Cтраница 1
Вещество угля под действием давления, высокой температуры и водорода претерпевает ряд чрезвычайно сложных изменений. Молекула угольного вещества в основном состоит из 100 - 200 атомов, при гидрогенизации она раскалывается на мелкие, более простые по химическому строению осколки, к которым присоединяется водород. Смесь образовавшихся углеводородов и представляет собой жидкое топливо различных видов. [1]
Превращение вещества угля при окислении вновь в растворимую в едком натре форму, более богатую кислородом, нежели исходный уголь, есть как бы процесс превращения его в те соединения, которые свойственны ископаемым топливам на ранних стадиях метаморфизма. [2]
Макромолекулы веществ углей включают значительное число более простых звеньев, которые принято называть элементарными структурными единицами. Последние состоят из ядерной части в виде алифатических и эпициклических структур, различных радикалов и функциональных групп, с включением гетероатомов. [3]
Дезагрегация вещества угля сопровождается параллельно и последовательно протекающими реакциями расщепления, гидрирования, деполимеризации, изомеризации с отщеплением от органических соединений, содержащих кислород, азот и серу, этих элементов в виде воды, аммиака и сероводорода. [4]
Смачиваемость вещества угля в значительной мере зависит от степени обуглероживания угля. В общем, угли более низкой степени обуглероживания лучше смачиваются водой. Это до некоторой степени объясняет, почему вещества, подобные лигниту, могут брикетироваться только с водой, в то время как вещества, подобные антрациту, требуют в качестве связующего материала органического вещества. Если вещество, подобное лигниту, должно быть сбрикети-ровано с добавкой смолы в качестве связующего материала, оно должно быть хорошо высушено, для того чтобы сделать связь эффективной. [5]
Исследования вещества угля при сожженпи, окислении, гидрогенизации, хлорировании и гидролизе указывают, что азот в угле представлен чрезвычайно устойчивыми азотистыми соединениями, причем большая часть азота находится, невидимому, в гете-роциклах или атом азота играет роль моста, соединяющего собой углеродные циклы. [6]
Первая особенность вещества углей состоит в том, что слагающие его молекулы очень велики, этим обусловлена его нерастворимость и нелетучесть без разложения, а также приобретение коллоидных свойств и сложной дисперсной структуры. [7]
Эти особенности вещества углей требуют соответствующего подхода. Центральной проблемой становится не различие в свойствах молекул, на котором основаны разделение и химический анализ, а сходство свойств, которое обусловливает образование гетеромолекулярных веществ с определенным характером. [8]
Пластическое состояние веществ углей с точки зрений кинетики является наиболее активным состоянием, поэтому угольная пластическая масса может взаимодействовать с различными добавками. В результате этого изменяется характер физико-химических процессов, протекающих в этой области температур. Инертные добавки, разбавляя концентрацию реагирующих веществ, изменяют лишь скорость процессов спекания угольных зерен. [9]
Процесс разукрупнения вещества угля при гидрогенизации, как показывают исследования, начинается при низких температурах; при 400 большая часть угля превращается в высокомолекулярные, полностью растворимые в бензоле, вещества, частично не перегоняющиеся. Процесс протекает с одновременным образованием газа. При этом часть кислорода, азота и серы удаляется в виде воды, аммиака и сероводорода, а в реакцию вступает около 2 0 - 2 5 % водорода. [10]
Так как плотность вещества углей, применяемых для коксования, изменяется сравнительно мало, то о степени заполнения пространства частицами угля можно судить приближенно по значению насыпного веса угольной шихты. Обычно чем выше насыпной вес, тем значительнее будет степень заполнения объема угольной загрузкой и ее спекаемость. [11]
В начале разложения вещества угля в пластической массе его возникают зародышевые пузырьки газов и паров, которые постепенно расширяются и стремятся к слиянию в более крупные. Увеличению объема пузырьков противодействует поверхностное натяжение пластической массы. [12]
При термической деструкции веществ углей, содержащих органическую серу, образуются, как известно сероводород, сероуглерод, тиофен и ряд других сернистых органических соединений. Как мы видим из приведенных выше формул, H2S образуется также из пирита. Исследования показали, что источником сероводорода, выделяющегося в начальный период деструкции углей, является пирит и только при высоких температурах сероводород образуется также из органической серы угля. [13]
Получив эмпирическую формулу вещества растворенного угля, мы исследовали отношение этого вещества к исходному углю до растворения. [14]
Связь германия с веществами углей так же, как и в германийорганических и комплексных соединениях, ослабляются с появлением в молекулах отрицательных заместителей ( функциональные группы) и разрушается под действием окислителей соответственно интенсивности их воздействия. [15]