Cokesfabricage - Grondstof.
Vetkolen zijn goed bakkende steenkolen. Zij zijn bij uitstek geschikt voor de bereiding van metallurgische cokes. De gedolven kolen worden door zeven en wasschen van de begeleidende steenen ontdaan en naar stukgrootte gesorteerd, waardoor stukkolen, diverse nootjeskolen en fijnkolen verkregen worden. De vetfijnkolen met afmetingen van 1—10 mm vormen de grondstof voor de fabricage van cokes.
De bereiding van cokes geschiedt op analoge wijze als de fabricage van steenkoolgas in de gasfabrieken. De kolen worden aan een proces van droge destillatie onderworpen, d.w.z. zij worden in gesloten ovenkamers tot een geëigende temperatuur (1100° C) verhit. De kolen geraken tot smelting en samenbakking, terwijl de vluchtige bestanddeelen ontwijken. Na ontgassing blijft de cokes als résidu over.
Cokesovens.
De cokesovens worden uit vuurvast materiaal opgetrokken. 65 tot 75 cokesovens zijn tot één blok of batterij vereenigd. De nieuwere batterijen worden 2x2 opgesteld, symmetrisch ter weerszijden van een betonnen cokeskolenbunker, waarin de kolen door middel van een bandtransporteur vanaf de kolenwasscherij worden toegevoerd. De ovenkamers, lang 12 m, hoog 3,50 m en breed 0,45 m, zijn aan de vooren achterzijde door wegneembare stopdeuren afgesloten; aan de bovenzijde zijn 5 vulopeningen, waardoor de kolen in de kamers komen; elke kamer heeft voorts één uitlaatopening voor het destillatiegas.
Door middel van een electrisch gedreven verrijdbaren trechterwagen worden de cokeskolen uit den kolenbunker afgetapt en in de ovenkamers gebracht. In de scheidingswanden van de ovenkamers zijn gasbranders en verbrandingskanalen aanwezig, waarin een deel van het geproduceerde gas, nadat de nevenproducten daaruit zijn gewonnen, wordt verbrand.
De verhitting van de ovens geschiedt volgens het regeneratief systeem, waarvoor onder de ovenkamers warmte-regeneratoren (ter voorwarming van de verbrandingslucht onder benutting van de warmte der afgaande verbrandingsproducten) zijn opgesteld.
De destillatieduur bedraagt ca. 24 uur. Is de cokes gaar, dan worden de ovendeuren verwijderd en wordt de cokeskoek, die een temperatuur van ca. 1 000° C bezit, door middel van een uitstootmachine, die aan de voorzijde der batterijen loopt, uit den oven gestooten en opgevangen op den bluschwagen, die door een electrische locomotief langs den oven wordt bewogen. De bluschwagen heeft een hellend bodemvlak, waarop de gloeiende cokes in een gelijkmatige laag wordt uitgespreid, en is aan de onderzijde met pneumatisch beweegbare kleppen gesloten. De bluschwagen, gevuld met een lading (ca. 11 000 kg) gloeiende cokes, wordt onder den bluschtoren gebracht, alwaar de cokes met water wordt besproeid en gebluscht, waarbij de bluschdampen door een schoorsteen ontwijken. Na het blusschen werpt de bluschwagen zijn inhoud op een hellenden stortvloer, vanwaar de cokes door een verlaadmachine wordt opgenomen om over een zeefinstallatie in spoorwagons te worden verladen.
Op deze wijze wordt de grove cokes ten dienste van hoogovens, ijzergieterijen en andere metallurgische bedrijven verkregen. De afgezeefde kleine cokes gaat via een verzamelbunker en een emmerladder naar de cokeszeverij. Desgewenscht wordt nog een gedeelte der grove cokes gebroken. In de cokeszeverij wordt de kleine cokes naar de korrelgrootte gesorteerd in vijf soorten gebroken cokes, die voornamelijk gebruikt worden als brandstof voor centrale verwarmingsinstallaties.
Condensatie-inrichtingen.
Het uit de cokesovens ontwijkende ruwe gas komt via de klimpijpen in den gasverzamelbak van de batterij en wordt van daaruit door lange buisleidingen (diam. 1 600 mm) naar de gaskoelers gevoerd, waarin het met behulp van koelwater wordt afgekoeld. Bij de afkoeling condenseeren teer en ammoniakwater, die naar het soortelijk gewicht worden gescheiden, om in reservoirs te worden opgeslagen ter verdere verwerking.
Gaspompen.
Door stoomturbines of electromotoren aangedreven turbo-gaspompen zuigen het ruwe gas vanuit den gasverzamelbak door de gaskoelers en persen het door de ammoniaken benzolwinningsinstallaties tot in den gashouder.
Winning van ammoniumsulfaat. Het ammoniakhoudende gas (de ammoniak ontstaat als bijproduct bii de droge destillatie van de steenkool uit de stikstofverbindingen, in de kool aanwezig) wordt in saturatoren in aanraking gebracht met zwavelzuur, waarbij ammoniumsulfaat, een waardevolle kunstmeststof, wordt gevormd. Het bij de gaskoeling afgescheiden ammoniakwater wordt in kolonne-destilleerapparaten met stoom, onder toevoeging van kalkmelk, gedestilleerd, waarbij het vrijkomende ammoniakgas vóór de saturatoren aan het gas wordt toegevoegd. Het in de saturatoren gevormde ammoniaksulfaat wordt als een kristalbrij daaruit verwijderd om te worden gecentrifugeerd en daarna te worden gedroogd. Het product wordt in een magazijn opgeslagen, om van daaruit in zakken van 100 kg of wel los in wagons te worden verladen.
Winning van benzolkoolwaterstoffen.
Ter winning van de in het gas aanwezige benzolkoolwaterstoffen (benzol, toluol, xylol en hoogere aromatische koolwaterstoffen) moet het gas, dat de ammoniakfabriek verlaat, eerst worden gekoeld, om daarna in een viertal scrubbers volgens het tegenstroomprincipe met benzolwascholie te worden gewasschen. De benzolhoudende wascholie wordt, na in warmteuitwisselaars te zijn voorverwarmd, indirect met stoom verhit en vervolgens in kolonne-destilleertoestellen met directen stoom afgedestilleerd. De afloopende benzolvrije wascholie passeert de warmteuitwisselaars, wordt met water afgekoeld en weer over de benzolscrubbers gepompt, zoodat de benzolwascholie een kringproces doorloopt. De van de destilleertoestellen komende dampen worden gekoeld, waarna het zgn. benzolvoorproduct van water wordt gescheiden. Dit voorproduct wordt aan een chemisch reinigingsprocédé onderworpen, om daarna door gefractionneerde destillatie te worden verwerkt tot de gewenschte producten, die in voorraadreservoirs worden opgcslagen en in tankwagens of vaten worden verzonden.
Als producten worden gewonnen: nagenoeg chemisch reine producten als benzol, toluol, xylol (grondstoffen voor de chemische en pharmaceutische industrie, voor de bereiding van kleurstoffen, ontplofbare stoffen en geneesmiddelen); gereinigde handelsproducten als 90% handelsbenzol, handelstoluol en solvent naphta (oplosmiddelen voor vetten en oliën, lakken enz.), motorbenzol, een uitstekende brandstof voor automobiel- en vliegtuigmotoren (verdraagt een hooge compressie, klopt nooit, geeft per liter een hooger rendement dan benzine).
Teerdestillatie.
De gewonnen steenkoolteer wordt in een continu-werkende teerdestillatie-inrichting gedestilleerd. De verhitting geschiedt met gasbranders, terwijl door den destilleerketel gevoerde overhitte stoom de vluchtige producten meevoert naar een systeem van fractionneer-kolonne-apparaten en koelers, waarin diverse oliën, als anthraceenolie, benzolwascholie, naphtalineolie en lichte olie, worden afgescheiden. Uit de oliën wordt door afkoeling in koelbakken anthraceen resp. naphtaline afgescheiden, welke producten door filterpersen en centrifugeeren worden gedroogd. De teeroliën worden in reservoirs opgeslagen en in tankwagons afgeleverd.
De benzolwascholie dient in het eigen bedrijf als absorptievloeistof voor de benzolwinning. De overige teeroliën dienen in hoofdzaak voor het conserveeren van hout (o.m. spoordwarsliggers, mijnhout). Als destillatierésidu wordt steenkoolteerpek verkregen, dat als bindmiddel bij de fabricage van briketten uit magerfijnkolen (Staatsmijn Wilhelmina en de particuliere mijnen in Nederland) toepassing vindt. → Briketeeren.
Gas.
Het van de bijproducten (teer, ammoniak, benzolkoolwaterstoffen) ontdane gas wordt geleid in een gashouder en van daaruit verdeeld over de verschillende verbruiksplaatsen. Rond de helft van het geproduceerde gas is noodig voor de verhitting van de ovens zelf. Het restant (overschotgas) vindt de navolgende toepassingen:
a) als brandstof onder stoomketels. Het ketelhuis van de cokesfabriek, dat voorziet in de behoefte aan stoom voor het bedrijf (ca. 800 ton per etmaal), wordt uitsluitend met cokesovengas gestookt. Ook de stoomketels van het electrisch bedrijf zijn uitgerust met gasbranders, zoodat gas in combinatie met kolen kan worden gestookt.
b) Als brandstof in gasmotoren, ter aandrijving van luchtcompressoren.
c) Als brandstof in smeed-, gloei en hardingsovens der werkplaatsen.
d) Voor levering aan verschillende gemeentelijke gasdistributiebedrijven en grootindustrieën.
e) Als grondstof voor het nabijgelegen stikstofbindingsbedrijf der Staatsmijnen, alwaar de waterstof uit het cokesovengas wordt afgescheiden, met het oog op de synthetische bereiding van ammoniak.
Voor de sub b, c, d en e genoemde doeleinden moet het cokesovengas van zwavelwaterstof en cyaanwaterstof worden bevrijd. Dit geschiedt door wassching in een tweetal scrubbers met sodaloog, gevolgd door een droge reiniging in zuiverkisten, met behulp van ijzerhoudende gasreinigingsmassa (ijzeraarde).
Het aldus toebereide cokesovengas staat in kwaliteit allerminst ten achter bij het steenkoolgas, dat in de gasfabrieken wordt gemaakt.
Gasdistributie.
Ten behoeve van de levering van gas op afstand is een compressorstation met roteerende gascompressoren opgesteld, waarin het gas onder druk wordt gebracht.
Transportleidingen voor gas zijn o.m. gelegd naar Heerlen, Hoensbroek, Sittard en Maastricht en via Maasbracht, Weert, Eindhoven, Boxtel naar Den Bosch met een aftakking naar Roermond en Venlo. Zie verder → Gasdistributiebedrijf.
Geproduc. worden: per etmaal per jaar Cokes 2.800 ton 1.000.000 ton Teer 100 „ 36.500 „ Ammoniumsulfaat 40 „ 14.600 „ Benzolkoolwaterstoffen 30 „