‏استرجاع المواد الكيميائية من الفحم :

‏يحتوي المزيج الغازي الذي يغادر الفرن على الغازات الدائمة التي تشكل الغاز الفحمي النقي في فرن الكوك من أجل الوقود ، بالإضافة إلى بخار الماء المتكاثف والقطران والزيوت الخفيفة القابلة للتكثيف والجزيئات الصلبة من هباب الفحم ‏والهيدروكربونات الثقيلة والمركبات الكربونية المعتدة .  

‏وتتضمن النواتج المهمة التي يمكن استرجاعها من الأبخرة : البنزين والتولوين والزيلينات وزيوت الكريوزولات وحمض الكريزيليك Cresylic Acid والنفثالين والفينولات والزيلوز Xylos والبيريدين Pyridine ‏والكوينولين Quinoline والزفت المتوسط والصلب الصالح لتغليف الألكترودات وقار الطرق وزفت الأسطح . وهناك نواتج أخرى كثيرة بكميات محسوسة تنتظر اكتشاف استخدامات مناسبة لها لكي يكون استرجاعها ممكناً من الناحية الاقتصادية . يمر الغاز من الخط الرئيسي الملوث ( الصورة 1 ‏- 1 ‏) إلى المكثف والمبرد الأوليين عند درجة الحرارة 75 ‏درجة مئوية ‏تقريبا . ويجري هنا تبريد الغازات بالماء إلى 30 ‏مئوية .

الصورة 1 ‏- 1

ويمر توجه الغاز إلى منفث يعمل على ضغطه ، وأثناء الضغط ترتفع حرارته إلى 50 ‏مئوية . ويمر الغاز إلى نازع نهائي للقطران حيث يطرح عن طريق الارتطام بسطوح معدنية . في المصانع الحديثة يمكن استبدال نازع القطران بمرسبات ألكتروستاتكية . عند مغادره الغاز لنازع القطران بحمل معه ثلاثة أرباع الأمونيا و 95 ‏% من الزيت الخفيف الذى كان موجوداً أصلا عند مغادرته للفرن .

‏بنجه الغاز إلى جهاز إشباع ( الصورة 1 ‏- 1 ‏) يحتوي على محلول حمض الكبريت 5 ‏- 10 ‏% ‏حيث يجري امتصاص الأمونيا وتتشكل بلوران كبريتات الأمونيوم . وتتم تغذية جهاز الإشباع بالغاز وهو وعاء مغلق مبطن بالرصاص أو من الستانلس ستيل ، بواسطة موزع مشرشر تحت سطح السائل الحمضي . يحافظ على تركيز الحمض بإضافة حمض الكبريت 60 ‏بوميه وعلى درجة الحرارة عند 60 مئوية بواسطة المسخن البيني وحرارة التعادل . تزال كبريتات الأمونيوم المتبلورة من قاع جهاز الإشباع بنافث الهواء المضغوط ، أو بمضخة الطرد المركزي ومعود السائل الأم إلى جهاز الإشباع . يجفف الملح بالطرد المركزي ويعبأ عاده في أكياس سعة 50 ‏كغ .

‏يترك الغاز جهاز الإشباع عند درجة الحرارة 60 مئوية تقريباً وموجه إلى مبردات أو مكثفان نهائياً حيث يغسل بالماء حنى تصل درجة حرارته إلى 25 ‏درجة مئوية . ينفصل أثناء التبريد بعض النفثالين ومخرج مع مياه الصرف ومعاد استرجاعه . وبمر الغاز خلال الزيت الخفيف أو جهاز غسل البنزول ( الصور 3-5 ‏) حيث يدور سائل الامتصاص وهو جزء ثقيل من البترول يعرف بالزيت التبني ‏أو أحيانا بزيت قطران الفحم عند درجة 25 ‏مئوية .

الصورة 2-1 . مخطط المتواصل للفحم – قطران (بدون إزالة الماء من القطران) .

يرذ الزيت التبني من أعلى برج الامتصاص ويجري الغاز صعودا عبر البرج . تستخدم معظم أجهزة الغسل شكلا من حشوة معدنية لزيادة مساحة سطح التماس على الرغم من استخدام الشبكات الخشبية قديما .

‏يترك الزيت التبني حتى يمتص حوالي 2 ‏- 3 ‏% من وزنه من الزيت الخفيف مع مردود إزالة حوالي 95 ‏% من بخار الزيت الخفيف في الغاز. يمر الزيت التبني الغني بعد تسخينه في مبادلات الحرارة بواسطة الأبخرة من مقطر الزيت الخفيف وبعدها بواسطة الزيت الحار الذي نزع البنزول منه والذي يخرج من المقطر، إلى عمود التجريد (Stripping) حيث يصبح الزيت التبني الذي يجري نزولاً على تماس مباشر مع البخار الحي . تمر أبخرة الزمت الخفيف وأبخرة الماء صعوداً من المقطر عبر المبادل الحراري الذي أتينا على ذكر سابقاً وإلى مكثف وجهاز فصل الماء . يعاد زيت الامتصاص التبني أو المجرد عبر المبادل الحراري إلى أجهزة غسك الغاز . يزال الكبريت من الغاز بعد تجريده من الأمونيا والزيت الخفيف في صناديق للتنقية تحتوي على أكسيد الحديد فوق سحاجات خشبية Wood Shavings  أو بمحلول الإيتانول أمين (Girbotol) في أبراج الغسل وهي أفضل طريقة في الوقت الحاضر . وسنأتي على وصف هذه الإجراءات بالتفصيل في الفصلين السادس والسابع .

‏هناك فريقة بديلة تستخدم فوسفات أحادية الأمونيوم لامتصاص الأمونيا . حيث تقوم NH₄H₂PO₄ بامتصاص الأمونيا لتشكيل فوسفات أكثر قلوية مثل (NH₄)₃PO₄) و (NH₄)₂ HPO₄)، اللتين تعودان إلى شكلهما الأصلي عند معالجتها بالبخار ، وبالتالي تطلقان الأمونيا . وهذه هي طريقة فوزام Phosam Process ‏. في الدورة الامتصاصية النموذجية يتشرب محلول الفوسفات الامتصاصي 40 ‏% ‏( النسبة المولية لـ NH₃ /HPO₄ أقل من 1.5) كل شيء ما عدا القليل من NH3 . ‏يعاد غلي محلول فوسفات الأمونيوم الغني في برج تقطير حيث يفصل فيه بخار NH3 عن محلول الفوسفات الامتصاصي الذي يعاد استخدامه .

مواضيع ذات صلة

صناعة حمض الكبريتيك

تركيب حامض الكبريتوز

كلوريد الثيونيل Thionyl Chloride

حامض الكبريتوز: Sulphureous Acid

مركبات الكبريت مع الأكسجين

مركبات الكبريت مع الهيدروجين

الكبريت الغروي

الحصول على الكبريت من المناجم Sulphur Mining

الأشكال التأصلية للكبريت

الاختبارات الخاصة للورق

تحويل اللب إلى ورق

صناعة الورق