Cтраница 3
Рассмотрение литературных данных по усадочным явлениям кокса различного происхождения показывает, что этот вопрос особенно для нефтяного кокса полностью не изучен. Известно, что усадка обусловлена сближением отдельных структурных элементов в результате физико-химических превращений, происходящих в коксе при его нагревании. Большинство исследователей считают, что величина усадки зависит в основном от выхода летучих веществ, образующихся после затвердевания коксующейся массы ( Е. М. Тайц, Свойства каменных углей, 1961 г. М. В. Гоф-тман, Прикладная химия твердого топлива, 1963 г. Е. Ф. Чалых, Технология углеродистых материалов, 1963 г.) указывает, что размеры кусков прокаливаемого кокса меняются параллельно изменениям его веса. Наибольшие изменения объема происходят при температурах, при которых выделяется максимальное количество летучих веществ. В этих же работах имеются указания на влияние усадки предварительного окисления исходного кокса и его структуры. [31]
На термограммах углей часто наблюдается второй эндотермический эффект, имеющий место при 500 - 600 С. Этот эффект объясняют вторичным газовыделением, которое начинается после затвердевания пластической массы угля. Однако эндотермический эффект при 500 - 600 С не так характерен для углей по сравнению с эндотермическим эффектом первичной деструкции органической массы угля. Анализ опубликованных работ по термографическому анализу каменных углей показывает, что в большинстве случаев второй эндотермический эффект между 500 - 600 С вообще может не проявиться на термограммах. Это зависит как от свойств каменных углей, так и от условий проведения опыта. И, наконец, в области температур 700 - 800 С наблюдается эндотермический эффект. Рентгеноструктурные исследования коксовых остатков, произведенные советскими исследователями [50], показали, что в этой области температур наблюдается увеличение межсеточной упорядоченности и роста конденсированных углеродистых сеток с одновременными отщеплениями водорода. Как видно из характера термограмм, эти процессы сопровождаются эндотермическим эффектом. [32]
Но и здесь, наряду с образованием простейших продуктов окисления, происходит частичное обугливание с образованием сложных, богатых углеродом, черных гуминовых веществ поч -, вы, которые могут затем окончательно окисляться в простейшие продукты. Если же органические остатки гниют без доступа воздуха, например под водой или глубоко под пластами песка и глины, то этот процесс в некоторой степени аналогичен сухой перегонке. С одной стороны, образуются простейшие вещества - горючий болотный газ и растворимые в воде части перегноя, придающие ей окраску, неприятный вкус и запах; с другой стороны, получаются темные обугленные сложные вещества. Так, например, в торфяных болотах образуется торф, тем более темный и богатый углеродом, чем дольше он подвергался процессу разложения. Таким же образом, сначала под водой, а затем под земными пластами, в течение долгих геологических периодов образовались, преимущественно из растений древесных пород, залежи сложных органических веществ, известные под названием каменного угля. Но все виды каменного угля содержат лишь небольшое количество элементарного углерода и представляют собой главным образом смесь сложных органических веществ, содержащих Н, О, N, S и пр. Следует отметить, что современное состояние знаний относительно природы, состава, строения и свойств каменных углей таково, что эти вопросы еще далеки от окончательного разрешения. В настоящее время есть достаточно оснований считать, что каменный уголь является высокомолекулярным веществом, построенным из групп соединений не установленного точно строения, содержащих так или иначе сконденсированные ше-стичленные углеродные циклы с малым содержанием водорода и еще меньшим кислорода. Органические вещества каменного угля могут подвергаться сухой перегонке, что и осуществляется в больших масштабах на коксохимических и газовых заводах. При нагревании каменного угля без доступа воздуха происходит дальнейшее обугливание, причем отгоняются газообразные вещества ( коксовый газ), вода и каменноугольная смола. После отгонки этих веществ остается кокс, почти целиком состоящий из углерода. [33]
Те минеральные угли, из которых наиболее полно удалены вещества, первоначально связанные с углеродом, называют антрацитом. Последний состоит более чем на 90 % из углерода, наряду с которым содержит лишь несколько процентов водорода и кислорода, а также следы азота. Антрацит имеет окраску от глубоко-черной до железно-серой. Он горит только в сильном токе воздуха и образует совсем короткое пламя, так как при его горении выделяется мало газов. Антрацит - геологически самый старый уголь; однако-это относится не ко всем антрацитам, так как температура, при которой идет обугливание, тоже имеет значение. Каменные угли в узком смысле слова обычно геологически более молодые угли. Они также имеют черную окраску, но в противоположность антрациту отличаются смоляным или жирным блеском и горят светящимся и коптящим пламенем, что обусловлено высоким содержанием газообразных веществ в продуктах горения. Каменные угли содержат примерно 4 - 0 % Н, 5 - 18 % О, 0 5 -, 1 5 % N и только 75 - - 90 % С. По составу и свойствам каменных углей различают следующие их виды: жирный уголь, тощий уголь, газовый уголь, пламенный уголь, газопламенный уголь, спекающийся уголь, котельный уголь, песчаный уголь и др. Еще отчетливее, чем у каменного угля, структура растений может быть обнаружена у бурого угля, относящегося к третичному периоду. Он обладает коричневым, а иногда черным цветом, однако всегда значительно мягче, чем каменный уголь или антрацит. [34]
Те минеральные угли, из которых наиболее полно удалены вещества, первоначально связанные с углеродом, называют антрацитом. Последний состоит более чем на 90 % из углерода, наряду с которым содержит лишь несколько процентов водорода и кислорода, а также следы азота. Антрацит имеет окраску от глубоко-черной до. Он горит только в сильном токе воздуха и образует совсем короткое пламя, так как при его горении выделяется мало газов. Антрацит - геологически самый старый уголь; однако это относится не ко всем антрацитам, так как температура, при которой идет обугливание, тоже имеет значение. Каменные угли в узком смысле слова обычно геологически более молодые угли. Они также имеют черную окраску у но в противоположность антрациту отличаются смоляным или жирным блеском и горят светящимся и коптящим пламенем, что обусловлено высоким содержанием газообразных веществ в продуктах горения. Каменные угли содержат примерно 4 - 6 % Hv 5 - 18 % О, 0 5 - 1 5 % N и только 75 - 90 % С. По составу и свойствам каменных углей различают следующие их виды: жирный уголь, тощий уголь, газовый уголь, пламенный уголь, газопламенный уголь, спекающийся уголь, котельный уголь, песчаный уголь и др. Еще отчетливее, чем у каменного угля, структура растений может быть обнаружена у бурого угля, относящегося к третичному периоду. Он обладает коричневым, а иногда черным цветом, однако всегда значительно мягче, чем каменный уголь или антрацит. [35]
Те минеральные угли, из которых наиболее полно удалены вещества, первоначально связанные с углеродом, называют антрацитом. Последний состоит более чем на 90 % из углерода, наряду с которым содержит лишь несколько процентов водорода и кислорода, а также следы азота. Антрацит имеет окраску от глубоко-черной да железно-серой. Он горит только в сильном токе воздуха и образует совсем короткое пламя, так как при его горении выделяется мало газов. Антрацит - геологически самый старый уголь; однако это относится не ко всем антрацитам, так как температура, при которой идет обугливание, тоже имеет значение. Каменные уели в узком смысле слова обычно геологически более молодые угли. Они также имеют черную окраску, но в противоположность антрациту отличаются смоляным или жирным блеском и горят светящимся и коптящим пламенем, что обусловлено высоким содержанием газообразных веществ в продуктах горения. Каменные угли содержат примерно 4 - 6 % Н, 5 - 18 % О, 0 5 - 1 5 % N. По составу и свойствам каменных углей различают следующие их виды: жирный уголь, тощий уголь, газовый уголь, пламенный уголь, газопламенный уголь, спекающийся уголь, котельный уголь, песчаный уголь и др. Еще отчетливее, чем у каменного угля, структура растений может быть обнаружена у бурого угля, относящегося к третичному периоду. Он обладает коричневым, а иногда черным цветом, однако всегда значительно мягче, чем каменный уголь или антрацит. [36]