Descreva as características principais das matérias primas, processamento e produto obtido, para as seguintes operações:
coqueificação

Passo 1

A questão pede para a gente falar sobre a coqueificação, ou seja, aquele processo em que se transforma carvão em coque. O conteúdo é a pirólise do carvão em ausência de oxigênio, e vamos dividir a resposta em três partes: as matérias-primas usadas, como é o processamento nas baterias de fornos, e quais são as características do produto final (incluindo subprodutos).

Passo 2

Matérias-primas
  • O carvão é do tipo metalúrgico (bituminoso de alta ou média volatildade), com boa capacidade de plastificação e coalescência (“caking”).
  • Deve ter baixo teor de cinzas (tipicamente < 10 %) e baixo enxofre (ideal < 1 %), para não comprometer nem o forno nem a qualidade do coque.
  • Boa proporção de vitrínita (parte mais reativa e plástica do carvão), pois isso confere plasticidade durante o aquecimento e gera uma massa coesa.

Passo 3

Processamento
  • Carvão moído e peneirado (tamanho de 3–25 mm) é carregado nos fornos-bateria, em gavetas isoladas da atmosfera externa.
  • Aquece-se gradualmente até cerca de 900– 1100\circC em ausência de oxigênio (pirólise), ao longo de 12–18 h.
  • Durante o aquecimento passa por estágio plástico, forma uma massa coesa, depois resfria-se internamente e solidifica como coque.
  • Os gases e vapores liberados (h2, ch4, co, co2, vapores orgânicos) são coletados e submetidos a condensação e refino para extrair alcatrão, amônia, benzeno, tolueno etc.

Passo 4

Produto obtido
  • Coque metalúrgico: material poroso, com teor de carbono fixo de 90–95 %, resistente mecanicamente (índice CSR) e com reatividade controlada (índice CRI).
  • Tem alta permeabilidade a gases e é usado como agente redutor e suporte de carga no alto-forno.
  • Subprodutos: gás de coque (usado como combustível), alcatrão (fonte de compostos aromáticos), amônia (fertilizantes), benzeno, tolueno, xilenos, fenol e outros compostos químicos.

Resposta

Matérias-primas: carvões metalúrgicos plásticos, baixo enxofre e cinzas, alta vitrínita.
Processamento: pirólise a 900– 1100\circC em fornos-bateria sem oxigênio, ciclo de 12–18 h, coleta de gases e vapores.
Produto: coque com 90–95 % de carbono fixo, alta resistência (CSR), baixa reatividade (CRI), usado no alto-forno; subprodutos de valor químico (gás, alcatrão, amônia, aromáticos).

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