CHEMICKÉ ZPRACOVÁNÍ UHLÍ I. díl – ZPRACOVÁNÍ DEHTU Z ČERNÉHO UHLÍAuto u čerpadla benzinu: Motorová vozidla všeho druhu a jiné stroje poháněné výbušnými motory spotřebují u nás ročně značné množství pohonných látek, hlavně benzinu. Ačkoli ložiska nafty na území našeho státu nejsou tak bohatá, aby se z nich vyrobilo dostatek benzinu, je spotřeba pohonných látek u nás kryta a to benzinem synthetickým, vyráběným uměle, hydrogenací dehtu z hnědého uhlí.+29Asfaltovaná silnice: Doprava rychlými vozidly, ať osobními nebo nákladními vyžaduje nejen rovné trati, ale nad to dobře upravené vozovky. Jízdní dráha silnic, zvláště na dlouhých a rovných tratích bývá asfaltovaná dehtem z černého uhlí. A také pneumatiky používané nejen u nás, ale vyvážené za hranice - jsou vyráběny ze surovin, které mají svůj původ v uhlí.Silonová punčocha - květ. látka: Z dehtu se také získávají látky, které jsou výchozí surovinou k výrobě pevných vláken, ať již jsou na jemné dámské punčochy a prádlo, nebo na výplety tenisových raket, dokonce i nití používaných v chirurgii k sešívání ran. Z dehtu se vyrábějí také barvy všech odstínů, jak to vyžaduje rozvitý textilní průmysl.Fotografická vyvolávací miska: Dehet je důležitou surovinou k výrobě nejrůznějších chemikálií. Zde připomínáme jenom chemikálie potřebné na přípravu fotografických vývojek a základní chemické látky, kterém se déle zpracují na. cenná léčiva. Většina lidí považuje uhlí jenom za palivo. Avšak zásluhou chemie se stalo uhlí dosud nedoceněnou surovinou chemického průmyslu. Dnes se z něho vyrábějí nejrůznější látky, bez nichž by náš způsob života byl již nemyslitelný.Karbonský les: Uhlí se vytvořilo ze dřeva předvěkých rostlin chemickými ději, podobnými rozkladné destilaci. Kmeny karbonských rostlin stromovitého vzrůstu zapadly do bahna. Bez přístupu vzduchu se dřevo chemicky měnilo, uhelnatělo a podle původního materiálu, doby uhelnatění a podmínek tepelných a tlakových se vytvořilo z něho černé nebo hnědé uhlí. Energie nashromážděná ve dřevě fotosynthetickou asimilací pravěkých rostlin se uvolňuje spalováním uhlí /známá výhřevnost uhlí/. Avšak daleko hospodárnější jest využít uhlí jako suroviny v chemickém průmyslu.Koksovna: Je to právě vysoký obsah uhlíku, co činí uhlí tak důležitou a cennou surovinou. Chemické děje uhelnatění se uměle a zrychleně dokončují v koksárnách při vysokých teplotách a bez přístupu vzduchu. Při chemických dějích, které probíhají v komorových koksovacích pecích /baterie pecí na obrázku vpravo/, vznikají chemické sloučeniny, které v uhlí obsaženy vůbec nebyly. Z pecí se vytlačuje žhavý koks na železné vozy /uprostřed oblázku/, kropí vodou /mračna páry/ a po zchlazení se uskladňuje nebo se odváží do hutí. Koksovny produkují tvrdý a pevný koks pro železárny /metalurgický koks/.Schéma koksovny: V baterii komorových pecí se zahřívá uhlí na teploty kolem 1300° bez přístupu vzduchu. V pecích zůstává koks. Páry kapalných zplodin a vzniklé plyny procházejí hydraulikou /žlab nahoře na střeše pecí/ a vedou se do chladičů /vpravo nahoře/. Tam se od nich odděluje dehet a voda se hromadí v jímkách /pod chladičem/. Z plynů se čpavek zachycuje rozpouštěním ve studené vodě. Tato tzv. čpavková voda se neutralisuje kyselinou sírovou a vyrábí se síran amonný, běžně používané hnojivo. Dalším postupem se odlučuje naftalen, odstraňují se nežádoucí a škodlivé plyny /sirovodík a kyanovodík/. Stržené páry benzenu se zachycují v propírací věži /vysoká věž s výplní skrápěnou těžkým olejem/. Z nádrže pod propírací věží se odvádí směs těžkého oleje, s benzenem do oddělení, kde se benzen oddestiluje a těžký olej se vrací do propírací věže. Dále postupuje již jen směs velmi výhřevných plynů, tzv. svítiplyn /hromadí se v plynojemu dole vlevo/. Částečně se ho využije hned v koksovně k vytápění komorové pece.Schematické znázornění výtěžku uhlí: Ze 100 kg černého uhlí se vyrobí až 75 kg koksu, 30-40 m3 plynu, asi 5 kg dehtových olejů a zbytek připadá na benzen, naftalen a další. Při zpracování čpavkové vody se zároveň vyrobí 5 kg hnojiva / s 20 % dusíku/.Cisternový vůz s dehtem: Dehet se odváží z koksárny v cisternových vozech do továren, v nichž se chemicky zpracovává. Z cisternového vozu se dehet vypouští výpustným otvorem a odvádí se žlabem do zásobních nádrží dehtárny.Schéma předehřívače: Dehet z černého uhlí je hustá tekutina, černá od rozptýleného uhlíku. Je to směs převážně uhlovodíků. Aby se z dehtu získaly cenné látky, prochází /odzdola/ trubkovým předehřívačem. Ve spirálově vinutých trubkách v topeništi se dehet zahřívá, tak vysoko, aby se v něm všechny složky dehtu proměnily v páry. /Ve filmu znázorněno tak, že se velké černé kuličky již v prvním závitu částečně a v dalších více až zcela rozpadají v kuličky menší, znázorňující skupenství plynné/.Schéma přerušované destilace /přerušované kondensace/: Páry obsahující všechny těkavé složky dehtu vstupují /zleva/ do vysoké kolony /nikoli hned u dna/, kde se podrobují přerušované destilaci. V této destilační koloně se rozdělují podle bodu varu, neboť kolona je v různých výškách vyhřívána na teploty od 170 do 400 stupňů. Hlavou kolony /při 170°/ přecházejí páry, z nichž se ochlazením odděluje lehký olej a čpavková voda. Z nižších pater kolony odcházejí páry frakcí, vroucích při vyšších teplotách a v příslušných chladičích kondensují na různé oleje: do 230° karbolový olej a naftalenový olej /nazývaný střední olej/, do 270° těžký prací olej a do 400° olej antracenový. Ze dna-kolony se vypouští hustá černá smola.Destilační kolona: Destilační kolona má tvar vysokého válce, na povrchu je dobře isolována. Po: straně /vpravo/ vystupují trubice, jež odvádějí páry olejů z několika pater. Teplota jednotlivých pater je registrována a regulována přístroji. Provoz destilační kolony je zcela automatisován.Vypouštění benzenu do cisternového vozu: Benzen získaný z lehkého oleje se vypouští do cisternových vozů. Příklop vozu musí být utěsněn gumovou vložkou z důvodů bezpečnostních, aby unikající hořlavě páry benzenu nezpůsobily požár při transportu ve vlacích.Vypouštění oleje: Střední /naftalenový/ olej se vypouští za horka do velkých železných pánví. Ochlazován krystaluje z něho naftalen. Zde vidíme, jak horký tekoucí olej rychle tuhne v masu naftalenu.Krystalisace: Zde vidíme detail obrazce kastrovitých krystalů naftalenu, rostoucích rychle všemi směry, jak teplota oleje klesá. Nakonec vyplní naftalen téměř všechen prostor nádrže.Dělník kope naftalen: Masu ztuhlého surového naftalenu je nutno rozbít. Nakopaný naftalen se odváží do komor, kde zahříváním přechází v páry.Komora naftalenu: Z chladnoucích par se sráží na stropě a na stěnách komor zcela čistý přesublimováný naftalen a narůstá v podobě krápníků a závěsů. V komoře to vypadá jako v ledové jeskyni, v dopadajícím světle šupiny naftalenu jiskří.Kotouče naftalenu: Naftalen se lisuje do velikých kotoučů větších než bochníky chleba, v této podobě se rozesílá k dalšímu zpracování, na příklad na anilinově barvy.Lisovací stroj: Práškovaný naftalen se v lisovacím stroji formuje do známých naftalinových kuliček.Kuličky naftalinu: Takto zpracovaný naftalin je hledaným vývozním zbožím, za něž dostáváme valuty k nákupu surovin ze zahraničí, důležitých pro jiné obory průmyslu.Značení beden: Tato zásilka naftalinových kuliček se připravuje k vývozu do Singapore.Nádrž na antracenový olej: Horký antracenový olej se vypouští do nádrží, v nichž jsou zapuštěny deskovité chladiče s proudící studenou vodou. /Na obrázku řada rour, přivádějících studenou vodu/. Ochlazováním oleje se antracen vylučuje na stěnách chladičů a z nich se potom seškrabuje.Vypouštění antracenu: Oddělený antracen se vysouší. Suchý antracen se sype jako prášek. Čistý antracen jsou jemné jehličky, bezbarvé, a namodralou fluerescencí. Užívá se ho pří výrobě barviv.Rybník smoly: Odpadní látkou při zpracování dehtu je velké množství smoly. Horká smola se vypouští do rozlehlých jam, zvaných "rybníky”, jež jsou obvykle umístěny v prostranství za továrnou. Zde smola vychladne a ztuhne.Bloky smoly: Vychladlá a ztuhlá smola se podle potřeby kope, mírným zahřátím se roztaví a lije do válcovitých forem. Ztuhlá smola se expeduje ve tvaru válcovitých bloků, jak vidíme na obrázku.Natírání střechy smolou: Roztavenou smolou se natírají lepenkové krytiny střech; používá se jí také do silničních dehtů.Brikety: Smoly se používá také jako pojidla do briket z černouhelného prachu. Směs prachu a smoly za studená rozemleté se v lisech zahřeje a ztvární na brikety, které jsou výborným topivem. Tak se zhodnotí i uhelný prach.Vzorec benzenu, naftalenu a antracenu: Důležité zplodiny z černouhelného dehtu jsou tedy: benzen, naftalen a antracen. První z těchto uhlovodíků jest kapalný, druhý a třetí jsou tuhé /body tání 5,5°, 80°, 217°/. Zařazují se do tzv. uhlovodíků aromatických. Všechny mají charakteristický zápach.Laboratorní zkoušky: Z uhlí se vyrábí řada zplodin různého chemického složení. Výrobky se kontrolují v provozních, laboratořích a po chemické analyse se předávají do jiných oborů speciální chemické výroby. Zpracování černouhelného dehtu je jeden úsek těžké chemie. Zvýšená těžba uhlí nemá tedy význam pro zásobování palivem, nýbrž je stejně důležitá pro rozvoj surovinné základny pro mnohá odvětví chemického průmyslu.׋›Chemické zpracování uhlí I.dílVýrobceDPrahaRok1955Délka33 okénekAutor textuSotorník Vladimír Doc. Dr., Buchar Eugen Dr., Vurm VladimírPředlohaCHEMOznačení5869Další diafilmy výrobceÚspěchy čs. strojírenství II.Martinů BohuslavČinnost pozorovatele vzdušného nepřítele (prostoru)Lokomotivy
