Номер 2, страница 55 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

2. Какой процесс называют коксованием каменного угля? Какие основные продукты коксохимического производства и направления их вторичной переработки вы можете назвать?

Какой процесс называют коксованием каменного угля?

Коксованием каменного угля называют процесс его термической переработки (пиролиза), который заключается в нагревании угля без доступа воздуха до высоких температур (обычно $900-1100$ °C). Этот процесс проводят в специальных коксовых печах. В результате сложных физико-химических превращений органическая масса угля разлагается с образованием твёрдого пористого остатка — кокса, а также летучих продуктов, которые улавливаются и перерабатываются.

Целью коксования является получение кокса, который служит основным топливом и химическим реагентом (восстановителем) в доменном производстве чугуна, а также ценных химических продуктов из летучих компонентов.

Ответ: Коксование каменного угля — это метод его переработки путём нагрева до $900-1100$ °C без доступа кислорода для получения кокса и других химических продуктов.

Какие основные продукты коксохимического производства и направления их вторичной переработки вы можете назвать?

Коксохимическое производство является комплексным, и кроме основного продукта (кокса) позволяет получать целый ряд ценных веществ. Основные продукты и направления их переработки следующие:

• Кокс — твёрдый углеродистый продукт. Это главный целевой продукт.
  • Направления переработки и использования: используется в основном в чёрной металлургии как топливо и восстановитель железной руды в доменных печах (около 80% всего производимого кокса). Также применяется в литейном производстве (ваграночный кокс), в химической промышленности (например, для производства карбида кальция), а также как высококачественное бездымное топливо.
• Коксовый газ — газообразный продукт, выходящий из коксовых печей.
  • Направления переработки и использования: после очистки от вредных примесей (аммиака, сероводорода) используется как промышленное и бытовое топливо благодаря высокой теплоте сгорания. Является ценным химическим сырьём для получения водорода ($H_2$), который далее используется для синтеза аммиака ($NH_3$), а также для извлечения метана ($CH_4$) и этилена ($C_2H_4$).
• Каменноугольная смола — вязкая жидкость чёрного цвета со специфическим запахом, конденсирующаяся при охлаждении коксового газа.
  • Направления переработки и использования: это сложнейшая смесь нескольких сотен органических соединений, в основном ароматических. Является важнейшим сырьём для органического синтеза. Её перерабатывают методом фракционной перегонки, получая различные фракции:
    • Бензольная фракция: источник бензола, толуола, ксилолов. Используются для производства пластмасс, синтетических волокон (капрон, нейлон), синтетических каучуков, красителей, лекарств.
    • Фенольная фракция: источник фенолов и их гомологов. Используются для производства фенолформальдегидных смол, антисептиков, лекарственных препаратов.
    • Нафталиновая фракция: основной источник нафталина. Используется для синтеза фталевого ангидрида (производство пластификаторов, красителей), инсектицидов.
    • Антраценовая фракция: источник антрацена, фенантрена, карбазола. Используется для производства ценных красителей и других органических продуктов.
    Твёрдый остаток после перегонки смолы — пек. Его используют для производства электродной продукции, кровельных и гидроизоляционных материалов (толь, рубероид), а также в дорожном строительстве.
• Надсмольная (аммиачная) вода — водный конденсат, образующийся при охлаждении коксового газа.
  • Направления переработки и использования: содержит растворённый аммиак, его соли, фенолы, пиридиновые основания. Основное направление переработки — извлечение аммиака. Полученный аммиак направляют на производство сульфата аммония ($(NH_4)_2SO_4$) — ценного азотного удобрения, путём его реакции с серной кислотой.

Ответ: Основные продукты коксохимического производства: кокс (используется в металлургии), коксовый газ (топливо и химическое сырьё), каменноугольная смола (сырьё для получения ароматических углеводородов, фенолов, красителей) и надсмольная вода (источник аммиака для производства удобрений).