Химические превращения углей при механическом диспергировании

• Автор: Хренкова, Татьяна Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 327 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава I. Современное состояние исследований

в области механохимии углей .

Глава 2. Исследованные препараты и методика

эксперимента .

2.1. Характеристика объектов .

2.2. Методы получения тонкойзмелъченных

проб угля и исследование их дисперсности. .

2.3. Методика определения выхода экстракта .

2.4. Методика определения выхода гуминовых кислот. .

2.5. Методы определения функциональных кислородсодержащих групп
2.6. Методика определения молекулярномассового распределения гуминовых кислот .
2.7. Метод определения реакционной
способности образцов
2.8. Методика гидрогенизации бурых
и каменных углей
2.9. Методика исследования углей
с помощью ИКспектроскопии
2 Методика ПМРспектроскопического исследования
2 Методика ЭГГРспектроскопического исследования
2 Методика УФспектроскопического исследования
2 Методика дериватографического исследования . .
2 Методика исследования потока ЭЭВЭ
2 Методика рентгеноструктурного исследования . . Выводы.
Стр.
Глава 3. Влияние условий размола в вибромельнице
и дезинтеграторе на дисперсный состав углей и выбор оптимальных условий для проведения механохимический реакций
3.1. Влияние условий измельчения углей в вибромельнице на дисперсность тонкоизмельченных проб
3.2. Влияние режимов измельчения угля в дезинтеграторе на дисперсность тонкоизмельченных проб.
Глава 4. Физикохимические свойства тонкойзмельченных
углей и угольных препаратов
4.1. Термическая деструкция диспергированных
4.2. Реакционная способность диспергированных
углей по отношению к окислителю .
4.3. Растворимость диспергированных углей в органических растворителях и щелочных растворах
4.3.1. Растворимость тонкойзмельченных
на воздухе углей
4.3.2. Растворимость измельченных в среде растворителя углей .
4.3.3. Растворимость в щелочных растворах
тонкойзмельченных бурых и каменных углей .
4.4. Образование парамагнитных центров при измельчении угля.
4.5. Изменение молекулярномассового распределения фракций и свойств гуминовых кислот при
их измельченииИЗ
4.6. Изменение тонкой структуры углей при измельчении .
Стр.
4.7. Эмиссия электронов в процессе
измельчения углей
Выводы.
Глава 5. Структурнохимические характеристики
тонкойзмельченных углей
5 .1. Сравнительное изучение состава и
строения исходных и диспергированных
каменных углей.
5.2. Состав и строение растворимых и
нерастворимых в хлороформе фракций,
выделенных из каменных углей и их
тонкой змельченных проб
5.2.1. Строение растворимых и нерастворимых в хлороформе фракций, выделенных из каменных углей.
5.2.2. Состав и строение хлороформенных экстрактов, выделенных из измельченных каменных углей
5.2.3. Исследование растворимых в хлороформе фракций,выделенных из углей и их тонкойзмельченных проб методом УФспектроскопии .
5.2.4. Изучение экстрактов из тонкойзмельченного коксового угля методом Ж и ПМР
спектроскопии .
5.2.5. Изучение растворимых в хлороформе продуктов механохимических превращений каменных углей методом ПМРспектроскопии . .
Глава 6. Изучение продуктов механохимических
превращений углей по методу ступенчатого измельчения остаточных углей.
5
6.1. Изучение продуктов превращения газового угля при ступенчатом измельчении
остаточного угля .
6.2. Изучение продуктов механохямических превращений коксового угля методом ПМРспектроскопии при ступенчатом
измельчении остаточных углей .
6.3. Ступенчатое измельчение остаточного
угля в среде растворителя
Выводы
Глава 7. Повышение химической активности диспергированных углей в процессе
гидрогенизации .
7.1. Влияние среды и времени измельчения на структурнохимические характеристики
тонкойзмельченного газового угля .
7.2. Структурнохимические характеристики
тонкойзмельченного бурого угля
7.3. Влияние механохимической активации газового и бурого углей при тонком измельчении на их деструктивную гидрогенизацию
Выводы
Заключение. Химические процессы при тонком
измельчении углей.
Общие выводы
Литература


В работе 2 при измельчении ткибульского газового угля в шаровой мельнице также не обнаружено изменения количества карбоксильных групп, в то время как для смоляного липтобиолита наблюдалось изменение содержания карбоксильных, фенольных, перекисных и эфирных групп. Наблюдавшееся изменение в процессе диспергирования углей количества фенольных, эфирных и метиленовых групп, подтверждало предположение о наиболее вероятном разрушении структур неароматического характера. Об этом свидетельствуют и данные по изменению петрографического состава угля с уменьшением размеров угольной пыли происходит некоторое уменьшение микрокомпонентов группы липтинита 9. При измельчении коксового утля в среде аргона наблюдались ДОЗ в ИКспектре диспергированных проб полосы поглощения спиртовых группировок и концевых винильных групп. Это служит подтвержде
нием разрыва кислородуглеродных связей в простых эфирных группировках при механохамической деструкции. Автор делает вывод, что в процессе деструкции угольного вещества под влиянием механического воздействия разрушаются наиболее слабые межатомные связи. Было показано, что процесс диспергирования и структура конечного продукта чрезвычайно чувствительны к среде эксперимента. В соответствии с эффектом адсорбционного понижения прочности измельчаемость угля возрастала в последовательности аргон, углекислый газ, кислород среда измельчения. В зависимости от характера среды измельчения изменяется количество функциональных групп и состав выделяющихся газообразных продуктов. Количество карбоксильных и фенольных групп в среде, содержащей активный акцептор кислород увеличивалось, а в среде аргона и в среде углекислого газа уменьшалось рис. Интенсивность измельчения влияет на направление механохимических реакций. Если при измельчении в шаровой мельнице газового угля не наблюдалось 7 изменения количества кислородсодержащих функциональных групп и выхода спиртобензольного экстракта, то измельчение его же в вибрационной мельнице приводило к существенному увеличению растворимости и к изменению содержания функциональных групп. Влияние интенсивности измельчения сводится к резкому увеличению количества образующихся в единицу времени свободных макрорадикалов, которые не успевают полностью рекомбинировать и вступают во взаимодействие с молекулами акцептора или остаются в активном состоянии. Экспериментально установлено, что процесс вибрационного измель
чения угля приводит к повышению его растворимости в органических растворителях. В работе 2 показано, что в случае газового слабоспекающегося угля условная растворимость в смеси спирт бензол после его механической обработки в вибрационной мельнице возрастает в четыре раза. Изменение растворимости угля объясняется, вопервых, уменьшением его молекулярного веса в процессе механодеструкции и, вовторых, появлением новых функциональных групп, Увеличение растворимости наблюдалось и при интенсивном измельчении ткибульского липтобиолита 8. С увеличением продолжительности хранения измельченного угля в инертной атмосфере, полученный эффект увеличения растворимости снижается. Этот факт служит подтверждением того, что механохимические реакции протекают по свободнорадикальному механизму. Исследования Д9 растворимости серии углей Донбасса и Кузбасса от Д, Г, Ж, К до тощего показало, что выход хлороформенных экстрактов увеличивался от 0,,3 для исходных образцов до для измельченных мин. Наибольший выход битуминозных веществ получен при измельчении коксового угля в среде мягких окислителей. Высокий процент выхода дали также газовый и жирный угли. Значительно большее количество растворимых веществ получается при продолжительном экстрагировании в присутствии в одорода под давлением МРа. Наиболее легко гидрируются жирные угли, дающие в соответствующих условиях опыта и в присутствии молибденового катализатора до растворимых в бензоле веществ в пересчете на органическую массу угля. Благодаря прессованию углей разных стадий метаморфизма под давлением МРа количество экстрагируемых в хлороформе и четыреххлористом углероде веществ увеличивается в раза 0. При измельчении углей установлен факт выделения из угля газообразных веществ 7, НО, III, 5, 8.