Органическая масса - угль
Cтраница 1
Органическая масса углей состоит, как известно, из углеводородов, кислород -, серо - и азотсодержащих соединений сложного строения. Последние три класса веществ разлагаются при коксовании с выделением воды, оксидов углерода, сероводорода, сероуглерода, аммиака, а также низших кислород -, серо - и азотсодержащих органических соединений ( фенол, тиофен, пиридин и их гомологи) и их более сложных аналогов с конденсированными ядрами. Углеводороды, первоначально содержавшиеся в угле и полученные при разложении веществ других классов, подвергаются глубоким химическим превращениям. [1]
Органическая масса углей ( табл. 6) содержит в среднем 66 - 70 % углерода, 6 - 7 % водорода, 0 5 % азота. Это говорит о неравномерном распределении битуминозных пачек по толще пластов и по простиранию. С химической стороны битумы ранее почти не изучались, имеются данные о количественном содержании в них восков ( 25 - 30 %), качество которых также не изучено. Для определения состава битумов была ио ж ована одна проба угля Бабаевского месторождения. [2]
Органическая масса угля состоит в основном из углерода, водорода, азота и кислорода. [3]
Органическая масса угля является основным фактором, определяющим-теплотворную способность топлива, потому что только сульфиды и дисульфиды, содержащиеся в минеральной части топлива, выделяют при сгорании некоторое количество теплоты. [4]
Органическая масса угля является основным фактором, определяющим теплотворную способность топлива. Сульфиды и дисульфиды минеральной части топлива выделяют при сгорании очень небольшое количество тепла. [5]
Органическая масса углей, согласно концепции С.Г.Гагарина и А.А.Кричко, состоит из набора макромолекул различного химического состава. Отдельные структурные единицы, накладываясь друг на друга, образуют трехмерную структуру самоассоциированного мультимера. Самоассоциированный мультимер органической массы угля состоит из набора макромолекул различного химического состава, соединенных между собой множеством связей невалентного характера, главным образом, электронодонорно-акцепторные взаимодействия, в том числе и водородные связи. Структурные единицы обладают различным набором участков, проявляющих электронодонорные свойства и электроно-акцепторные свойства, что зависит от состава функциональных групп и их окружения, а также от степени ароматичности макромолекул. Глобулы самоассоциированного мультимера имеют диаметр для углей средних стадий зрелости 2 3 нм. [6]
Органическую массу угля рассматривают как своеобразный полимер, о строении, размерах, взаимосвязи и пространственном положении структурных единиц которого существуют различные точки зрения, в большинстве случаев противоречивые. [7]
 |
Зависимость растворимости каменного ( о и бурого ( б углей ог. [8] |
Деструкция органической массы угля при его сверхтонком измельчении может протекать различными путями в зависимости от исходного вещества, среды и интенсивности воздействия. Например, при измельчении в воде и водных растворах окислителей происходит окислительно-гидролитическая деструкция; при измельчении в воздухе - окислительный крекинг; в среде диоксида углерода - дегидрирование и деметоксилирование; в среде, генерирующей водород, вероятно, - гидрогенизацион-ный крекинг. [9]
Распад органической массы угля на карбокатионные фрагменты и нх гидрирование протекает легче, чем ее деструкции на радикальные фрагменты и перенос атома водорода от донора, поэтому ионное гидрирование проводят при сравнительно более низких температурах и давлениях: 250 - 350 С и 1 - 3 МПа. Ионное гидрирование угля характеризуется более низким газообразованием и большим насыщением его продуктов водородом. [10]
Разделение органической массы углей, которая представляет собой сложную смесь самых различных соединений, на отдельные группы веществ, каждая из которых обладает общими свойствами в отношении действия органических растворителей, щелочей, минеральных кислот и других химических реактивов, называется групповым анализом. Предложено много методов группового анализа различных видов твердого топлива. Наиболее целесообразными для группового анализа торфа являются следующие обработки: а) последовательное экстрагирование битумов в аппарате Сокслета эфиром и бензолом; б) обработка водой при 60 С с целью выделения простых Сахаров; в) обработка кипящей водой с целью гидролиза пектиновых веществ; г) обработка на водяной бане 2 % - ной соляной кислотой с целью гидролиза гемицеллюлозы; д) обработка 2 % - ным едким натром на водяной бане для экстракции гуминовых кислот; е) обработка 80 % - ной серной кислотой с целью гидролиза целлюлозы и ее определение по количеству образовавшейся глюкозы, причем остаток принимается за лигнин. [11]
В органической массе угля при помощи элементарного анализа определяют содержание в ней углерода, водорода, азота, кислорода и серы. [12]
Глубокое разложение органической массы угля, выделение жидких в обычных условиях веществ ( смолы) завершается при температуре около 550 С. При 550 С остается твердый остаток - полукокс, поэтому процесс термической переработки, заканчивающийся при температуре 500 - 550 С, обычно называют полукоксованием. При последующем нагревании протекают процессы дальнейшего уплотнения вещества полукокса, формирование и развитие микрокристаллитных графитоподобных структур. Эти процессы сопровождаются отщеплением газообразных продуктов - в первую очередь водорода, а также некоторых количеств аммиака, метана, оксида углерода, азота. [13]
Химизм разложения органической массы угля при высокой температуре пиролиза сложен и недостаточно изучен. В нем сочетаются реакции разложения, поликонденсации, изомеризации и др. Отщепление отдельных карбоксильных и гидроксиль-ных групп от макромолекул угля приводит к появлению свободных валентностей у периферийных атомов углерода, которые, соединяясь между собой, дают высококонденсированное вещество - кокс. [14]
Механизм превращения органической массы угля в жидкие продукты при гидрогенизации рассматривается в ряде исследований [1] как деполимеризация и растворение органического вещества угля под воздействием водорода с последующим диспергированием нерастворившейся части в образовавшемся растворе и деструктивной гидрогенизацией раствора до образования легких, средних и тяжелых масел. [15]
Страницы: 1 2 3 4