WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Окиснення вугілля - Реферат

Окиснення вугілля - Реферат

внаслідок збільшення в ньому кисеньвмістких компонентів.
Окиснення і вивітрювання кам'яного вугілля приводить до появи у нього здатності до взаємодії зі слабими розчинами лугів, тобто за властивостями воно наближається до бурого вугілля, хоч продукти, що отримуються при цьому не можна назвати гуміновими кислотами, оскільки при вуглефікації бурого вугілля гумінові кислоти зазнають незворотних змін і утворюють в кам'яному вугіллі речовини нейтральні до слабих лужних розчинів.
Індивідуальні бензолкарбоновікислоти (БКК) займають помітне місце в номенклатурі товарної продукції хімічної промисловості. Суміші БКК представляють значно менший інтерес для використання в хімічних виробництвах, однак і вони можуть знайти досить широке застосування при отриманні пластифікаторів, термореактивних смол, клеїв, добавок до мастильних масел, деемульгаторів, захисних плівок, реагентів для шліфування тканин і ін.
Для отримання індивідуальних БКК найбільш широко застосовують парафазне і рідкофазне окиснення відповідних вуглеводнів. У промисловості в значних масштабах методом парафазного окиснення на окиснованадієвих каталізаторах отримують тільки фталевий ангідрид і піромелітовий діангідрид (ПМДА), відповідно з нафталіну і дуролу. Вироблення ПМДА стримується дефіцитом сировини. При використанні різних вуглеводневих фракцій утворюються і суміші кислот, які важко розділити. Аналогічні суміші отримують при окисненні викопного вугілля, що є найбільш дешевою і доступною сировиною. Можливості промислового виробництва БКК останнім часом приділяється велика увага. Отримання БКК шляхом окиснення вугілля повітрям у водно-лужному середовищі перевірене в США на пілотній установці, в Японії створена установка по переробці вугілля продуктивністю 10 т на добу, дослідно-промислова установка створена також в Польщі, є проекти пілотних і дослідно-промислових установок в країнах СНД.
Незважаючи на велику кількість виконаних досліджень, промислове виробництво БКК з вугілля не освоєне по наступних основних причинах:
" складність апаратури і технології при окисненні молекулярним киснем у водно-лужному середовищі під тиском;
" відсутність прийнятної для промислових умов технології окислення азотною кислотою і іншими ефективними окислювачами;
" відсутність раціональної технології отримання індивідуальних кислот, їх сирих фракцій і сумішей;
" малий досвід впровадження вуглехімічних технологій.
Метод окиснювальної деструкції широко використовується для пізнання структурних особливостей різних твердих горючих копалин. Глибоке окиснення вугілля можна провести різними окиснювачами: киснем, озоном, перманганатом калію, азотною кислотою, перекисом водню, хлором, гіпохлорітом, окислом азоту і ін. Внаслідок глибокого окислення вугілля утворяться вода, окисел і двоокис вуглецю і інші гази, а також складна суміш органічних кислот.
Окислення вугілля азотною кислотою при нагріванні приводить до утворення СО і СО2, розчинних в азотній кислоті з'єднань, що являють собою суміші аліфатичних моно - і дікарбонових кислот, бензолкарбонових кислот, а також високомолекулярних ароматичних кислот. Встановлено, що із збільшенням ступеня вуглефікації гумітів вихід ароматичних полікарбонових кислот підвищується із 10 % для торфів до 80 % для антрацитів. При цьому вихід газоподібних оксидів і аліфатичних кислот відповідно меншає. При окисненні гумусового бурого вугілля також отримують бензолкарбонові кислоти, однак їх вихід не перевищує 15 - 20%, а в складі продуктів окиснення переважають СО2, щавлева і водоразчинні аліфатичні кислоти.
Вміст в складі продуктів окиснення бензолкарбонових і інших ароматичних кислот вважається прямим доказом наявності в структурі гумітів ароматичних фрагментів. При наявності конденсованих ароматичних структур в гумітах відбувається утворення мелітової (бензолгексакарбонової ) кислоти.
При окисненні ліптобіолітів Ткібульського і Ліповецького родовищ киснем повітря в лужному середовищі при температурі 230-270 0С і тиску 10 МПа отримано до 17 % щавлевої кислоти і до 46 % полікарбонових кислот, в яких до 68 % бензолкарбонових кислот і 10 % аліфатичних дікарбонових кислот. Це вказує на те, що в структурі смоляних тілець в значній кількості присутні фрагменти ароматичного характеру.
У складі продуктів окиснення сапропелю і сапропелітів присутні тільки аліфатичні моно - і дікарбонові кислоти. Це підтверджує, що в структурі сапропелевого вугілля практично відсутні ароматичні фрагменти.
У продуктах окиснення керогену Прибалтійського горючого сланцю також не знайдено ароматичних кислот. У той же час в продуктах окислення концентрату керогену кашпірського сланцю (Поволжжя) знайдена невелика кількість бензолкарбонових кислот, що пояснюється присутністю домішок гумусового матеріалу у волжських сланцях, що утворилися в Юрський період. Ці дані дозволили зробити висновок про те, що ароматичні структури в керогені або відсутні, або є в невеликій кількості.
Отримані на основі результатів окисення вугілля дані про наявність в них різних структурних фрагментів сьогодні підтверджені іншими хімічними, фізичними і фізико-хімічними методами.
ЛІТЕРАТУРA
1. Саранчук В.И., Айруни А.Т., Ковалев К.Е. Надмолекулярная организация, структура и свойства углей.- К.: Наукова думка.
2. Саранчук В.И., Бутузова Л.Ф., Минкова В.Н. Термохимическая деструкция бурых углей.- К.: Наукова думка, 1984.
3. Нестеренко Л.Л., Бирюков Ю.В., Лебедев В.А. Основы химии и физики горючих ископаемых.- К.: Вища шк., 1987.-359с.
4. Бухаркина Т.В., Дигуров Н.Г. Химия природных энергоносителей и углеродных материалов.-Москва, РХТУ им. Д.И. Менделеева,-1999.-195с.
5. Агроскин А. А., Глейбман В. Б. Теплофизика твердого топлива.-- М. Недра 1980.-- 256 с.
6. Глущенко И. М. Теоретические основы технологии твердых горючих ископаемых.-- К. : Вища шк. Головное изд-во, 1980.-- 255 с.
7. Еремин И. В., Лебедев В. В., Цикарев Д. А. Петрография и физические свойства углей. -- М. : Недра, 1980. -- 266 с.
8. Касаточкин В. И., Ларина Н. К. Строение и свойства природных углей.-- М : Недра, 1975.-- 159 с.
9. Раковский В. Е., Пигулееская Л. В. Химия и генезис торфа.--М. : Недра, 1978.--231 с.
10. Саранчук В. И. Окисление и самовозгорание угля.-- К. : Наук. думка, 1982.-- 166 с.
11. Стрептихеев А. А., Деревицкая В. А. Основы химии высокомолекулярных соединений.-- 3-е изд., перераб. и доп.-- М. : Химия, 1976.-- 436 с.
Loading...

 
 

Цікаве