Органическая сера - угль
Cтраница 1
Органическая сера углей является наименее изученной; для нее отсутствует пока аналитический метод прямого определения и выделения в форме тех или иных органических сернистых соединений. Количество органической серы в углях определяется поэтому по разности ( в процентах) между общей серой и минеральной серой. Определение органической серы относится не к техническому, а к элементному ( см. гл. [1]
Органическая сера угля претерпевает лишь очень незначительные превращения. В главной своей массе она остается в коксе и содержится в нем также в виде органической серы. Но часть ее все же переходит в сульфат или моносульфид. Образование этих соединений позволяет предположить, что органические соединения серы угля в процессе коксования также разлагаются, причем некоторое количество серы улетучивается, основная же ее масса удерживается органическим веществом кокса или после восстановления или окисления реагирует с компонентами золы. [2]
При 275 приблизительно 10 % всей органической серы угля удаляется в виде сероводорода. Вероятно, в молодых углях часть серы органического вещества топлива находится в виде термически нестойких соединений. [3]
Вследствие того, что только небольшая часть годового прироста растений принимает участие в образовании угля, органическая сера угля по необходимости должна соответственно представлять только малый процент серы в годичном приросте растений. Предполагалось также, что часть органической серы в угле могла получиться из остатков животных, которые жили в гниющем торфяном болоте. [4]
Кокс содержит сульфиды, получающиеся главным образом при разложении пирита, и серу, связанную в трехмерной решетке углерода, получающуюся в основном из органической серы угля, но которая может частично образоваться из пиритной серы. Для использования кокса различие этих двух типов серы не имеет практического значения, и обычно удовлетворяются определением общей серы. [5]
В настоящее время возникают новые представления о строении соединений горючих ископаемых, включающих гетероатомы или зольные элементы. В целом сера органической части углей главным образом находится в составе молекулы циклической структуры [13], характеризующейся функциональными сернистыми группами тиоспиртов, сульфидов и дисульфидов. Около 50 % всей органической серы угля находится в реакционноспособной форме. [6]
При изучении органической серы в угле посредством модельных реакций установлено, что значительная ее часть находится в циклической форме. Атомы серы входят и в состав различных функциональных групп. Существуют некоторые реакции, позволяющие количественно определять содержание химически активной органической серы углей. [7]
В этой же работе отмечено также, что в большинстве случаев содержание органической серы в пересчете на исходный уголь увеличивается. Такое увеличение возможно только в результате фиксации части пиритной серы ( в виде H2S) органическим веществом угля с образованием органических соединений серы, поэтому повышение содержания органической серы можно пересчитать исключительно на пиритную серу. При этом, конечно, из-за невозможности получить соответствующие данные не учитывается потеря органической серы угля в процессе пирогенети-ческого разложения. [8]
 |
Распределение серы угля между сернистыми соединениями кокса.| Образование сернистых соединений кокса из серы угля. [9] |
Сульфатная сера кокса образуется в основном из пиритнои серы угля, но количество ее очень незначительно. Сульфидная сера образуется из пиритнои серы. Органическая сера, являющаяся основной формой серы кокса, образуется примерно в равной степени из пиритнои и из органической серы угля. При этом сказывается влияние высокого содержания пирита в исходном угле, вследствие чего, несмотря на значительно меньшее превращение пиритнои серы в органическую, участие обеих форм в образовании этой серы оказывается одинаковым. На рис. 9 схематически показаны процессы превращения серы. [10]
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. [11]
Страницы: 1