Карбонизация - органическое вещество
Cтраница 2
Рентгенографические методы позволяют обнаружить эту упорядоченность уже у органических соединений и проследить ее развитие в ароматических структурах, которые представляются плоскими атомными сетками с шестиугольными ячейками. При карбонизации органических веществ упорядоченность прогрессирует вследствие образования карбоидной структуры, что соответствует дальнейшему уплотнению. [16]
Однако удается лишь частичное превращение полимера в карби-новые цепочки благодаря сшиванию полииновых участков с раскрытием тройных связей. Процесс термической карбонизации органических веществ благодаря множеству параллельных и последовательных реакций, а также разнообразию продуктов невозможно описать конкретными схемами химических уравнений. Однако вполне доступна описанию физико-химическая сущность этого процесса. Низкомолекулярные летучие продукты термической деструкции, образующиеся в процессе карбонизации, по естественным причинам обогащены водородом, кислородом и другими деструктирующими элементами, входящими в состав карбонизуемого вещества. В то же время в твердом остатке, прогрессивно обогащаемом углеродом, возникает угольное вещество, строение которого отвечает наибольшему взаимному насыщению валентностей углеродных атомов с наименьшим запасом свободной энергии. [17]
Карбонизация органических веществ должна осуществляться таким образом, чтобы скорость процессов, приводящих к дальнейшему увеличению жесткости системы, всегда превышала скорость деструктивных процессов с разрывом основной цепи, приводящих к образованию осколков более низкого молекулярного веса и появлению течения. Внешне это проявляется в том, что при карбонизации органических веществ образуются мягкие или твердые коксы, которые по-разному относятся к высокотемпературной обработке. [18]
Не менее важную роль играют условия карбонизации. Дальнейший прогресс в глубоком познании угольного вещества и его преобразованиях в различных процессах тесно связан с развитием науки об углероде как предельном и наиболее простом в химическом отношении продукте карбонизации органических веществ. [19]
Способность вещества к обугливанию ( карбонизации, образованию углистого остатка) под действием химических реагентов, высоких температур и активных твердых поверхностей является качественным признаком его принадлежности к классу органических соединений. Она лежит в основе процессов промышленного производства углеродных материалов и является причиной усложнения условий проведения, технологических схем, аппаратурного оформления, механизации и автоматизации многих процессов химической переработки и сжигания горючих ископаемых, биомассы и их дериватов вследствие образования обогащенных углеродом побочных продуктов, загрязняющих целевые продукты, аппаратуру, катализаторы, реагенты, растворители и окружающую среду. Поэтому карбонизация органических веществ и материалов является объектом многолетних, постоянно расширяющихся и углубляющихся исследований, проводимых как в аспекте создания, производства и применения углеродных материалов, так и с точки зрения уменьшения или устранения отрицательных последствий ее протекания в процессах переработки и применения органических веществ и материалов. [20]
В случае полициклических аренов с небольшой степенью замещения анализ может производиться по пикам молекулярных ионов. Полициклические арены встречаются в продуктах переработки нефти, угля, горючих сланцев, рассеянном органическом веществе. Одной из проблем органической геохимии является вопрос о карбонизации органического вещества в осадках. Этот процесс заключается в накоплении полициклических ароматических форм углерода, отсутствующих в исходном органическом веществе. Конечным этапом этого процесса, как известно, является графит. Однако механизм этого процесса остается неясным. Следующим этапом должен явиться процесс конденсации циклов с переходом к образованию дву - и трехмерных упорядоченных структур. Для изучения схемы образования и эволюции поликонденсированных форм органического вещества представляет интерес исследование молекулярной структуры твердых горючих ископаемых. С этой целью была изучена летучая часть каменноугольных пе-ков, содержащих большой набор различных полициклических ароматических соединений: среднетемпературного пека марки А и высокотемпературного пека марки В. [21]
 |
Модель структуры угля ( витрена по В. И. Касаточкину. я - структурная единица вещества угля. б - структура угля. [22] |
Трехмерный полимер представляет собой совокупность конденсированных ароматических структур с различным числом колец, связанных между собой и ал-килированных алифатическими цепями, которые содержат и различные гетероатомы. Ароматические углеродные структуры имеют тенденцию располагаться пачками параллельных слоев. Соотношение между количеством углерода в конденсированных ароматических кольцах и в алифатических цепях определяется степенью карбонизации органического вещества. [23]
Вакуум-выпарные устройства состоят из четырех-пяти корпусов с суммарной поверхностью нагрева более 10 000 м2, так как испарительная способность ее составляет 12 - 16 кг / ( м2 ч) при расходе греющего пара 0 28 - - 0 3 кг / кг испаренной воды. В результате выпаривания щелока установлена необходимая технология и получен концентрированный раствор, содержащий около 60 % сухих веществ. Несмотря на частичную карбонизацию органических веществ в растворе, последний соответствовал всем техническим требованиям для дальнейшего использования. [24]
Страницы: 1 2