Реферат по теме выпускной работы
Содержание
- Введение
- 1. Актуальность темы
- 2. Цель исследования
- 3. Методы исследования
- 4. Объекты исследования
- 4.1 Выход продуктов полукоксования
- 4.2 Содержание полукоксового газа
- 4.3 Метод определения состава полукоксового газа
- 4.4 Структурно-групповой состав смолы полукоксования
- Выводы
- Список источников
Введение
Уголь является одним из основных энергоносителей органического происхождения, а также альтернативным источником сырья для химической промышленности. Проведенные исследования показали, что энергетические угли в наше время используют не рационально, т.е. сжигают, в то время как, возможно получать ценные продукты, такие как высококалорийные горючие газы, жидкие продукты и т.д.
Основная масса угля, добываемого в Донецком бассейне, относится к энергетическому углю. Однако при целенаправленном воздействии на структуру угольного вещества возможно максимально реализовать физико-химический потенциал такого угля с учетом выполнения требований потребителя к конечному продукту.
1. Актуальность темы
Наиболее реакционноспособные угли, отличаются большим выходом летучих веществ, а так же представляют собой ценное сырье, пригодное для химической и термохимической переработки разными методами. Одним из методов, химической обработки углей является алкилирование, которое заметно повышает соотношение H/С. При о-алкилировании разрушается развитая система водородных связей, что оказывается полезным для получения большего количества ценных продуктов полукоксования. [1].
2. Цель и методы исследования
Целью работы является алкилирование углелей с целью увеличения степени их конверсии в паро-газовые продукты в условиях стандартного полукоксования.
3. Методы исследования
Для реализации поставленной задачи использовали совокупность термических и физико-химических методов исследования, метод алкилирования органической массы угля (ОМУ), метод экстракции и определения структурно-группового состава полукоксовой смолы.
4. Объекты исследования
Процесс полукоксования проводили в соответствии с ГОСТом 3168-66. Сущность метода полукоксования заключается в количественном определении выхода первичной смолы, полукокса, пирогенетической воды и газа, получаемых при нагревании топлива без доступа воздуха до 520 °С в алюминиевой реторте.
В настоящей работе для химической обработки исследуемых углей выбран гидроксид тетраметиламмония (ТМА), который используется в качестве поверхностно-активного вещества при синтезе ферромагнитых жидкостей, чтобы препятствовать слипанию её частиц [2].
В эксперименте использовали уголь шахты Южно-Донбасская и шахты Россия, характеристики которого приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Характеристика угля шахты Южно-Донбасская и угля шахты Россия
Табличные данные свидетельствуют о том, что уголь шахты «Южно-Донбасской» более молодой и менее сернистый, чем уголь шахты «Россия».
4.1 Выход продуктов полукоксования
Результаты, полученные при проведении лабораторного полукоксования угля с добавкой и без приведены в таблице 2. Как видно из таблицы, при введении тетраметиламмония интенсифицируются реакции деструкции ОМУ, наблюдается снижение выхода полукокса, значительное увеличение выхода жидких продуктов и газа.
Таблица 2– Выход продуктов полукоксования
4.2 Содержание полукоксовогот газа
Результаты анализа полукоксового газа исследуемого угля до и после обработки шахты «Южно-Донбасской» и шахты «Россия» в таблице 3.
Таблица 3 - Содержание полукоксового газа
4.3 Влияние химической обработки на количественный анализ полукоксового газа
По результатам анализа газов, полученных при полукоксовании исходного и обработанного ТМА угля двух шахт, можно сделать вывод о влиянии химической обработки на количественный состав полукоксового газа и энергетический выход, представленный в таблице 4.
Таблица 4 - Влияние химической обработки на количественный анализ полукоксового газа
Анализируя полученные экспериментальные данные можно сделать вывод, что благодаря влиянию добавки гидроксид тетраметиламмония (ТМА) на уголь шахты «Южно-Донбасская» и уголь шахты «Россия», количество кислых газов увеличилось в 3 раза, содержание водорода увеличилось ? на 8-10 %, увеличился энергетический вход угля, а содержание метана уменьшилось ? на 14-16 %.
Это свидетельствует о том, что добавка оказывает влияние на процессы деструкции, это позволит рационально использовать сырьевую базу.
Уголь шахты «Южно-Донбасская» подвергли дальнейшей обработке по методу Русчева, которая заключалась в определение структурно-группового состава, в разделении веществ, входящих в состав смол полукоксования по классам органических соединений (карбоновые кислоты, фенолы, органические основания, нейтральные соединения и т.д.).
4.4 Структурно-групповой состав смолы полукоксования
Из полученных экспериментальных данных можно сделать вывод о составе веществ, входящих в состав смол полукоксования.
Таблица 5 - Структурно-групповой состав смолы полукоксования
Выводы
Экспериментальные данные структурно-группового состава угля шахты «Южно-Донбасская» значительно изменились при воздействии на уголь добавкой тетраметиламмония гидроксид (ТМА), что видим из таблицы. Это свидетельствует о том, что уголь после обработки имеет с свое составе большее количество ценных элементов, которые в дальнейшем могу быть использованы по назначению.