Вернуться в библиотеку

Термодеструкция бурых углей разных генетических типов

Топливная технология обработки 77-78 (2002)-с.145-150



Людмила Бутузоваa,*,Любовь Исаеваa,Оксана Турчанинаb

Андрзей Крзтонc

aИнститут физическо-органической химии и углехимии имени Л.М. Литвиненко, Национальная Академия Наук Украины,

ул. Р. Люксембург 70, Донецк 83114, Украина

bДонецкий национальный технический университет, ул. Артема 48, донецк 83000,Украина

cИнститут углехимии Польской академии наук, ул. Совинскиего 5, 44-102, Гливице, Польша

Поступило в редакцию 4 февраля 2002 года; полученные в пересмотренном виде 7 марта 2002 года; принято 8 апреля 2002 года.


Аннотация

В статье отображено влияние генетического типа бурого угля и метода химической обработки на его поведение в процессе пиролиза. Установлена важность восстановленности бурых углей для процесса термопревращения угля. Было установлено, что предварительная химическая обработка позволяет изменять скорость пиролиза, выход продуктов пиролиза и структуру полукокса. © 2002 Elsevier Science B. V. Все права защищены.

1. Введение

Было отмечено, что угли из нескольких пластов дисплей аномальные свойства коксующегося и элементного состава углей по сравнению с выше и ниже в порядке правопреемства. Такие аномальные свойства были обнаружены Плессовского угля в Нортумберленд и Дареме угольных месторождениях, Катаринский разрез угля в Рурской области и Н10, k8, l21, h5, m2, М51 швы в Донецкий бассейн, и другие, которые в то время их осаждения, были морских повлияло [1,2].

петрографического состава, но с девиантным свойствами называются низкими сокращена (Тип а), и снижение (Тип в) (ГОСТ 17070-87, СССР) или perhydrous и subhydrous углей [1,6,7]. Исследованы свойства бурых углей определяются главные факторы углефикации более свойств углей высокого ранга. Таким образом, свойства генетического типа явно преобладают на свойства, которые были приобретены в ходе углефикации на бурого угля этапе. Тем не менее, особенности химического состава для LRC и бурых углей РК были обнаружены сравнительно недавно [3,5]. Причина заключается в том, что до настоящего времени, не пара isometamorphic образцов различных генетических типов были обнаружены в одном и том же бурого угля бассейна. Соответственно, нет Есть критерий, который может характеризовать тип воостановлено на бурого угля стадии [5].

По аналогии с твердыми углами, то можно ожидать, что различные поведение а и в видов бурых углей в процессе термической и термохимической уничтожения. В настоящее время особое внимание уделяется термохимической переработки угля с использованием органических добавок для непосредственного контроля за выходом и состав продукции [6,7]. Цель этого документа заключается в том, чтобы изучить влияние бурого угля генетический вид на пол-продуктов коксования урожайности и полуаридных кокса структуры. В документе также говорится о последствиях химической предварительной обработки а и в углей на реактивность в процессе пиролиза.

2. Экспериментальная

Бурых углей разных генетических типов из Канско-Ачинский (Березовское месторождение) и Днепропетровск (Александрийское месторождение) были обследованы бассейны (таблица 1). Изучаемые бурых углей являются едиными на петрографического состава, но они различаются по типу воостановлино, т.е. они являются надлежащими темами для сравнения.
Известняк из слоев кровли и мелко кристаллического пирита были использованы для отбора и тестирования а и в образцы как надежные признаки типа воостановлино [8]. Термического поведения угля был исследован с помощью дифференциального теплового анализа и классический метод Фишера.

Бурые угли производства порошкового типа полукокс и кокс.
В спекание способность угля связана с его способностью создавать жидких продуктов при термической деструкции, которое не развивается в достаточной степени, не-спекание углей. Таким образом, полукоксования осуществляется в присутствии продукты угольной смолы дистилляции (поглотитель нефти), а также радикальные полимерных isation инициатора (акриловая кислота динитрил-ААD) для укрепления агломерации шнуровка и другие процессы в твердых остатков. Нефть используется как компонент, который, как известно, отвечает за синтез реакциях во время коксования. В радикальной полимеризации инициатора

Таблица 1- Характеристика исходных углей
Басейн Тип
Непосредственный
анализ (%)
Элементарный
анализ (%) daf
Петрографический
анализ (%)
Rm0 (%) H/C, at
Wa Ad Vdaf Std C H (O+N) Vt L I
Канско-Ачинский а 10.9 8.6 46.8 0.36 72.7 4.9 22.0 96 1 3 0.46 0.81
Днепропетровск в 7.2 11.7 55.8 3.93 69.0 6.0 21.1 94 5 1 0.38 1.04

была введена повлиять ходе радикальных реакций. Угли были предварительно обработанных решений AAD и поглотитель нефти (2:1 и 1:1) и сушат при комнатной температуре до постоянной массы.

Дифференциальный термический анализ образцов из был произведен в Paulic-Paulic-Erdei Q-1500D термовесы на скорость нагрева 10 0 C мин -1 в закрытом платиновом тигле. В петpогpафии, непосредственные и в конечном итоге анализ проб был определен в соответствии со стандартными процедурами.

Рентгеновские спектры термически лечение угли были приняты с аппаратом "Kristalloflex Сименс" с использованием отфильтрованным медь излучения. d002, LC и другие параметры были рассчитаны с точностью до d002 ± 0,01 А и L C ± 1A рамках углов от 5 0 110 0 .
ИК-спектры твердых образцов были записаны на FT-IR "Био-Рад" ФТП-7-спектрометр с DRIFT техники. Пробы были подготовлены в виде 5% смеси угля с бромистого калия. Многоточечная базовая коррекция проводилась с использованием стандартного пакета программного обеспечения.

3. Результаты и обсуждение

Как видно из рис. 1 и 2, до химически обработанных образцов отличает их термостойкость. Сравнение значений относительной массы потери (рис. 1) для Канско-Ачинского угольного на присутствие различных нефтяных содержание свидетельствует о том, что поведение во время нагрева угля зависит от присутствия и концентрации жидких компонентов.
Рис. 2 показана зависимость температуры от темпов увеличения веса или потери. Они нанесены в виде графических дифференциации на кривых потери массы (Тg). Кривые имеют одну крайность, которая расположена в области 4300 C. Переход от максимальной массы потери курса.

Температурная зависимость относительной массы потери нефти обращению Канско-Ачинский бурый уголь (1-0.02%; 2-0.13%; 3-1.6% oil)

Рис. 1. Температурная зависимость относительной массы потери нефти обращению Канско-Ачинский бурый уголь (1-0.02%; 2-0.13%; 3-1.6% oil)

 Температурная зависимость массы потери тарифов на оригинал (1), масло обращению (2) и САД обращения (3) Канско-Ачинский бурый уголь.

Рис. 2. Температурная зависимость массы потери тарифов на оригинал (1), масло обращению (2) и САД обращения (3) Канско-Ачинский бурый уголь.

после угля до обращения указывает на большую возможность по управлению пиролиза путем введения соединений, ответственных за радикальных процессов.

Как видно из таблицы 2 в пол-коксующегося из Канско-Ачинский а продукты с меньшим содержанием смолы и повышенным содержанием полукокс формируются в отличие от продукции RC полузасушливых коксования.
Введение от радикальной полимеризации инициатора (AAD) приводит к увеличению твердых остатков урожая и изменения в жидких и газообразных продуктов связи. Эффект проявляется сильнее в полузасушливых коксующегося предварительно обработанных КР.

Увеличение урожайности полуестественной кокс, жидких продуктов и снижение в воде количество наблюдается под действием поглотитель нефти.

Следует отметить, что более активное взаимодействие указанных выше добавок характеризуется по типа в. Особенно значительное увеличение урожайности ТДО выявляется на этапе, предшествующем обращению тива в. В нем можно получить до 17,8% смолы доходности.

Table 2 - Выход продуктов коксования из исходных и химическе обработанных бурых углей
Уголь, метод предварительной обработки типа Полу-кокс Вода Смола Газ + потери
Канско-Ачинский
Оригинал а 53.5 12.4 8.6 25.5
1% AAD 56.6 10.0 12.9 20.5
1% нефть 56.5 12.4 9.2 21.9
Днепропетровск
Оригинал в 32.1 27.8 14.4 25.7
1% AAD 46.8 11.4 13.7 28.1
1% нефть 46.7 10.7 17.7 24.9

Таблица 3 - Рентгеновская характеристика образцов.
Метод угля до лечения t (0C) d002, nm Δd002, (%) ΔLC, (nm) ΔLC, (%) La, (nm) ΔLa, (%) h/l n nγ
Оригинал - 0,404 0,69 2,5 0,74 3 1
420 0,421 4,2 0,52 -24,3 2,8 12,0 0,83 3 1
550 0,421 4,2 0,78 13,8 2,3 -8,5 0,49 3 3
1% AAD 420 0,433 7,2 0,56 0 2,5 18,8 0,74 2 1
550 0,365 -9,7 0,96 -12,0 2,2 39,1 1,62 4 2
1% нефть 420 0,421 1,7 0,64 -24,0 1,9 -7,2 1,01 3 2
550 0,395 -2,2 0,76 -20,0 2,0 10,1 1,27 3 2
La - the aromatic units diameter; n - number of layers in a stack; n - number of γ- bands.

Tон влияния химических добавок являются наиболее четко видно из рентгеновского анализа полуфинале кокс. Как следует из таблицы 3, что предварительная обработка угля приводит к снижению сети расстояние (d 002), и степень решетки (La), увеличение штабеля высотой (Lc) полукокс.
Увеличения степени порядка (h/l), сокращение d002 индекс свидетельствовать о обоснование углерода сетей, сети шнуровка и улучшения кросс-ссылок на процессы в угольной карбонизация продукции. Эти процессы проводить более интенсивно в выборке лечение AAD.

Эти факты подтверждают вывод о том, что воздействие химических добавок на выход в полукокс и ее структура также имеет отношение к угольной генетического типа.

Таблица 4 показывает DRIFT результаты изучения оригинального и нефти, обработанных углей до и после нагрева до различных температур. Как видно из таблицы, образцы отличаются относительной интенсивности (областей) из поглощения отдельных компонентов, C-O структурами, имеющими крест CO облигации сохранить в нефтяной изменения образца.
Ее полукокс отличается большей Соотношение числа кислород-содержащих группы, что и алифатических групп, тем больше сила межмолекулярного взаимодействия и более развитой polyconjugation системы.

Таблица 4 - Вариации относительного содержания функциональных групп в ходе термической обработки исходного угля и обработанных нефтью углей по методу DRIFT
T (0C) I1700/I2920 SC-O/SC-C SCHаг/SC-C
Оригинал уголь 20 1,8957 0,2831 0,2150
350 2,0897 0,1389 0,2990
420 1,4824 0,1446 0,3080
450 3,5203 0,0952 0,3260
500 2,6122 0,0875 0,4430
20 1,5176 0,3026 0,2170
350 1,2259 0,2701 0,3470
Уголь обработанный нефтью 420 0,9202 0,3020 0,5100
450 1,0043 0,3301 0,5520
500 3,6632 0,1573 0,3200

4. Выводы

Настоящим присутствии органических добавок приводит к значительному изменению в полуфинале коксующегося товара урожайности и структура. Результаты настоящей работы свидетельствуют о том, что карбонизации нефтяных и AAD обработанных углей улучшить перекрестных ссылок процессов в угольной углерода ции продукции. В зависимости от угольной структуры и реакционной генетических типа достаточно сильным

Ссылки литратура


  1. D. Murchison, J. Pearson, The anomalous behaviour of properties of seams at the Plessey (M) horizon of the Northumberland and Durham coalfields, Fuel 79 (2000) 865.
  2. I.I. Ammosov, Geology of coal and oil deposits in the USSR, Gos. NTI literatury po geologii i okhranc ncdr, Moscow, 1963.
  3. L. Butuzova, G. Matsenko, S. Skirtochenko, L. Isajeva, O. Turchanina, V. Saranchuk, Relation between the petrographic and chemical properties of low-reduced and reduced coals of Donetsk basin, Proceedings of the 2000 Int. European Coal Conference, Polish Geological Institute, Sosnowiec, Poland, 2000, pp. 13-14..
  4. L.V. Pashchenko, V.I. Saranchuk, Low-temperature oxidation of tending and non-tending to self-ignition Ukraine coals of reduced and low-reduced types with atmospheric oxygen, in: J.A. Pajares, J.M.D. Tascon (Eds.), Coal Science, Proc. Eight Int. Conference Coal Science, Elsevier, Amsterdam, 1995, pp. 493-497.
  5. V.M. Bogdanova, Chemical Peculiarities and Genesis of Brown Coals of Kazakhstan, Nauka, Moscow, 1966.
  6. M.J. Iglesias, MJ. Cuesta, F. Laggoun-Defarge, I. Suarez-Ruiz, The influence of impregnation by hydrocarbons on coal structure during its thermal evolution, J. Anal. Appl. Pyrolysis 58-59 (2001) 841.
  7. M.J. Iglesias, J.C. del Rio, F. Laggoun-Defarge, M.J. Cuesta, I. Suarez-Ruiz, Control of the chemical structure of perhydrous coals; FTIR and Py-GC/MS investigation, J. Anal. Appl. Pyrolysis 62 (2002) 1.
  8. G.P. Matsenko, Finely dispersed pyrite concretion as a petrographic parameter of types by reductivity of Donetsk coals, Khim. Tverd. Topi. 1 (1983) 13.

© 2009 Копирайт ДонНТУ ШАКИР ШВАН МОХАММЕД