क्या कैल्सीनेशन से पहले कच्चे कोक में मौजूद नमी को जबरदस्ती सुखाना आवश्यक है?

सामान्यतः, कैल्सीनेशन से पहले कच्चे कोक में मौजूद नमी को बलपूर्वक सुखाना आवश्यक होता है, विशेष रूप से निम्नलिखित स्थितियों में जहां सुखाने की प्रक्रिया अनिवार्य है:

I. कैल्सीनेशन प्रक्रिया पर नमी के नकारात्मक प्रभाव

1. वाष्पशील पदार्थों के निर्वहन की दक्षता को प्रभावित करने वाले कारक

जब कच्चे कोक (जैसे पेट्रोलियम कोक और एन्थ्रेसाइट) में अत्यधिक नमी होती है, तो पानी के वाष्पीकरण में बड़ी मात्रा में ऊष्मा की खपत होती है, जिससे प्रारंभिक चरण में कैल्सीनेशन भट्टी के तापमान में उतार-चढ़ाव होता है। इससे वाष्पशील पदार्थों (जैसे सल्फर और हाइड्रोजन यौगिक) के स्थिर निष्कासन पर असर पड़ता है। उदाहरण के लिए, पेट्रोलियम कोक मुख्य रूप से 200°C से कम तापमान पर नमी का निष्कासन करता है। यदि नमी पूरी तरह से नहीं हटाई जाती है, तो अपर्याप्त तापमान के कारण वाष्पशील पदार्थों के निष्कासन का चरण (500-700°C) विलंबित हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप कच्चे माल में असमान संकुचन होता है और उत्पाद में दरार पड़ने का खतरा बढ़ जाता है।

2. कच्चे माल के भौतिक गुणों को कम करना

नमी कच्चे माल के कणों के बीच सामंजस्य को कम कर देती है, जिससे कुचलने, छानने और पीसने जैसी पूर्व-प्रसंस्करण क्रियाएं कठिन हो जाती हैं। उदाहरण के लिए, 10% से अधिक नमी वाले पेट्रोलियम कोक को कुचलते समय उपकरणों को जाम कर देता है और पीसने के बाद कणों का आकार असमान हो जाता है, जिससे बाद की मिश्रण और निर्माण प्रक्रियाओं की गुणवत्ता प्रभावित होती है।

3. ऊर्जा की खपत और लागत में वृद्धि

नमी के वाष्पीकरण के लिए अतिरिक्त ऊष्मा की आवश्यकता होती है। यदि पहले से सुखाया न जाए, तो तापमान बनाए रखने के लिए कैल्सीनेशन भट्टी को अधिक ईंधन की खपत करनी पड़ती है। पेट्रोलियम कोक का उदाहरण लेते हुए, नमी की मात्रा को 1% कम करने से प्रति किलोग्राम ऊष्मा खपत में लगभग 20 किलो जूल की बचत हो सकती है, और सुखाने की प्रक्रिया से उत्पादन लागत में उल्लेखनीय कमी आ सकती है।

II. सुखाने के माध्यम से कैल्सीनेशन गुणवत्ता में सुधार

1. कच्चे माल के घनत्व और मजबूती में सुधार करना

सुखाने के बाद, कच्चे माल में नमी की मात्रा 0.3% से कम हो जाती है। कैल्सीनेशन के दौरान, वाष्पशील पदार्थों का निष्कासन अधिक पूर्ण होता है और कच्चे माल का आयतन संकुचन एकसमान होता है। कच्चे माल का वास्तविक घनत्व (उदाहरण के लिए, पेट्रोलियम कोक के लिए 1.42-1.61 ग्राम/सेमी³ से बढ़कर 2.00-2.12 ग्राम/सेमी³ हो जाना) और यांत्रिक शक्ति में उल्लेखनीय सुधार होता है, जिससे बेकिंग चरण के दौरान उत्पादों के द्वितीयक संकुचन में कमी आती है।

2. चालकता और ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार

कैल्सीनेशन के दौरान, कच्चे माल की आणविक संरचना में परिवर्तन होता है और प्रतिरोधकता कम हो जाती है (उदाहरण के लिए, कैल्सीनेशन तापमान बढ़ने के साथ पेट्रोलियम कोक की प्रतिरोधकता कम हो जाती है), जिससे चालकता में सुधार होता है। साथ ही, कण की सतह पर एक पायरोलिटिक कार्बन परत जमा हो जाती है, जिससे ऑक्सीकरण प्रतिरोध बढ़ता है और उत्पादों का सेवा जीवन लंबा हो जाता है।

3. प्रक्रिया स्थिरता का अनुकूलन

संतुलित नमी वाले सूखे कच्चे माल से कैल्सीनेशन भट्टी में तापमान के तीव्र उतार-चढ़ाव से बचा जा सकता है और उपकरणों को होने वाले ऊष्मीय तनाव से होने वाले नुकसान को कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कोक भट्टी में प्रवेश करने वाले कोयले की नमी की मात्रा को 3% से कम रखकर, कोक संयंत्र कोक भट्टियों का जीवनकाल 10 वर्ष से अधिक बढ़ा सकते हैं और कोक भट्टी के कक्ष की दीवारों के विरूपण की दर को 90% तक कम कर सकते हैं।

III. सुखाने की प्रक्रिया के लिए व्यावहारिक आवश्यकताएँ

1. तापमान और समय नियंत्रण

सुखाने का तापमान आमतौर पर 110-130 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है, और समय को कच्चे माल के कणों के आकार और प्रारंभिक नमी की मात्रा के अनुसार समायोजित करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, 3 मिमी से कम कण आकार वाले पेट्रोलियम कोक को समान रूप से नमी वाष्पीकरण सुनिश्चित करने के लिए लगभग 2-4 घंटे सुखाने की आवश्यकता होती है।

2. उपकरण चयन

सामान्य सुखाने के उपकरणों में रोटरी भट्टियां और ड्रम ड्रायर शामिल हैं। रोटरी भट्टियां काउंटरकरंट हीटिंग के माध्यम से कुशल सुखाने का काम करती हैं, जबकि ड्रम ड्रायर आंतरिक गाइड प्लेटों और सफाई उपकरणों के साथ सामग्री के चिपकने को कम करते हैं और सुखाने की दक्षता में सुधार करते हैं।

3. पर्यावरण एवं सुरक्षा उपाय

सुखाने की प्रणाली में धूल हटाने वाले उपकरण (जैसे साइक्लोन डस्ट कलेक्टर + वेट डस्ट कलेक्टर) लगे होने चाहिए ताकि निकलने वाली धूल को कम किया जा सके और धूल हटाने की दक्षता 99% या उससे अधिक हो। साथ ही, दहन प्रणाली में गैस से चलने वाला बर्नर इस्तेमाल किया जाता है, जो चलाने में आसान और भरोसेमंद होता है।