27.2. Промышленная классификация горючих сланцев
Разработка промышленной классификации горючих сланцев непосредственно связана с направлениями их использования в народном хозяйстве.
Промышленное использование горючих сланцев в зависимости от их качества может быть осуществлено в следующих направлениях:
- прямое сжигание пылевидного сланца в топках котельных агрегатов электростанций для выработки электроэнергии;
- высокотемпературная (700-800°С) переработка сланцев, главным образом с целью получения газа с теплотой сгорания 16 750 кДж/кг для бытового потребления, а также получения попутных продуктов – серы, гипосульфита, бензола, сольвентов, водорастворимых фенолов и смолы;
- полукоксование сланца в газогенераторах или других агрегатах для получения сланцевой смолы, предназначенной в качестве жидкого топлива и для переработки на различные химические продукты;
- подземная газификация сланца для получения сланцевой смолы;
- сжигание сланца с жидким шлакоудалением для комплексного использования органической и минеральной части топлива с производством электроэнергии и получением цемента и других продуктов;
- производство на основе керогена химических продуктов, белковых препаратов, стимуляторов роста растений и другой продукции;
- извлечение сопутствующих промышленно ценных химических элементов их минеральной части горючих сланцев.
Первые попытки промышленной классификации горючих сланцев были сделаны в 1947 г. Добрянским А.Ф. и Кожевниковым А.В. Добрянский А.Ф. считал, что классификация должна опираться на элементный состав керогена, и по этому признаку выделил пять классов горючих сланцев (табл. 27.2).
Таблица 27.2 – Классификация горючих сланцев по элементному составу керогена
| Классы горючих сланцев | Содержание, % | Выход смолы, % | Теплота сгорания керогена, кДж/кг | |
| углерода | водорода | |||
| Первый | До 60 | До 7,3 | 18-25 | 24300-26400 |
| Второй | 60-65 | 7,3-7,8 | 25-35 | 26400-28500 |
| Третий | 65-70 | 7,8-8,3 | 35-45 | 28500-31400 |
| Четвёртый | 70-75 | 8,3-8,9 | 45-57 | 31400-35600 |
| Пятый | 75-80 | 8,9-9,3 | До 67 | 35600-37500 |
Элементный состав органического вещества горючих сланцев является надёжным показателем их оценки с генетической точки зрения и степени превращения керогена, но как единственный показатель он не может достаточно достоверно отражать химико-технологические свойства сланцев с промышленной точки зрения. Кроме того, не всегда устанавливается прямая зависимость между содержанием углерода, водорода и процентом выхода смолы.
Кожевников А.В. предложил по выходу смолы выделить три категории горючих сланцев: богатые – более 15%; средние – 8-14%, бедные – менее 8%.
Платонов Н.Х. в 1958 г. [29] предложил классификацию горючих сланцев по степени метаморфизма на основе элементного состава керогена и средней теплотворной способности (табл. 27.3).
Таблица 27.3 – Классификация горючих сланцев по степени метаморфизма