Угли выход летучих. Летучие вещества угля

Пектиновые вещества. Выводят из организма вредные вещества Пектины - это растительные полисахариды. Содержатся во многих плодах и овощах, корнеплодах.Пектиновые вещества способствуют стабилизации обмена веществ, выведению из организма радионуклидов, пестицидов,

Определение выхода летучих веществ . При нагревании без доступа воздуха уголь разлагается, выделяя при всем этом газо- и парообразные продукты, называемые летучими веществами.

Зависимо от температуры нагревания после удаления летучих веществ остается твердый остаток (королек), кокс или полукокс. Летучие вещества не содержатся в свободном виде в топливе, а образуются при нагревании, поэтому говорят не о содержании летучих, а об их выходе.

Выход летучих веществ зависит не только лишь от сорта топлива, да и от условий его нагревания (сухой перегонки угля). Выход летучих веществ и одновременно определяемая спекаемость являются общими показателями, по которым можно приближенно предугадать Свойства и состав угля.

В состав летучих веществ входят ценные вещества, которые широко применяются в народном хозяйстве. Так, например, летучие вещества каменного угля содержат бензол, толуол, аммиак, водород, метан, и др. Образующиеся летучие вещества при сухой перегонке дерева содержат метан, окись углерода, уксусную кислоту, метиловый спирт и др.

Вид угля Выход летучих - % Содержание углерода - С,% Истинная плотность - 4, г/см 413

Определение выхода летучих веществ является классическим методом анализа углей. Почти во всех существующих классификациях углей выход летучих является одним из основных показателей.

На рис. представлена зависимость давления распирания от выхода летучих веш,еств угля. Из рис. видна уже некоторая корреляция, но при выходе летучих веществ более 21-22% она ослабевает и становится более четкой при исключении неоднородных углей (о 0,20).

Для углей, выход летучих веществ которых находится в пределах 17-21%, корреляции совсем не наблюдается. Однако имеется возможность очертить зону, включающую неоднородные угли (кривая с прерывистой линией), дающие незначительное давление распирания. Это, очевидно, означает, что любой однородный уголь с выходом летучих веществ 19-24% не входит397

Кокс, получаемый по такой технологической схеме, имеет достаточно хорошие физико-механические свойства Так, использованный для первых опытных доменных плавок формованный кокс имел следуюш,ие показатели качества (на шихтовом дворе металлургического завода) М40 = 89,9 %, MIO = 6 %, содержание кусков крупностью 40-80 мм составляет 86 % При прокалке до 0 С в инертной атмосфере этот кокс не отделяет мелочи, не распадается на части, а, наоборот, становится плотнее и механически более прочным Пористость этого кокса зависимо от требований потребителя может регулироваться изменением процесса от 35 до 60 % при коксовании одного и такого же угля Выход летучих веществ из товарного формованного кокса составляет 1,6-2,5 %

Что такое коксуемость углей выход летучих

Наименование и условное обозначение марки угля Выход летучих веществ У,% Выход кокса, % Размеры кусков, мм Характеристика нелетучего остатка (кокса)

Разновидности углей Выход летучих веществ, % иа органическую массу Состав, % 337

После 9-10 месяцев хранения в штабелях разных донецких углей выход летучих вешеств из углей марки ОС увеличивается на 2-3%, марки Т - на 1,39%, в то время как для углей марки Ж он изменился в пределах 1,18-0,54% в общем изменение выхода летучих веществ относительно невелико.
Выход летучих веидеств и теплота сгорания в результате окисления углей изменяются по-разному зависимо от степени метаморфизма и от молекулярной структуры органической массы угля. Выход летучих веществ при длительном хранении47

Выход и качество химических продуктов коксования зависят от рада факторов степени метаморфизма, петрографического состава углей, выхода летучих веществ, влажности, температурного режима коксования и др.10

Обо.значение углей Выход летучих (пересчет по Парру), % Насыпной вес (пересчет на сухую массу), гг/лсз 306

Припек находится в зависимости от свойств угольной шихты (природа углей, выход летучих веществ) и текшературы коксования. Припек для углей Донбасса составляет 1,0-2,6% (Донбасс), а для углей Восточных районов России 1,5-3,0%.85

Антрацитовый штыб (АШ) представляет собой частицы угля размером до 13 мм, отсеиваемые на шахтах при получении рядового антрацита. При рассортировке сухого антрацита для углей класса АШ устанавливается размер кусков менее 3 мм.

Для каменных углей марок Д, Г и антрацита при поставке их электростанциям для сжигания в пылевидном состоянии, также при повышенной их влажности установлен класс с размером кусков менее 13 мм, условно обозначенный ДСШ, ГСШ и АСШ (семечко со штыбом). АШ имеет низкий из всех марок угля выход летучих, что затрудняет его воспламенение. Зола АШ состоит в главном из окиси кремния и алюминия. Незначительную часть золы составляют окись кальция, магния, калия и натрия.15

В ближайшее время значительное распространение получает международная классификация каменных углей. Она основана на трех весьма важных параметрах углей выходе летучих веществ, спекаемости и коксуемости.12

Разница в объеме анализа для каменных и бурых углей определяется различным значением для них выхода летучих Выход летучих у каменных углей может сильно колебаться здесь он вместе с характеристикой коксового остатка определяет марку их и содержание водорода у окисленных каменных углей характеристика коксового остатка, а часто и выход летучих меняются соответственно изменению теплотворной способности и влажности воздущно-сухой пробы У бурых углей выход летучих колеблет-

Что все-таки является причиной разрыва между практическим и расчетным выходом кокса, или припеком кокса, как его иногда неправильно называют За основу расчетов принята величина выхода летучих веществ при тигельном опробовании, которая отождествляется с практическим выходом кокса в печах. Однако известно, что выход летучих веществ находится в зависимости от скорости подъема температуры с ускорением нагрева угля выход летучих веществ повыщается, что соответствует снижению выхода кокса. Сравнивая скорость подъема температуры при тигельном коксовании (приблизительно 400-500 °С за минуту) и в коксовых печах (около 1 °С за минуту), можно видеть полное несоответствие этих процессов очевидно, в коксовых печах остаток кокса должен быть большим, чем при тигельном опробовании. Кроме того, с ростом выхода летучих веществ в шихте и повышением скорости коксования повышается образование графита из-за пиролиза углеводородов коксового газа.437

Замена классификаций по элементарному анализу на классификацию по двум параметрам - выходу летучих веществ по отнощению к горючей массе и физическим свойствам - показала, что результаты получаются достаточно сходящиеся угли также располагаются в ряд той же последовательности примерно, как и в классификации, построенной на элементарном анализе. Из рассмотрения большого количества промышленных классификаций разных стран видно, что выход летучих веществ является важнейшей характеристикой, которая вошла почти во все технические классификации каменных углей. К этому имеются основания, потому что химическая природа угля и его химический возраст сильно сказываются на выходе летучих веществ. По мере увеличения химического возраста углей выход летучих веществ непрерывно уменьшается.569

Добыча углей Черногорского месторождения выросла в 8 г. по сравнению с 0 г. с 1 до 2,9 млн. г. По качеству угл-и Минусинского бассейна приближаются к газовым и длиннопламенным углям. Выход летучих веществ на горючую массу 35-42%, толщина пластического слоя у = О-7 мм.

Тип угля Выход летучих веществ, и Цвет Чёрта Блеск Твердость (по шкале Мооса) Удельный вес20

Если угли состоят только или преимущественно из микрокомпонентов группы витринита, то изменение их свойств зависимо от степени их метаморфизма хорошо выражается выходом летучих веществ, пересчитанным на горючую массу с ростом степени метаморфизма углей выход летучих веществ из них уменьшается. На этом, а именно, основаны различные классификации углей, которые особенно применимы к углям кларенового типа, т. е. к углям с преобладающим содержанием витринита (например, угли Донецкого бассейна).8

Марка угля Технологическая группа угля Выход летучих, % Толщина пластическо-21

Топливо Марка угля Выход летучих на горючую массу Уд в7о Низшая калорийность на горючую массу в ккал/кг Коэфициент перевода в условное топливо Теплотворная способность рабочего топлива 0 в ккал/кг650

Марка угля Выход летучих веществ 0/ /0 Вспучиваемость по AFNOR Температура эатверле-вания, °С Международная дилатометрия (дилатацпя) Между- народная класси- фикация

Паттайский и Тайхмюллер 24, изучая связь между содержанием углерода в гумусовых углях и выходом летучих веществ, установили, что с повышением содержания углерода выход летучих веществ из углей уменьшается неодинаково на разных стадиях метаморфизма. Так, в бурых и малометаморфизованных каменных углях выход летучих веществ плохо согласуется с изменением содержания углерода. В данном случае степень метаморфизма углей четче характеризуется содержанием углерода, чем выходом летучих веществ.

По данным Сторча и сотрудников 11, с. 30, элементарная структурная формула угольного вещества состоит из тримеров индена, связанных эфирными мостиками. Они приводят ряд доказательств в пользу этой структуры, связанных с элементным составом угля, выходом летучих веществ, с механическими свойствами и пр. Однако и эту формулу необходимо отвергнуть, так как она не отвечает результатам, полученным при окислении угля и при его разложении металлическим натрием.

Исследования Е. А. Шапатиной показали, что главным фактором, определяющим разложение, а следовательно, потерю летучих угля в процессе высокоскоростного нагрева его, является не время пребывания, а температурное поле нагрева. На примере изучения процесса выделения летучих из пылевидного (размером - мкм) газового угля (выход летучих в исходном угле 38,8%) при быстром (за 0,45 с) нагреве его до различных температур в интервале 390-600° С с выдержкой при71

По мере нагрева частица подогревается, подсушивается, затем начинается возгонка топлива. Чем больше содержание летучих в топливе, тем интенсивнее происходит их выход. Выход летучих начинается при температурах тем более высоких, чем старее топливо.

Из бурых углей выход летучих начинается при температуре около °С, из газового угля- около °С, из ПЖ - около °С, из тощих углей - около 320°С, из антрацита - около 380°С Л. 46. Выход летучих лродолжается вплоть до температур порядка 800-1000°С.341

На коксуемость влияют петрографический состав, степень метаморфизма угля, выход летучих веществ, а также характер изменений при нагреве - переход в пчастическое состояние, степень вязкости и температурный интервал этого состояния, спекание, динамика газовыделения19

Образующиеся в процессе термической деструкции углей газо- и парообразные продукты претерпевают различные превращения, которые связаны как с процессом спекания, так и с процессом разложения при их эвакуации На пронес)азложения влияют технологический и теплотехнический режимы коксовання Зыход и качество химических продуктов коксования зависят от ряда факторов степени метаморфизма, петрографического состава углей, выхода летучих веществ , влажности, температурного режима коксования и др78

Бунте и Имгоф для характеристики пластических свойств и газовыделения испытали этим методом следующие германские угли 1) неснекающийся (слипающийся) уголь пз Верхней Силезии 2) невспучивающиеся спекающиеся угли из Саарского бассейна 3) саарский уголь, по свойствам занимающий промежуточное положение между первыми двумя углями 4-5) два вспучивающихся спекающихся угля один из Верхне Силезии, другой из месторождения Вурм. Для перечисленных пяти углей выход летучих веществ на горючую массу был соответственно равен 38,6 33,8 34,2 27,8 19,0%. Уголь 1-й показал максимальное давление при 420° лишь около 8 яш вод. ст. Для угля 2-го максимальное давление было равно около 1000 мм вод. ст. при 420°, как при навеске 10 г, так и 5 г. Максимальное давление для угля 3-го было равно 450 лш при 440° для угля 4-го-340 лш нри 480° и для угля 5-го-550 МЛ1 при 490°.

Известно, что уносы пылеугольных топок состоят из смеси горючих частичек и летучей золы. Содержание последней колеблется от 75 7о при сжигании антрацитов до 99,5% в случае сжигания бурых углей.

Как выяснилось, при таком небольшом содержании горючих в уносе невозможно добиться объективных результатов при анализе технического, элементарного и фракционного состава горючей части уноса. В табл.

2 приведен выход летучих веществ из уносов промышленных пыЛеуголь-ных топок, сжигающих различные марки углей, а также из проб назаровского бурого угля, отобранных по длине факела. Перед анализам уносы рассеивались на фракции.

Видно, чтo в уносах выход летучих веществ зачастую превышает таковой у исходного угля. Особенно высок выход летучих веществ в мелких фракциях.

В пробах из факела назаровского бурого угля выход летучих на горючую массу составил 65% при содержании горючих 50% и >100% во всех фракциях при содержании горючих 6,61%. Все это указывает на то, что зола в уносе не является абсолютно инертным материалом.

По-видимому, при анализах, связанных с высоким нагревом уноса, зола претерпевает целый ряд изменений, взаимодействуя с горючими остатками и газообразными продуктами их термического разложения. Наличие горючей части уноса создает восстановительную атмосферу. Окислы металлов, в одящие в состав летучей золы, частично или полностью могут восстанавливаться, реагируя с углеродом, а также с газообразными продуктами термического разложения горючей части уноса.82

Качество углей Тунгусского и Ленского бассейнов отличается большим разнообразием и представлено различными группами углефикации - от антрацитов до бурых углей. Выход летучих вепт ств из различных групп углей колеблется от 5 до 59% 25.

В распределении углей по площади бассейна установлена некоторая захономерность. Антрациты и графиты расположены на западе бассейна.

В средней его части по меридиану располагаются каменные угли со значительным выходом летучих вешеств, а на востоке встречаются преимушественно бурые угли. Отмечается, что по мере движения с востока на запад в углях уменьшается выход летучих веществ 25.

Испытание на коксуемость углей Ангарского района показало, что они обладают довольно хорошей спекаемостью 25. При использовании тунгусских углей для коксования потребуется их обогащение, поскольку угли выявленных запасов имеют -зольность до 15%. Сернистость исследованных углей не превышает 1,5%. в связи с чем они могут быть отнесены к мало- и среднесернистым углям.

Сандор коксовал брикеты йоркширского угля (выход летучих веществ 32,5%), спрессованного под давлением 698 кГ/см, при нагревании в атмосфере азота со скоростью 5° в 1 мин. до 690 и 800°. Полученные коксы выдерживали при конечной температуре в течение двух часов и затем охлаждали.

Величины электросопротивлений, измеренные на изготовленных таким способом блоках кокса при повторном нагревании и охлаждении последних, давали совпадающие между собой кривые. Электросопротивление измеряли в атмосфере воздуха в вакууме и в азоте. Электросопротивление образцов, хранившихся на воздухе, через несколько дней немного возрастало по сравнению с первоначальным. Кривые зависимости электросопротивления от температуры, в вакууме и в азоте, в интервале температур -50° — -360° подчинялись уравнению

Аналогичные опыты, проведенные в производственных масштабах, опубликованы в американской печати. В американских опытах значительное улучшение качества кокса (табл. 64) получалось при коксовании в промышленной печи слгесо из угля (выход летучих 38,5/о) с полукоксом пз того же угля.

Установлено, что вместе с уменьшением содержапия углерода и водорода увеличивается в углях выход летучих- веществ, уменьшаются теплотворная способность, количество экстрагированных веществ и т. д. Изменение

При окислении восстановленных углей нро-слеживается та же закономерность в изменении выхода летучих веп1,еств у молодых и более зрелых углей, что и у исходных, не подвергнутых гидрогенизации уг.леГ, т. е. у газового угля выход летучих веществ уменьшается, а у тощего, хотя и уменьшается, но не снижается ниже выхода. летучих вепюств в исходном угле.

При окислении восстановленных углей наблюдается у.менынение выхода летучих веществ у всех без исключения типов углей, т. е. процесс окисления восстановленных углей протекает в направлении усложнеьшя молекулы. Однако следует отметить, что у газового угля выход летучих веществ после оки сления становится меньше, чем у ис.ходного, у коксового меняется мало, а у тощего с пластическим слоем, равным нулю, он остается значительно выше выхода у исходного угля.

Правило Хильта в Иркутском бассейне не подтверждается с увеличением стратиграфической глубины залегания пластов угля выход летучих вещеспв не уменьшается, а, наоборот,. повышается одновременно увеличивается содержание в углях водорода и серы и соответственно уменьшается содержание углерода и кислооода.

White Charcoal Binchotan from Vietnam

Рубрики