Окисление углей в пластах

Но И здесь, наряду с образованием простейших продуктов окисления, происходит частичное обугливание с образованием сложных, богатых углеродом, черных гуминовых веществ почвы, которые могут затем окончательно окисляться в простейшие продукты. Если же органические остатки гниют без доступа воздуха, например под водой или глубоко под пластами песка и глины, то атот процесс в некоторой степени аналогичен сухой перегонке. С одной стороны, образуются простейшие вещества — горючий болотный газ и растворимые в воде части перегноя, придающие ей окраску, неприятный вкус и запах с другой стороны, получаются темные обугленные сложные вещества. Так, например, в торфяных болотах образуется торф, тем более темный и богатый углеродом, чем дольше он подвергался процессу разложения. Таким же образом, сначала под водой, а затем под земными пластами, в течение долгих геологических периодов образовались, преимущественно из растений древесных пород, залежи сложных органических веществ, известные под названием каменного угля. Чем моложе каменный уголь, тем он светлее, менее богат углеродом и содержит больше остатков растительных организмов (бурый уголь) чем сильнее он подвергся процессу разложения, тем больше он содержит углерода и меньше других элементов (антрацит). Но все виды каменного угля содержат лишь небольшое количество элементарного углерода и представляют собой главным образом смесь сложных органических веществ, содержащих Н, О, Ы, 5 и пр. [c.29]

Подземная газификация углей. Давно было известно, что уголь Может гореть под землей, если к пласту угля имеется доступ воздуха. В каменноугольных шахтах нередко возникали пожары, которые продолжались иногда длительное время. В 1888 г, Д. И. Менделеев выдвинул идею подвергнуть уголь газификации в пласте без извлечения его на поверхность земли. Он предложил подводить к пласту угля воздух или другие реагенты (паровоздушную или парокислородную смесь) в таком количестве, чтобы происходило неполное окисление углерода топлива и превращение его в горючие газы (СО, СН4, Нг). [c.195]

Элемент можно составить, как описано в отделе об анодном окислении (см. стр.51), применяя анод как с пористым сосудом, так и без него. Можно использовать любой катод, устойчивый к щелочам или окислотам. Для этой цели, например, подходит никелевая пластинка. Анодом служит уголь или платина, в зависимости от реакции. [c.54]

С другой стороны, оказалось, что не всякое нарушение активирует уголь. Изучение этого вопроса показало, что такое действие оказывает только такие нарушения, которые благоприятствуют подземному окислению угля. Одновременно они способствуют дегазации угля. Интересно, что такое тектоническое нарушение может и ие затрагивать самого угольного пласта, а только располагаться поблизости от него. Например, это [c.280]

Каменные угли, не растворяющиеся в водном растворе едкой щелочи,, при более или менее длительном окислении кислородом воздуха приобретают способность растворяться и выделять из щелочного раствора при подкислении осадок, внешне сходный с гуминовыми кислотами. При таком окислении каменные угли теряют способность давать спекающийся кокс. Так, пробы угля, взятые из различных мест одного и того же пласта карагандинских каменных углей, показали различное отношение к раствору едкой щелочи. Образцы, взятые на глубине 18 м от поверхности земли, давали 2% гуминовых кислот и порошкообразный кокс, а уголь отобранный на глубине 68 м, вовсе не содержал гуминовых кислот и давал прекрасный оплавленный королек кокса. [c.57]

Кроме определения общего содержания серы часто приходится определять в углях также содержание разновидностей серы, что имеет практическое значение. Так, значительное содержание сульфатной серы и отсутствие пиритной может служить показателем окисленности того или иного угля, так как при окислении угля в пластах или в штабелях прежде всего окисляется пирит и уголь начинает обогащаться сульфатом за счет пиритной серы [39]. [c.106]

Коксовая мелочь (из кокса с конечной температурой прокалки 700°) Окисленный обогащенный уголь шахты № 20 пласта В. Марианна (верхний слой) [c.146]

Окисление органической части твердого топлива воздухом возможно не только при высоких температурах (в форме горения), но и при температурах, близких к комнатной. Последний вариант называется самоокислением, или низкотемпературным окислением. С этим процессом приходится сталкиваться при хранении топлива на складе, при эксплуатации систем пылеприготовления. Он может протекать также в угольном пласте, из-за чего уголь на ТЭС поступает в частично окисленном состоянии. Во всех случаях самоокисление причиняет значительный вред. [c.99]

По Рябухо, различают три степени окисления угля в пластах. При начальной стадии окисления уголь внешне не изменяет своих физических свойств — цвета, плотности и т. п. Однако под влиянием окисления он изменяет свою химическую структуру, благодаря чему несколько понижается его спекающая способность и ухудшается степень обогащения. Вторая степень окис- ления характеризуется более глубокими изменениями химической и физической структуры. Уголь почти теряет блеск, увеличивается его истираемость. Вместе с тем, он приобретает способность удерживать повышенное количество гигроскопической влаги, в нем увеличивается содержание кислорода и, наоборот, уменьшается содержание углерода и водорода. Но, главное, при второй степени окисления происходит резкое снижение спекающей способности и обогатимости угля. Третья степень окисления сопровождается еще более значительными изменениями физических и химических свойств. Обычно третья степень окисления угля наблюдается при выходе пласта на дневную поверхность. Угольный пласт теряет компактность, превращается в мелочь, бессвязную массу рыхлых частичек, называемых иногда сажистыми углями. Они не имеют блеска и приобретают бурый или слегка бурый цвет. Спекаемость даже хорошо спекающихся углей полностью исчезает, уголь теряет способность обогащаться, теплота сгорания угля снижается. Таким образом, ценность угля в целом резко падает. [c.554]

Особенно быстро, как наблюдалось на свежем угле пласта В. Марианна (пижний слой) шахты № 3, теряются спекающие свойства, если дробленный до класса 0—3 мм уголь после мокрого обогащения (на гидроциклоне в воде) подве ргать сушке теплым воздухом при температуре 90—100° и выше в течение 4—6 часов. Из такого угля после 1,5 месяцев хранения даже методом непрерывного коксования ие удавалось получить прочного кокса. Наряду с этим наблюдались и другие факты. Рядовой уголь пласта В. Марианна (верхний слой) шахты № 20 хранился 5 месяцев и после этого в виде класса О—3 мм обогащался на Жилевской опытно-промышленной ОФ центробежной сепарацией в растворе солей СаСЬ и Са(КОз)г, а затем отмывался от раствора до содерн а-ния 0,15% соли, сушился цри температуре около 60° и после сушки хранился 14 месяцев. Методом непрерывного коксования из этого лежалого угля был получен достаточно прочный кокс (табл. 2). По-видимому обработка угля в растворе указанных солей оказывает консервирующее -действие на угольное вещество и тормозит его окисление. [c.126]

О возможности использования в качестве отощающей добавки к свежим углям пластов В. Марианна и Феликс окисленных углей этих же пластов можно было предположить на основании получения кокса из одних окисленных углей этих пластов [2]. Было ясно, что црибавление окисленных углей к свежим должно вызвать сокращение времени нагрева до температуры формования и повышение ее. Это связано с тем, что окисленные угли имеют более высокую температуру формования и требуют интенсификации нагрева и спекания. Необходимо было выяснить, в какой степени влияет добавка окисленных углей на прочность, пористость и однородность структуры получающегося кокса. С этой целью в качестве характерной добавки использовался достаточно окисленный уголь шахты № 20 пласта В. Марианна (верхний слой). [c.149]

Кровля угольного пласта может быть более или менее пористой, растрескавшейся или плотной. Через нее проникают кислород воздуха, грунтовые и атмосферные воды, переносящие кислород и другие агенты, которые окисляют уголь в естественных условиях. Зона, в границах которой устанавливается окисление углей, называется-зоной выветривания. Она может достичь довольно большой глубины (50—100 м). Окислители, вызывающие выветривание, проникают в угольный пласт по трещинам и другим проницаемым участкам. Выветривание углей в большинстве случаев происходит неравномерно. Поэтому угли с одной и той же глубины залегания имеют различную степень окисленности, а в отдельных участках вообще могут быть неокисленными [8, с. 166], Даже в малом куске угля, взятом из окисленной зоны, наблюдается различная окисленьость вокруг трещин и между ними (рис. 46). [c.164]

Зоприкасаясь с воздухом в пластах, на открытых и в меньшей мере на закрытых складах, уголь в течение определенного времени окисляется, а иногда и самовозгорается. Разработка мер, снижающих окисляе-мость углей при хранении на складах, имеет большое прикладное значение, так как свойства углей в процессе окисления заметно изменяются. Это наносит заметный ущерб государству. Большую роль в про- [c.251]

В 1825 г. Ф. Вёлер [3] изучил окисление винного спирта, применив в качестве агента тонкие листочки палладия. Он заметил, что при определенных условиях спирт разлагается с выделением на палладии угля, но если этот уголь выгорает, то на пластинке палладия остается очень тонкий скелет, состоящий из того же палладия. Здесь, вероятно, можно было бы говорить уже о предварительном образовании какого-то соединения органических продуктов разложения спирта с палладием. Но Вёлер этого не делает. Он только отмечает образование тесной смеси органического вещества с палладием и говорит о совместной работе (Mitarbeit) металла и органического вещества. [c.151]

Уголь в пластах может окисляться как кислородом воздуха, так и кислородом, растворенным в грунтовых водах. Кислородом воздуха угольные пласты наиболее интенсивно окисляются в местах, близких к выходу пласта на дневную поверхностъ, или при неглубоком залегании пластов. Однако и более глубоко залегающие пласты, иногда на сотню метров от поверхности, все же подвергаются окислению. Это происходит при рыхлых, наносных перекрытиях или при наличии сильной трещиноватости кровли. Окисление угля в пластах. кислородом, растворенным в грунтовых водах, происходит по угольному пласту на любых глубинах в зависимости от горизонта водоносности. [c.554]

В результате окисления каменные угли переходят на поле метаморфи-зовапных бурых углей. На треугольной диаграмме выхода продуктов сухой перегонки ряды выветривания имеют искривленную форму (рис. 24). На диаграмме сА—сО эти ряды изображаются почти параллельными прямыми линиями (рис. 25). Наклон этих линий к оси абсцисс не вполне постоянен и заметно зависит от условий окисления. В общем же угол, образуемый этими линиями с осью абсцисс, уменьшается с увеличением степени метаморфизма угля. При очень глубоком выветривании на самом выходе пластов на поверхность иногда наблюдается загибание рядов выветривания вправо, что указывает на отщепление от вещества угля кислорода в виде двуокиси углерода. Это приводит к превращению гумусовых веществ в карбоиды и по аналогии с фюзенизацией растительных остатков может быть названо вторичной фюзенизацией. [c.68]

Значительный интерес представляет то, что при помощи высокочувствительных методов следы окисления наблюдаются на таких глубинах, на которые газообразный и растворенный кислород едва ли могут проникать. Повидимому, в этом случае мы имеем депо с электрохимическим окислением. Пласт угля и вмещающие его породы образуют гальваническую пару ее положительным полюсом служат покрывающие горные породы, которые в соприкосновении с воздухом образуют газовый кислородный э,пектрод. На нем возникают кислородсодержащие ионы ОН и двигаются к отрицательному электроду, которым является угольный пласт. На нем кислородсодержащие ионы разряжаются за счет окисления органического вещества и заряжают уголь отрицательно. Таким образом, между вмещающими породами и углем поддерживается электродвижующая сила ее можно измерить обычными методами электрохимии и геофизики. Она имеет величину порядка 0,3—0,5 В1>льта. [c.406]

Пользуясь этим графиком, можно определить технолотичеокую группу углей по пробам, взятым на выходах пластов, т. е. явно окисленных, и ориентировать направление геолого-разведочных работ, в особенности поисковых. Если в разведываемом месторождении вскрыть пласт, уголь которого содержит 30—35% однородного витренизированного вещества, а стадия метаморфизма определена как газовая, то по положению его на графике видно, что он находится за пределами углей, применяемых для коксования. Ни повышение, ни понижение степени метаморфизма не улучшат его качества. Если же уголь содержит 50—65% однородного витренизированного вещества, он попадает в высокоценные технологические группы и, только находясь в стадии газовых, выходит за пределы существующего ГОСТ, хотя и обнаруживает способность спекаться. [c.281]

Одним из путей наиболее полной реализации потенциальной спекаемости, проявляемой у этих углей цри быстром нагреве до пластического состояния, является коксование их п нецрерывном процессе в смеси с инертными и отощающими добавками (коксовая мелочь, затвердевшая дробленая пластическая масса, окисленные угли тех же пластов, бурый уголь), которые осваиваются жидко-текучей пластической массой при формовании шнек-прессом. [c.153]

В некоторых случаях электростанции получают уголь, подвергшийся окислению уже в угольном пласте, что отрицательно сказывается на его качестве. Согласно ГОСТ 8930-79 для определения степени окисленности угля могут применяться два метода химический и петрографический. Химический метод основан на определении содержания в окисленном угле гидроксильных (-ОН) и карбоксильных (-СООН) групп титрованием водной вытяжки угля раствором щелочи. В дополнение к этому определяют удельную теплоту сгорания и массовую долю гигроскопической влаги полученные данные сравнивают с аналогичными показателями неокисленного угля. Петрографический метод заключается в подсчете под микроскопом доли площади угольного шлифа, приходящейся на окисленные ( выветре-лые ) участки. [c.100]

Взаимодействие жидкости с привитым слоем. Исследованию смачивания привитых слоев посвящено значительное число работ, однако зачастую сравнительный анализ данных затруднен, поскольку в работах использовались различные подложки и/вли разные методы синтеза монослоев. Так, например, для ковалентнопривитых монослоев алкилдиметилсиланов сообщалось, что контактный угол воды увеличивается с ростом длины цепи для монослоев, закрепленных на кремнеземных пластинах [136,233]. В работе [249] авторы наблюдали незначительное уменьшение угла смачивания с ростом длины цепи для монослоев в кварцевых капиллярах. Минимум угла смачивания для средних цепей в 4-8 атомов углерода наблюдался [137,251) для монослоев, закрепленных на пластинках боросиликатного стекла. В связи с этим наиболее надежными представляются исследования [15,252], выполненные на монокристаллах окисленного кремния — химически и геометрически однородной (атомно-гладкой) кремнеземной подложке. [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология