Cтраница 4
Загруженный стакан, как показано на рис. 6, опускается в металлическую баню, предварительно нагретую до 340, после чего нагревание производится со скоростью 3 в минуту. Груз весом 20 г, устанавливаемый на чашке, которая весит 18 7 г, достаточен для того, чтобы создать вращение с постоянной скоростью в пустом стакане; в загруженном стакане вращение не начнется до начала размягчения угля и будет продолжаться без помех во время перехода угля через предпластиче-ское и пластическое состояния. При достижении температуры размягчения угля чашка с грузом начинает опускаться и продолжает двигаться вниз до конца испытания. [46]
Окисленные вещества начинают выделять деготь около 350, а у каменных углей деготь появляется позже при более высокой температуре. Так, у коксовых углей при 400 сильно увеличивается выделение газов и одновременно начинается отгонка дегтя. Происходит переход угля в пластичное состояние вследствие распада больших молекул антракоида на более мелкие, сходные с молекулами битумных веществ. [47]
Выход летучих веществ неравномерен по времени и зависит для каждого данного топлива от температуры. При сухой перегонке спекающихся углей при 350 - 450 С наступает размягчение или пластическое состояние угля: содержащиеся в топливе битумы переходят в жидкое состояние. С переходом угля в пластическое состояние начинается процесс собственно разложения, в результате которого из топлива начинают выделяться углеводородные газы и пары, а масса топлива, спекаясь, вновь затвердевает, образуя кокс. [48]
Приведенный обзор показывает, что уголь может служить сырьем для производства прессованных изделий широкого потребления. Разработка этого вопроса проведена еще недостаточно. Еще мало выяснен механизм процесса перехода угля в термопластическое состояние. Необходимы дальнейшие исследования по выяснению возможности придания углю термопластических свойств без применения водородсодержащих газов, а при помощи переносчиков водорода типа тетралина. [49]
По представлению Херста, каждый уголь представляет как бы химически однородное вещество. Нельзя согласиться и с мнением, что переход углей в пластическое состояние обусловлен только тем, что при нагреве ослабляются силы Ван-дер - Ва-альса, связывающие отдельные мицеллы. [50]
Фоксвелл [113], обращая внимание на то, что Лайинг и Гаторн [112] не цитируют его новых исследований [103], указывает, что как обе его ранние работы [111], так и работы Лайинга и Гаторна встречают известные возражения. Лайинг и Гаторн не указывают, с какой скоростью повышается температура угля. Скорость подъема температуры может мало влиять на температуру перехода угля в пластическое состояние, но будет оказывать сильное влияние на температуру максимального давления, величину периода пластичности и развивающегося давления. В качестве примера он приводит результаты исследования трех типичных английских коксующихся углей с применением скорости нагревания 1 3 п 5 в минуту. [51]
Для хлора известны если не гидраты, то соли всех нормальных гидратов, а для серы лишь H2S, H - SO3 и H2SO4, но зато последние получаются не только в виде гидратов, но и в состоянии прочных ангидридов, SO2 и SO3, образующихся с отделением тепла из серы и кислорода. Томсену), а если окисление идет до образования SO3, то отделяется около 103000 единиц тепла. Числа эти сравнимы с теми, которые соответствуют переходу угля в СО и СО 3, потому что тогда отделяется 29000 и 97000 единиц тепла. Этим определяется прочность высших окислов серы и в этом выражается особенность серы, как элемента, хотя и аналогического кислороду, но с ним прочно соединяющегося и этим глубоко отличающегося от хлора. Высшие и низшие окислы хлора - сильные окислители, а высший окисел серы SO3 обладает слабою окислительною способностью, низший же действует часто восстановительно, и этот низший окисел SO2 прямо, горением, происходит из серы, как СО - из угля. [52]
При коксовании угля в пластометрическом аппарате слой угля постепенно нагревается снизу вверх, как и в коксовых печах, с той разницей, что в печах тепло распространяется не в вертикальном, а в горизонтальном направлении. Следовательно, на разных расстояниях от дна стакана осуществляются различные стадии коксообразования. В пластическое состояние уголь переходит постепенно параллельными дну стакана слоями. При переходе угля в пластическое состояние на верхней поверхности пластического слоя, когда он достигнет соответствующей температуры, образуется корочка из начавших размягчаться зерен угля. Отметим, что в процессе нагрева уголь не плавится, а переход в пластическое состояние совершается под влиянием термического разложения угля, при котором образуется некоторое количество новых веществ, часть из которых в жидкой фазе вместе с диспергированными в ней остатками твердых частиц образует пластическую массу. При дальнейшем ее разложении с повышением температуры образуется полукокс. [53]
Процесс образования кокса нельзя считать окончательно выясненным. Важное значение имеет переход угля лри нагревании в пластическое состояние. Оно зависит от содержания в углях и образования в процессе коксования плавких битумов, представляющих собой сумму органических соединений с различной температурой плавления и кипения. Измельчение способствует переходу угля в пластическое состояние. Маслянистый битум обуславливает спекаемость углей. [54]
Некоторые исследователи разделяют угли на типы по динамике газовыделения. Угли одного типа выделяют сравнительно много летучих до температуры размягчения ( в период предварительного нагрева); при этом спекаемость значительно понижается. Другие, наоборот, выделяют много продуктов разложения после затвердевания пластической массы, в связи с чем конечный продукт ( кокс) получается с сильно развитой тре-щиноватостью. Существуют также угли, у которых газовыделение наиболее интенсивно в интервале пластического состояния. Очевидно, что у таких углей можно ожидать большого изменения объема при нагреве в тигле, так как газы разложения создают внутри пластической массы пузыри. Чтобы значительно изменить объем, недостаточно одного лишь интенсивного газовыделения в интервале пластического состояния. Не меньшее значение имеют вязкость пластической массы и характеристика газопроницаемости угольного расплава. Изменение скорости нагрева отражается на степени вспучивания в тех случаях, когда одновременно меняется газопроницаемость. Если, например, при большой скорости нагрева переход угля в жидкую фазу осуществляется быстрее, то пластическая масса более подвижна и газопроницаема, а это ведет к уменьшению степени вспучивания. [55]