Термическая деструкция Механизм преобразования угля часть 1

Реферат на тему:
Термическая деструкция. Механизм преобразования угля
Уголь Издавна используют как ископаемое топливо и как сырье для дальнейшей химической переработки. Химическая промышленность, созданная изначально для производства органических веществ на базе продуктов из угля (анилиновые красители, антисептики, лекарственные средства), примерно с середины ХХ века все больше стала отдавать предпочтение жидкой и газообразной сырье (нефть и газ) с более высоким содержанием водорода. Каменный уголь в согласовании с его химического состава основой для обеспечения химической промышленности ароматических углеводородами, получаемые при коксовании угля, и углероднымы продуктами, бедными водородом (углеграфитовые материалы).
Практически все процессы использования угля связаны с его термической и термохимической деструкции, пути и характер которой зависят, в основном, от степени метаморфизма и состава угля, температуры и условий нагрева и состав атмосферы. Больше всего распространены процессы термической деструкции — это сожжения и коксования угля. Кроме того, в небольших масштабах применяются процессы полукоксования, газификации, скоростного пиролиза, графитизации и гидрогенизация угля, каждый из которых имеет общие закономерности и существенные различия.
Химические реакции, фазовые переходы, формирования твердых карбонизованного остатков и летучих химических продуктов зависят от особенностей структуры твердых горючих ископаемых, условий нагрева достойной факторов.
термической деструкции называется совокупность физических и химических превращений, протекающих при нагревании твердого топлива.
Boka här en Sökmotoroptimering Borås
Она происходит под воздействием на макромолекулу ТГК тепловой энергии и в принципе протекает аналогично термодеструкции ВМС. Существенным отличием является осложнения термодеструкции нерегулярностью и неоднородностью структуры ТГК.
Молекулярная неоднородность твердых горючих ископаемых заключается в том, что макромолекулы содержат большое количество фрагментов, существенно отличающихся по составу и строению. Отсутствует характерная для ВМС регулярность в строении макромолекул, то есть определенный порядок в чередовании фрагментов структуры.
Микронеоднориднисть органической массы ТГК проявляется в наличии участков с разной упорядоченностью структуры.
На следующем уровне уже при визуально наблюдении различают большие неоднородный участки органической массы. Петрографическая выделяют 5 групп, включающих 16 петрографических микрокомпонентов.
макромолекулярном структура угля является очень сложной. В ней есть участки и линейно полимеризоваться, и гетероциклические структуры, расположенные как в одной, так и в разных плоскостях. В макромолекулярном структуре можно выделить по крайней мере трех Наиболее выражены внутримолекулярные структурные участка: циклический полимерный углерод, образующий плоскостной монослой (или так называемую ядерную часть) большего или меньшего размера; цепная участок структуры, образованная как линейно полимерных углеродом (карбоцепные), так и гетероцепные и, наконец, конечные группы. Удельное значение ЭТИХ участков в общей макромолекулярном структуре разное для петрографических составляющих угля и меняется из степени метаморфизма.
Наличие трех принципиально отличных друг от друга участков, характеризующихся разной энергетической активностью, приводит межмолекулярного взаимодействия по местам контакта ЭТИХ участков с образованием надмолекулярных структур. В структуре веществ угля является статистически непрерывный спектр энергий связей самых разных типов: ковалентных (в ароматических слоях, в цепях и радикалах периферийные части), ионных и координационных (в кисеньвмистких группах), водородных (с кислород- и азотвмисткимы группами), а также межмолекулярных , в том числе дисперсионных (между ароматических слоями) и т.п. Именно такая модель внутримолекулярное и межмолекулярного (надмолекулярной) строения вещества угля позволяет объяснить накопленный наукой о угле факты и, в частности, дать описание внутримолекулярных и надмолекулярных преобразований вещества угля при ее нагревании.
В это время общепринятой мнение о том, что термическая деструкция высокомолекулярных соединений протекает по свободно-радикальному механизму. Это означает, что свободная валентность которая образовалась при первичном акте термической деструкции, в зависимости от типа химической реакции в ходе дальнейших преобразований может либо сохраняться в течение какого-то времени, или исчезать. При этом к исчезновению свободных валентностей приводят трех основных типа процессов:
1. Взаимодействие с исходным веществом, способным отдать свободному радикалу или отобрать у него один электрон.
2. Взаимодействие свободного радикала с другим радикалом по типу реакций рекомбинации или диспропорционирования.
3. Взаимодействие свободного радикала с материалом стенки реактора.
В практических условиях Наиболее вероятная взаимодействие свободных радикалов с молекулами исходных веществ или растворителя и мономолекулярные превращения свободных радикалов — изомеризацию или распад.
Потеря массы,%
Соединение с комбинированной совмещенной системой связей свойственны парамагнитны свойства, жесткость структуры, более высокая термостойкость. Особенность их пиролиза заключается в том, что термическое превращение сопровождается дальнейшим развитием системы сообщения (связей различной природы) и образованием при каждой данной температуре более термостойких структур. Происходит самостабилизациы окончательного продукта вследствие замыкания ненасыщенных связей при их рекомбинации, диспропорционирования и донорно-акцепторной взаимодействия молекулярных фрагментов, образовавшихся. Это выражается в том, какая кинетическая кривая, характеризующая зависимость потери массы от продолжительности нагрева, быстро достигает предела при каждой данной температуре, поэтому с изотермической выдержкой остаток мало меняет свою массу (рис.2.1). В широком диапазоне температур кривая приобретает ступенчатого вида, Отражая стадийный характер пиролиза таких высокомолекулярных соединений. Полимеры с открытой цепью менее термостойкие, чем