Процессы превращения углей в условиях химического и электрохимического окисления

• Автор: Поляков, Владимир Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 132 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава I. Литературный обзор

1.1. Общие представления об ископаемых углях с точки зрения геохимии и углехимии.

1.2. Физикохимические особенности органической массы углей

1.3. Неполное окисление тврдых горючих ископаемых в мягких условиях.

1.4. Угленосность Приморья.

Г лава 2. Обсуждение результатов.

2.1. Основные углехимические и марочные характеристики углей Павловского, Партизанского и Лиловецкого месторождений Приморья
2.2. Окисление углей в условиях электрохимической генерации окислителя активного хлора.
2.3. Структурнокинетическая модель процесса образования промежуточных продуктов окисления угля в мягких условиях
2.4. Низкотемпературное окисление углей в кипящем слое и окисление
углей перманганат ионом в воднощелочной среде.
Глава 3. Экспериментальная часть.
Выводы.
Приложение
Библиографический список использованной литературы.
Введение
Актуальность


Первая стадия образования сапропелитовых ископаемых отвечающая гумификации гумитов, происходит в анаэробных условиях или в восстановительной атмосфере, в которой не происходит ароматизации нафтеновых циклов возникающих при полимеризации ненасыщенных кислот. В связи с этим в сапропелитовых углях доля углерода связанного в графитоподобные структуры крайне мала ,. Из одного и того же исходного материала могут образовываться угли с различными свойствами. В формировании их свойств играют большую роль горногеологические и геохронологические факторы в совокупности определяющие стадию зрелости ископаемого угля, которой соответствует степень химических изменений исходного растительного материала и продуктов его превращения. Принято различать четыре стадии геохимической зрелости торфяную, буроугольную, каменноугольную, антрацитовую. Этим стадиям соответствует такое изменение состава и строения органической массы углей которое определяет их свойства. Под влиянием высоких температур и давлений на конечной стадии метаморфизма протекают более глубокие изменения углеродных связей без выделения газообразных продуктов, что в конечном счте приводит к образованию природных графитов. Стадия геохимической зрелости редко совпадает с геологическим возрастом ископаемых углей, поэтому ТГИ образовавшиеся в более древние геологические эпохи по своим свойствам могут быть меньшей зрелости чем ТГИ возникшие в более позднее время ,. В таблице 1 представлена оценка стадий геохимической зрелости различных генетических классов ТГИ, по данным . Буроугольная стадия зрелости. Бурые угли охватывают большое количество разнообразных типов различающихся макроскопическими специфическими признаками землистые, плотные, лигниты. Свежедобытые бурые могут угли содержать значительное количество воды, обычно от 7 до в зависимости от их типа и геохимической зрелости. Плотные бурые угли образовавшиеся из болотного торфа являются верхним типом гумитов буроугольной стадии катагенеза, по внешнему виду могут быть блестящими, матовыми и полосчатыми. Лигниты внешне напоминают мало изменившиеся куски дерева, иногда с годичными кольцами, бурого или реже чрного цвета с волокнистым изломом. Среди тврдых горючих ископаемых класса липтобиолитов буроугольной стадии наиболее интересным является янтарь жлтой, оранжевой и коричневой окраски, образованный из смол хвойных деревьев. К ним также относятся споровые и кутиколовыс угли, являющиеся частым спутником гумитов ,. Фрагмент макромолекулы угля низкой степени метаморфизма, по данным , представлен на рисунке 1. Рис. Фрагмент макромолекулы ископаемого угля низкой степени метаморфизма или буроугольной стадии геохимической зрелости. Модель угля низкой степени метаморфизма включает различные функциональные группы карбоксильные способные к образованию связи с переходными металлами, гидроксильные которые образуют водородные связи с молекулами воды, поэтому связанная влага бурых углей может быть очень высокой. Такие угли имеют пористую структуру в микропоры которой проникают различные молекулы малых размеров. Каменноугольная стадия зрелости. Каменные угли отличаются от бурых большей тврдостью, плотностью, всегда чрным цветом, меньшей влажностью, большим содержанием углерода. В качестве признака по которому каменные угли подразделяют на более узкие классы по степени катагснетических преобразований принимают их термическую стабильность, характеризуемую выходом летучих продуктов образующихся при тепловом воздействии без доступа воздуха. На этой основе составлен марочный ряд углефикации. Все физические и химические свойства в ряду закономерно изменяются ,,. Среди липтобиолитов каменноугольной стадии наиболее распространены угли происшедшие из растительных смол. Это ткибульские смоляные угли и рабдописсит от. Раздольненского угольного бассейна на Дальнем Востоке . В структуре углей средней степени метаморфизма ароматические структуры перекрываются ассоциациями алифатических, ал и циклических и нафтеновых групп. Угли имеют более плотную анизотропную структуру по сравнению с бурыми ,,. Фрагмент макромолекулы угля средней степени метаморфизма, по данным , представлен на рисунке 2. Рис. Фрагмент макромолекулы ископаемого угля средней степени метаморфизма или каменноугольной стадии геохимической зрелости.