vod. Nebezpečné jsou hlavně fenol-čpavkové vody. Surová čpavková voda obsahuje vedle fenolů a čpavku i dehet, kyanidy, sloučeniny síra a mnoho dalších organických a anorganických látek. V prostoru koksárenského provozu docházelo i ke značnému znečištění půdy do hloubky až 10 m. Mimo nebezpečí pronikání nečistot do spodních vod představuje vyčištění a revitalizace takto znečištěné půdy velmi složitý problém.

                                            KOKSOVNA OKD