Коксування вугілля — метод термічного перероблення переважно кам'яного вугілля, що полягає в його нагріванні без доступу повітря до 1000–1100 °С і витримки, при цій температурі, внаслідок чого паливо розкладається з утворенням летких продуктів і твердого залишку коксу.
Основним цільовим продуктом цього процесу є кокс, що використовується головним чином як відновник і паливо в металургійній промисловості. Кокс характеризується такими основними показниками: дійсна (істинна) щільність — 1800–1950 кг/м3; насипна щільність — 400–500 кг/м3; пористість — 49-53%; вихід летких речовин — 0,7-1,2%; вміст вуглецю — >96,5%; вологість — <5%, зольність — 10-11%; вміст сірки — 1-2%; теплота згоряння — 32 Мдж/кг.
Разом з коксом, вихід якого становить 70-80%, утворюються леткі продукти. При їх розділенні отримують сирий бензол, надсмольну воду, смолу і висококалорійний коксовий газ. Великі масштаби виробництва коксу обумовлюють отримання значних кількостей рідких і газоподібних продуктів коксування, що обчислюються мільйонами тонн в рік. До середини XX століття коксохімія була основним постачальником сировини для крупнотонажного виробництва і тонкого органічного синтезу. У цей час коксохімія помітно поступається в цьому відношенні нафтохімічній промисловості, але внесок коксохімічних продуктів в сировинну базу хімії досить великий.
Коксування звичайно здійснюють із зовнішнім підведенням тепла. Всі процеси починаються у стінок камери коксування і поступово переміщаються до її центра. Внаслідок невеликої теплопровідності вугільної шихти ~2-10-4 Вт/(м•К) температура в центрі камери нижче, ніж у стінок, і вирівнюється лише через 13-14 годин. До кінця коксування обидвох пластичних шарів, переміщаючись від стінок сполучаються в центрі камери, утворюючи шар у якому коксовий пиріг при вивантаженні з печі розпадається на дві приблизно рівні частини.
Більшість реакцій повторного перетворення пари і газів відбувається в підсклепінному просторі, над поверхнею розжареного коксу. Оптимальні умови утворення цінних побічних продуктів: температура 700–720 °С, час перебування пари в підсклепінному просторі близько 40 с.
Основним чинником, що впливає на вихід продуктів коксування є склад вугілля, що переробляється. При переході від газового вугілля до ПС (тобто в міру зниження виходу летких речовин) наростає вихід коксу при відповідному зниженні кількості смоли, бензолу, газу і пірогенетичної води Збільшення кількості летких у вугіллі приводить до зростання в газі концентрацій метану, оксиду вуглеводу і олефінів, тоді як вміст водню і азоту знижується.
Шихта, що піддається коксуванню, як правило, складається з суміші вугілля різних марок в різних співвідношеннях причому враховуються наступні властивості вугілля окремих технологічних марок. Газове вугілля характеризується порівняно невеликою товщиною пластичного шару, високим виходом летких речовин і підвищеною усадкою. Кокс з газового вугілля характеризується високою реакційною здатністю, присутність в шихті такого вугілля посилює усадку «коксового пирога» і полегшує видачу його з печі, й також збільшує вихід газу і хімічних продуктів коксування. При підвищеному вмісті газового вугілля вихід коксу зменшується. Жирне вугілля є головним компонентом шихти, оскільки забезпечує хорошу спікливість і додає коксу міцність. Однак при їх підвищеному вмісті кокс віходить тріщінуватий і дрібнокусковий. Це вугілля обумовлює підвищений вихід смоли, бензолу і газу. Коксове вугілля додає коксу необхідної механічної міцності і забезпечує однорідну кусковатість. Вугілля марки ПС знижує усадку, внаслідок чого меншає тріщинуватість коксу, а крупність його підвищується, зросте обираність коксу, меншає вихід газу і хімічних продуктів.
Див. також
Коксування Коксохімія Коксохімічна промисловість Напівкоксування Шихта Коксова піч Коксовий газ Вугільна шихта для коксування
Література В. І. Саранчук, М. О. Ільяшов, В. В. Ошовський, В. С. Білецький. Основи хімії і фізики горючих копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — с. 640. ISBN 978-966-317-024-4