Coke: การผลิตเหล็กและการสังเคราะห์ก๊าซ!

Coke เป็นวัสดุสำคัญที่ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมหนัก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตเหล็กและงานสังเคราะห์ก๊าซต่างๆ Coke คือถ่านหินที่ผ่านการเผาไหม้แบบไร้อากาศหรือที่เรียกว่า “destructive distillation” ซึ่งจะทำให้ได้ coke ที่มีคาร์บอนบริสุทธิ์สูงประมาณ 85-90% Coke มีความแข็งแรงทนทานและสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี

คุณสมบัติพิเศษของ Coke:

• ความหนาแน่นสูง: Coke มีความหนาแน่นสูงกว่าถ่านหินธรรมดา ทำให้ coke เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงและความคงตัว

• เนื้อสัมผัสที่เป็นรูพรุน: Coke เป็นวัสดุที่มีรูพรุน ซึ่งช่วยให้ก๊าซและของเหลวสามารถไหลผ่านได้อย่างง่ายดาย และทำให้ coke เหมาะสำหรับการใช้งานในกระบวนการรีดักชั่น

• ความบริสุทธิ์สูง: Coke มีคาร์บอนบริสุทธิ์สูง ทำให้ coke สามารถเผาไหม้ได้อย่างสมบูรณ์และไม่มีควัน

• ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง: Coke สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี ซึ่งทำให้ coke เหมาะสำหรับการใช้งานในเตาหลอมเหล็ก

Coke ในกระบวนการผลิตเหล็ก

Coke เป็นส่วนประกอบสำคัญในกระบวนการผลิตเหล็กด้วยเตาเผา (blast furnace) coke จะถูกใช้เป็นตัวรีดักซ์เพื่อที่จะนำออกซิเจนออกจากแร่เหล็ก (iron ore) และทำให้เกิดเหล็กบริสุทธิ์ กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นเมื่อ coke ถูกเผาไหม้ในอุณหภูมิสูง ทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO)

ก๊าซ CO จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในแร่เหล็ก และทำให้เกิดเหล็กบริสุทธิ์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) coke ยังช่วยในการรักษาอุณหภูมิสูงที่ต้องการสำหรับการหลอมเหล็ก

Coke ในกระบวนการสังเคราะห์ก๊าซ

coke นอกจากจะถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเหล็กแล้ว ยังสามารถนำมาใช้ในการผลิตก๊าซสังเคราะห์ (synthesis gas) ได้ด้วย ก๊าซสังเคราะห์เป็นส่วนผสมของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และไฮโดรเจน (H2) ซึ่งสามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงและวัตถุดิบในการผลิตเคมีภัณฑ์ต่างๆ

Coke จะถูกเผาไหม้ในอากาศที่จำกัด เพื่อที่จะทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ก๊าซ CO จากนั้นจะถูกนำไปปฏิกริยากับไอน้ำ (steam) เพื่อที่จะสร้างไฮโดรเจน (H2)

กระบวนการผลิต Coke

การผลิต coke เริ่มต้นจากการเลือกถ่านหินที่มีคุณภาพดี จากนั้นถ่านหินจะถูกบดให้เป็นชิ้นเล็กๆ และนำไปใส่ในเตาเผาที่ไม่มีอากาศ เตาเผาจะถูก加熱 ไปจนถึงอุณหภูมิประมาณ 1000-1200 องศาเซลเซียส

ในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ ถ่านหินจะถูกย่อยสลาย (decompose) และหลอมละลาย แก๊สที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ เช่น เมเทน (methane), ไฮโดรเจน (hydrogen), และแอมโมเนีย (ammonia) จะถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ

ผลผลิตของกระบวนการนี้คือ coke ที่มีคาร์บอนบริสุทธิ์สูงและไม่มีควัน coke จะถูกทำให้เย็นลงและนำไปจัดเก็บเพื่อรอการใช้งาน

ข้อดีและข้อเสียของ Coke:

ข้อดี:

• ถ่านหิน

Coke มีราคาที่ไม่แพงเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ

• ความแข็งแรงและความคงตัว Coke เป็นวัสดุที่มีความแข็งแรง และทนทานต่ออุณหภูมิสูง

ข้อเสีย:

• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การผลิต coke จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจก
• ความจำเป็นในการใช้ถ่านหิน ถ่านหินเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่สามารถ táiplenish ได้

Coke เป็นวัสดุที่มีความสำคัญอย่างมากในอุตสาหกรรมหนัก และการผลิต coke ก็มีบทบาทอย่างยิ่งต่อ nềnเศรษฐกิจโลก อย่างไรก็ตาม การพัฒนาวิธีการผลิต coke ที่สะอาดขึ้นและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่ง