Восстановленность

Известно, что угли, находящиеся на одной стадии метамор­физма и в близких геологических условиях, могут различаться восстановленностью. Последняя обычно оценивается по атом­ному отношению Н/О для изометаморфных углей. Более вос­становленные угли характеризуются повышенным содержанием водорода в органической массе, меньшим содержанием кисло-

Рода, более высоким выходом летучих веществ и повышен­ной спекаемостью.

Исходя из общих соображений, следует ожидать, что ука­занные различия в составе и свойствах скажутся на теплоемко­сти органической массы. В частности, лучшие пластические свойства восстановленных углей проявляются в увеличении первого эндотермического максимума эффективной теплоемко­сти. При комнатных температурах теплоемкость более восста­новленного угля несколько выше. Это хорошо согласуется с представлениями о том, что для углей средней стадии метамор­физма разная восстановленность обусловлена различным со­держанием в их органической массе так называемых новооб­разованных битумов [75].

Показано [76], что в начальной стадии пиролиза (до тем­пературы 350° С) истинная и эффективная теплоемкости высо — ковосстановленного угля заметно больше, чем маловосстанов — ленного.

Для исследования были приняты два образца донецких га­зовых углей (табл. VIII.1) разной восстановленности из сбли­женных изометаморфных пластов U и ka ш. № 13 треста «Куй — бышевуголь», первый из которых относится к группе а (мало — восстановленный), а второй—к группе ЬЪ (высоковосстанов — ленный).

Результаты измерений истинной и эффективной теплоемко­сти в интервале 20—350° С (табл. VIII.2) свидетельствуют а том, что в интервале 20—150° С значения эффективной и ис-

Таблица VIII.1 Характеристика углей различной восстановленности

Пласт

Показатели

H (гр. а)

Fc8 (гр. ЬЬ)

Зольность Ас, %

2,01

3,50

Выход летучих веществ

41,00

Уг, %

34,75

Элементный состав, %:

Сг

83,17

83,06

Нг

5,38

5,75

Ог

8,74

7,36

1,97

1,62

5горг

0,74

2,21

Н : О

9,8

12,4

(Н+0)/С

0,85

0,90

Пластометрические пока­затели, мм:

X

50

43

У

10

23

Теплоемкость углей различной восстановленносги

Интервал температу р,

Маловосстановленный

Высоковосстановленпый

Сэф

С

Нет

Сэф

С

Нет

20—50

1,37

1,37

1,42

1,42

0,327

0,327

0,339

0,339

50—100

1,42

1,42

1,49

1,49

0,338

. 0,338

0,355

0,355

100—150

1,47

1,47

1,55

1,55

0,352

0,352

0,371

0,371

150—200

1,53

1,52

1,63

1,60

0,366

0,363

0,390

0,383

200—250

1,60

1,73

0,382

0,413

250—300

1,70

1,58

1,90

1,69

0.407

0,377

0,454

0,403

300—350

1,85

1,64

2,08

1,76

0,441

0,391

0,496

0,420

Примечание. Числитель — кДж/(кг • К), знаменатель —

Ккал/(кг * ЭС).

Таблица VIII.3

Тепловые эффекты пиролиза углей разной восстановленностн

Интервал температур, СС

Маловосстановленный

Высокое осстаиов — ленный

До 200

—0,42

-0,71

—0,10

—0,17

200—250

—1,47

—2,51

—0,35

—0,60

250—300

—3,35

—6,15

—0,80

—1.58

300—350

—6,99

—12,73

—1,67

—3,04

Суммарные значения

—11.81

—22,61

-2,82

—5,40

Тинной теплоемкостей для мало — и высоковосстановленного уг­лей совпадают. Заметные расхождения между этими величи­нами проявляются лишь при нагреве углей до температуры выше 150° С, особенно в интервале 300—350° С, т. е. уже на на­чальной стадии пиролиза. Во всем исследованном интервале температур как истинная, так и эффективная теплоемкости вы­соковосстановленного угля заметно выше.

Эндотермические реакции этих углей начинаются уже при 150—180° С (табл. VIII.3), хотя заметной потери массы при этих температурах еще не наблюдается. Во всех последующих интервалах температур, особенно в области 300—350° С, тепло­та реакций пиролиза высоковосстановленного угля пласта к& почти вдвое превосходит величину, характерную для маловос — становленного угля.

Ваш отзыв

Рубрика: ТЕПЛОФИЗИКА ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *