Фізико-хімічні основи процесу, Поведінка кам'яного і бурого вугілля при нагріванні - Піроліз твердих горючих копалин
При нагріванні ТГК без доступу повітря відбуваються складні перетворення, характер яких залежить як від хімічної будови речовин, що складають органічну масу ТГК, так і від умов їх нагрівання. Внаслідок протікаючих при цьому термохімічних перетворень утворюються в неоднаковій кількості і різного складу газо - і пароподібні, а також тверді продукти.
У залежності від кінцевої температури нагрівання ТГК, в промисловості (хімічній технології) розрізнюють чотири головних процеси піролізу: напівкоксування до 500 - 550С; середньотемпературне коксування, кінцева температура 700 - 750С; високотемпературне коксування до 900 - 11000С і графітизація 1300 - 3000С.
Поведінка кам'яного і бурого вугілля при нагріванні
Поведінка кам'яного і бурого вугілля при нагріванні принципово різна. Буре вугілля при нагріванні не розм'якшується, при цьому відбувається виділення летких речовин, які частково розкладаються. У залишку утвориться більш або менш монолітний напівкокс, що зазнав сильної усадки. При напівкоксуванні бурого вугілля розрізнюють три температурні зони:
- 1. зона попереднього нагрівання до 100С; 2. зона сушки 100 - 125С; 3. зона напівкоксування 225 - 500С.
Під час попереднього нагрівання вугілля розширяється, причому дуже швидке нагрівання може привести до розпушення шматків або навіть до руйнування структури напівкоксу. У процесі сушки виділяється вода при одночасній усадці вугілля. Вище за 2250С відганяються продукти напівкоксування (смола, масло, вода і газ) і відбувається подальша усадка. Вище за 5000С закінчується утворення напівкоксу.
Кам'яне вугілля середнього ступеня вуглефікації має зону розм'якшення при 350 - 450С. При їх нагріванні також розрізнюють три температурних зони:
- 1. зона від початку нагрівання до початку розм'якшення вугілля при 350С; 2. пластична зона від 350 до 450С; 3. зона утворення коксу вище за 450С.
При переході вугілля в пластичний стан посилюється орієнтація ароматичних шарів. Внаслідок відщеплення бічних ланцюгів в ароматичних сполуках відбувається упорядкування паралельних площинних шарів з вирівнюванням відстаней між ними. Цей процес, званий передграфітизацією, протікає неповно внаслідок повторного зміцнення вугільної речовини і обмеження можливості інтенсивного руху молекул. Чим ширше область розм'якшення вугілля, тим інтенсивніше протікає передграфітизація. Предграфітизація жирного вугілля, що має найбільший розм'якшення, протікає інтенсивніше, ніж у кам'яного вугілля з більш низьким і високим виходом летких речовин. Нижчий ступінь міра передграфітизації обумовлює знижену міцність коксу.
Внаслідок пластичності вугільної речовини в залежності від умов коксування утворюються пористий, скловидний, пінистий або спечений кокс. З жирного вугілля утворюється дуже пінистий, коксоподібний продукт, що легко зруйнується, якщо під час нагрівання вугілля має можливість вільно розширяться. Якщо такої можливості немає, то утворюється твердий щільний кокс з дрібнопористою структурою.
Високомолекулярна природа більшої частини речовин викопного вугілля, їх поліструктурність обумовлюють складний характер процесів термохімічних перетворень, що супроводжуються у випадку спікливого кам'яного вугілля утворенням в інтервалі температур 300-550С пластичної маси, властивості якої визначають, в звичайних умовах коксування, можливість сплавлення вугілля і утворення коксу з необхідними фізико-механічними властивостями.
Загальновизнаним є положення про те, що необхідною умовою сплавлення вугілля є обов'язковий його перехід в пластичний стан. За сучасними уявленнях пластична маса з вугілля і його петрографічних мікрокомпонентів, що спікаються, являє собою складну неоднорідну фізико-хімічну систему, яка складається з безперервно змінюваних в процесі нагрівання без доступу повітря 300-550С парогазових летких речовин, рідких (в'язкотекучих) нелетких, а також твердих (висококонденсованих) продуктів, що утворюються внаслідок термічної деструкції молекул речовин початкового вугілля і взаємодіючих між собою уламків (радикалів) різної молекулярної маси, складу і будови. При цьому важливу роль грають одночасно протікаючи поліконденсаційні процеси.
Похожие статьи
-
Спікливість вугілля, Коксівність вугілля - Піроліз твердих горючих копалин
Спікливістю називається здатність вугілля утворювати з окремих стичних зерен при їх нагріванні без доступу повітря грудковий пористий залишок, що спікся...
-
Висновок - Піроліз твердих горючих копалин
Піроліз вугілля горючий спікливість Піроліз твердих горючих копалин -- розкладання твердих горючих копалин (вугілля, торфу, сланцю) при нагріванні без...
-
Первинна смола - Піроліз твердих горючих копалин
Первинна смола являє собою складну суміш різних органічних речовин, що конденсуються з газу напівкоксування (прямого газу) при температурі 30-50С. Як...
-
Стадії термічного розкладання:, Продукти напівкоксування - Піроліз твердих горючих копалин
А) сушка протікає при кімнатній температурі, інтенсифікується по мірі підвищення температури нагрівання і практично закінчується при 105-110С; Б)...
-
Як проходить процес піролізу вугілля - Піроліз твердих горючих копалин
Як я вже згадувала раніше, процес піролізу кам'яного вугілля заснований на нагріванні вугілля до певної температури без доступу кисню з метою його...
-
Газ напівкоксування - Піроліз твердих горючих копалин
Первинний газ (газ напівкоксування) прийнято називати прямим до конденсації з нього пари і вловлювання газового бензину і зворотним після видалення...
-
Високотемпературне коксування, Графітація - Піроліз твердих горючих копалин
Високотемпературне коксування (ВТК). При високотемпературному коксуванні кам'яного вугілля виходять наступні продукти: Тверді - кокс різних сортів; Рідкі...
-
Середньотемпературне коксування - Піроліз твердих горючих копалин
Продуктами середньотемпературного коксування (СТК) є: середньотемпературний кокс, смола СТК, газовий бензол-бензин, газ СТК. СТК застосовується в...
-
Продукти піролізу - Піроліз твердих горючих копалин
У процесі піролізу при постійному нагріванні у вугіллі відбуваються істотні зміни. Спочатку при температурах до 125-160С випаровується волога, а потім...
-
Вступ - Піроліз твердих горючих копалин
Під термічною переробкою твердих горючих копалин (піролізом) розуміють процеси, що відбуваються при нагріванні вугілля у відсутності будь-яких реагентів....
-
Напівкокс - Піроліз твердих горючих копалин
Зольність напівкоксу вище за зольності початкового вугілля, оскільки мінеральні компоненти практично не відлучаються при температурі напівкоксування....
-
Література - Піроліз твердих горючих копалин
1. Химия и переработка угля/ Под ред. д-ра х. н. проф. В. Г. Липовича. - М.: Химия, 1988. - 336с. 2. Саранчук В. И., Айруни А. Т., Ковалев К. Е....
-
Горючие системы Подразделяются на однородные и неоднородные. Однородными являются системы, в которых горючее вещество и воздух равномерно перемешаны друг...
-
ЙОД ЙОД - І хімічний елемент VII групи періодичної системи Менделєєва, належить до галогенів (у літературі зустрічається також символ J); атомний номер...
-
Захист працівників від специфічних небезпечних і шкідливих виробничих факторів, які можуть утворюватись під час роботи з кріогенними продуктами і...
-
Основные опасности при перегонке связаны с использованием электрических нагревательных приборов (электроплитки, колбонагреватели). 1. Шнур (нельзя...
-
Хакактеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску ( від 14 до 70 ати ), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ - Происхождение горючих ископаемых
Алканы, алкены, алкины и арены получают путем переработки нефти (см. ниже). Уголь тоже является важным источником сырья для получения углеводородов. С...
-
Характеристика основних видів палива та процесу горіння
Приклади розв'язання завдань Основними характеристиками палива є хімічний склад, теплотворність (теплотворна здатність) і співвідношення між повітрям та...
-
Характеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску (від 14 до 70 ати), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
Хакактеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску (від 14 до 70 ати), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
Значення хімії у створенні нових матеріалів
Нові матеріали потрібні для квантових генераторів, лазерів, які породжують могутні промені, здатні різати, плавити, випаровувати, свердлити і посилати...
-
Розвиток хімії та зростання її ролі в сучасному житті - Значення хімії у повсякденному житті
Хімія, наука про склад речовин і їх перетворення, починається з відкриття людиною здатності вогню змінювати природні матеріали. Люди уміли виплавляти...
-
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КИСНЮ І СІРКИ - Неметали та їхні сполуки
Ви вже знаєте, що кисень - дуже реакційноздатна речовина. Він реагує з багатьма металами, неметалами багатьма складними речовинами, виявляючи властивості...
-
Вуглеводні нафти - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Природний газ, звільнений від газового бензину зрідженням під тиском або поглинанням маслом в скрубберах, складається з метану (головна складова...
-
ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА, Характеристика досліджуваного об'єкту - Питні мінеральні води
Титрування кальцій магній мінеральний Характеристика досліджуваного об'єкту Питні мінеральні води - як правило підземні води, що характеризуються...
-
Щоб значно спростити задачу транспортування і подальшого зберігання газу, його необхідно зріджувати. Додаткова умова - це охолодження природного газу,...
-
Вуглеводні нафти - Алкани як паливо
Природний газ, звільнений від газового бензину зрідженням під тиском або поглинанням маслом в скрубберах, складається з метану (головна складова...
-
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КИСНЮ І СІРКИ - Загальні відомості про елементи
Ви вже знаєте, що кисень -- дуже реакційноздатна речовина. Він реагує з багатьма металами, неметалами багатьма складними речовинами, виявляючи...
-
В настоящей работе предлагается классификация задач многокритериальной оценки эффективности систем различного назначения. В качестве факторов...
-
Горючие и окисляющие вещества - Принципы горения и взрыва
Горючими Называются вещества, способные самостоятельно гореть после изъятия источника загорания. По степени горючести вещества делятся на: горючие...
-
Деструкция - разложение органических веществ и превращение их в неорганические с высвобождением энергии. лат. Destructio - разрушение При горении веществ...
-
Горение в техногенных устройствах и горение при техногенных пожарах - Принципы горения и взрыва
Техногенная опасность - состояние, внутренне присущее технической системе, промышленному или транспортному объекту, реализуемое в виде поражающих...
-
Тема, с которой мы сегодня ознакомимся это "Применение матриц при решении экономических задач." Рассмотрим как с помощью матриц можно решать...
-
В статье разработана и приведена математическая модель задачи оптимизации количества персонала предприятий, работающих посменно и с разным графиком...
-
Нехай ми маємо вибірку значень випадкової величини Х= x1, x2, .... xN, з кількістю спостережень - N. Розіб'ємо весь діапазон можливих значень...
-
Теоретичні основи оптимізаційних рішень Умови оптимальності у формі принципу максимуму дають, узагалі говорячи, достатню інформацію для рішення задачі...
-
Положення підприємства багато в чому визначається його фінансовим станом, у зв'язку з чим аналізові фінансових результатів діяльності надається велике...
-
Перевірка отриманих результатів вимірювання на наявність грубих похибок за Q - критерієм при ? = 0,95 Де: Хі - отримані результати аналізу Перевірка...
-
BONAQUA МОРШИНСЬКА ЗНАМЕНІВСЬКА МИРГОРОДСЬКА Статистична обробка результатів аналізу Перевірка отриманих результатів вимірювання загальної лужності...
Фізико-хімічні основи процесу, Поведінка кам'яного і бурого вугілля при нагріванні - Піроліз твердих горючих копалин