21. Изменение состава газов термической деструкции угля с температурой.

360-400, 400-500(разрушение карбоксильных групп, больше всего СН4). 500-600- поликонденсация и обр полукокса. Азота нет, т.к. не разрушаются гетероциклы. 600-700(начало интервала перехода полукокса в кокс, отщ метил групп, но больше всего Н2). 700-800- тенденция обр Н2 растет(разрыв гетероцикл. Соедин, в результ СО2 и Со выделяется). В тв фазе идет рост макромолекул, увел рост ламелей(высота), а в газообразной части увел Н2 за счет разрушения аром колец.

Газы, образующиеся до 600°C, содержат до 40% метана и его гомологов, 10-12% водорода, 5-6% аммиака, 20-24% СО2+Н2S, 9-10% СО, 8-10% N2.

22.Влияние скорости нагре­вания, дисперсности топлив и конечной температуры нагре­вания на выход продуктов термодеструкции

На выход, состав и свойства про­дуктов термической деструкции твер­дых горючих ископаемых существен­ное влияние оказывают скорость нагревания, конечная температура и дисперсность.

С увеличением скорости нагрева­ния углей как правило снижается вы­ход твердого остатка, увеличивается выход смолы и несколько не снижает­ся выход газов. Это объясняется в ча­стности тем, что при медленном на­гревании масса угля находится в те­чении более продолжительного вре­мени на низкотемпературных стадиях процесса. В этом случае реакции тер­мического распада протекают более селективно, с расщеплением в первую очередь мене прочных связей и обра­зованием в результате параллельно и последовательно проходящих реакций термосинтеза структур, обладающих большей термической устойчивостью. На высокотемпературной стадии про­цесса такие структуры разлагаются меньше, чем быстро нагретый уголь и выход твердого остатка при медлен­ном подводе тепла должен быть вы­ше.

На разных стадиях термодеструкции изменение скорости нагревания оказывает различное действие. Изменение скорости подвода тепла на одной стадии влияет на егодальнейшее протекание при последующем нагревании.

С увеличением степени метаморфизма обнаруживается общая тенденция к снижению влияния режима режима нагрева на количество образующихся продуктов. Это связано с большей термической устойчивостьюмакромолекул органической массы ТГИ.

Существенное влияние на выход продуктов термической деструкции оказывает размер кусков перерабаты­ваемого топлива. Обычно с увеличе­нием кусков топлива выход смолы уменьшается. Это объясняется сле­дующим. Поскольку топливо облада­ет низкой теплопроводностью, на­ружная часть кусков нагревается до более высокой температуры, чем внутренняя. Летучие продукты тер­мической деструкции топлива, обра­зующиеся внутри куска проходят че­рез более нагретые зоны к наружной поверхности. При этом первичная смола подвергается дополнительному пиролизу, ее состав изменятся, обра­зуются газы и твердый продукт, кото­рый остается в перерабатываемом то­пливе. Кроме того, летучие продукты, выделяясь из куска, испытывают до­полнительное сопротивление и нахо­дятся продолжительное время при бо­лее высоких температурах, чем тем­пература их образования.

Важнейшим фактором, влияющим на выход и состав продуктов является конечная температура нагревания -один из параметров, используемых для классификации процессов терми­ческой переработки твердых горючих ископаемых. По мере повышения тем­пературы становится возможным про­текание процессов с большей энерги­ей активации, в результате которых образуются ароматические полицик­лические структуры, обладающие большей термической устойчивостью.

В реальных условиях термодеструкцию ТГИ в зависимости от конечной температуры нагрева подразделяют на следующие стадии: сушка(100-125°C)-удаление основного количества воды; бертинирование (300°C) – облагораживание топлива, обогащение углеродом; полукоксование (510-600°C) – завершается образование смолы; коксование (900-1050°C) - переход полукокса в кокс.