Реферат за темою випускної роботи
Зміст
- Введення
- 1. Актуальність теми
- 2. Мета дослідження
- 3. Методи дослідження
- 4. Об'єкти дослідження
- 4.1 Вихід продуктів напівкоксування
- 4.2 Вміст напівкоксового газу
- 4.3 Метод визначення складу напівкоксового газу
- 4.4 Структурно-груповий склад смоли напівкоксування
- Висновок
- Список джерел
Введення
Вугілля є одним з основних енергоносіїв органічного походження, а також альтернативним джерелом сировини для хімічної промисловості. Проведені дослідження показали, що енергетичні вугілля в наш час використовують не раціонально, тобто спалюють, в той час як, можливо отримувати цінні продукти, такі як висококалорійні горючі гази, рідкі продукти і т. д.
Основна маса вугілля, що видобувається в Донецькому басейні, відноситься до енергетичного вугілля. Однак при цілеспрямованому впливі на структуру вугільної речовини максимально реалізувати фізико-хімічний потенціал такого вугілля з урахуванням виконання вимог споживача до кінцевого продукту.
1. Актуальність теми
Найбільш реакційноздатні вугілля, відрізняються великим виходом летких речовин, а також являють собою цінну сировину, придатну для хімічної і термохімічної переробки різними методами. Одним з методів, хімічної обробки вугілля є алкілування, яке помітно підвищує співвідношення H/С. При про-алкилировании руйнується розвинена система водневих зв'язків, що виявляється корисним для отримання більшої кількості цінних продуктів напівкоксування. [1].
2. Мета і методи дослідження
Метою роботи є алкілування вугілля з метою збільшення ступеня їх конверсії в парогазові продукти в умовах стандартного напівкоксування.
3. Методи дослідження
Для реалізації поставленого завдання використовували сукупність термічних і фізико-хімічних методів дослідження, метод алкілування органічної маси вугілля (ОМУ), метод екстракції і визначення структурно-групового складу напівкоксової смоли.
4. Об'єкти дослідження
Процес напівкоксування проводили відповідно до ГОСТу 3168-66. Сутність методу напівкоксування полягає в кількісному визначенні виходу первинної смоли, напівкоксу, пірогенетичної води і газу, одержуваних при нагріванні палива без доступу повітря до 520 °с в алюмінієвій реторті.
У цій роботі для хімічної обробки досліджуваних вугілля обраний гідроксид тетраметиламонію (ТМАГ), який використовується в якості поверхнево-активної речовини при синтезі феромагнітних рідин, щоб перешкоджати злипання її частинок [2].
В експерименті використовували вугілля шахти " Південно-Донбаська і шахти Росія, характеристики якого наведені в таблиці 1.
Таблиця 1 – Характеристика вугілля шахти " Південно-Донбаська і вугілля шахти Росія
Табличні дані свідчать про те, що вугілля шахти «Південнодонбаська» більш молодий і менш зернистий, ніж вугілля шахти «Росія».
4.1Вихід продуктів напівкоксування
Результати, отримані при проведенні лабораторного напівкоксування вугілля з добавкою і без наведені в таблиці 2. Як видно з таблиці, при введенні тетраметиламонію інтенсифікує реакції деструкції ОМУ, спостерігається зниження виходу напівкоксу, значне збільшення виходу рідких продуктів і газу.
Таблиця 2 – Вихід продуктів напівкоксування
4.2 Вміст напівкоксового газу
Результати аналізу напівкоксового газу досліджуваного вугілля до і після обробки шахти «Південнодонбаська» і шахти «Росія» в таблиці 3.
Таблиця 3 – Вміст напівкоксового газу
4.3Вплив хімічної обробки на кількісний аналіз напівкоксового газу
За результатами аналізу газів, отриманих при полукоксовании вихідного і обробленого ТМА вугілля двох шахт, можна зробити висновок про вплив хімічної обробки на кількісний склад напівкоксового газу і енергетичний вихід, представлений в таблиці 4.
Таблиця 4 – Вплив хімічної обробки на кількісний аналіз напівкоксового газу
Аналізуючи отримані експериментальні дані можна зробити висновок, що завдяки впливу добавки гідроксид тетраметиламонію (ТМА) на вугілля шахти «Південно-Донбаська» і вугілля шахти «Росія», кількість кислих газів збільшилася в 3 рази, вміст водню збільшилася на 8-10 %, збільшився енергетичний вхід вугілля, а вміст метану зменшився на 14-16 %.
Це свідчить про те, що добавка впливає на процеси деструкції, це дозволить раціонально використовувати сировинну базу.
Вугілля шахти «Південно-Донбаська» піддали подальшій обробці за методом Русчева, яка полягала у визначенні структурно-групового складу, в розподілі речовин, що входять до складу смол напівкоксування за класами органічних сполук (карбонові кислоти, феноли, органічні підстави, нейтральні з'єднання тощо).
4.4 Структурно-груповий склад смоли напівкоксування
З отриманих експериментальних даних можна зробити висновок про склад речовин, що входять до складу смол напівкоксування.
Таблиця 5 – Структурно-груповий склад смоли напівкоксування
Висновок
Експериментальні дані структурно-групового складу вугілля шахти «Південнодонбаська» значно змінилися при впливі на вугілля добавкою тетраметиламонію гідроксид (ТМА), що бачимо з таблиці. Це свідчить про те, що вугілля після обробки має у своєму складі більшу кількість цінних елементів, які в подальшому можуть бути використані за призначенням.