Badanie efektów cieplnych towarzyszących adsorpcji i desorpcji wybranych gazów na węglach w zrobach ścian polskich kopalń węgla kamiennego

• Autorzy: Szumna Anna , Stefański Damian , Prażuch Magdalena

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2021.8.2

Warianty tytułu

EN

Study of thermal effects accompanying adsorption and desorption of some gases on coals in longwall gobs of selected Polish hard coal mines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań efektów cieplnych towarzyszących sorpcji i desorpcji ditlenku i tlenku węgla, metanu, etanu, propanu i wodoru na węglach w zrobach ścian eksploatowanych pokładów: 510 w kopalni Wesoła, 505 w kopalni Jankowice i 405/2 w kopalni Bielszowice. Węgle z tych pokładów charakteryzują się zbliżonym stopniem uwęglenia oraz skłonnością do samozapalenia. Tego typu węgle są najczęściej eksploatowane w Polsce. Badania wykonano w temp. 308 K techniką mikrokalorymetrii przepływowej. Wykazano, że największe ilości ciepła wydzielane są podczas adsorpcji ditlenku węgla, a mniejsze podczas adsorpcji węglowodorów nasyconych (metan, etan, propan). Gazy o najmniejszym cieple adsorpcji to CO i wodór. Taką zależność uzyskano dla wszystkich badanych węgli.

EN

Bituminous coal samples of specified elementary compn., petrographic characteristics and particle size distribution collected from longwall gobs of exploited seams of 3 Polish coal mines were tested by microcalorimetry technique. The heats of adsorption and desorption of CO₂, CO, CH₄, C₂H₆, C₃H₈ and H₂ on the coal samples were detd. CO₂ showed the highest value of the heat of adsorption and CO and H₂ the lowest. Effect of coal fragmentation on gas adsorption heat was also tested. The adsorption heat increased with the increase in the amt. of larger diam. grains in the sample.

Słowa kluczowe

PL

adsorpcja; desorpcja; gazy kopalniane; mikrokalorymetria przepływowa; efekt cieplny

EN

adsorption; desorption; mine gases; flow microcalorimetry; thermal effect

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 100, nr 8
• Strony: 737--742
• Opis fizyczny: Bibliogr. 48 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szumna Anna

• Zakład Aerologii Górniczej, Główny Instytut Górnictwa, Plac Gwarków 1,40-160 Katowice

autor

Stefański Damian

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

autor

Prażuch Magdalena

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Bibliografia

• [1] J. N. Carras, B.C. Young, Prog. Energy Combust. Sci. 1994, 20, 1.
• [2] B.B. Beamish, M.A. Barakat, J.D.S. George, Int. J. Coal Geol. 2001, 45, 217.
• [3] H. Zhao, J. Yu, J. Liu, A. Tahmasebi, Fuel 2015, 150, 55.
• [4] G. Ceglarska-Stefańska, A. Czapliński, P.S. Fudalej, S. Hołda, Arch. Górnictwa 1975, 20, 3.
• [5] A. Czapliński, Węgiel kamienny, Wydawnictwa AGH, Kraków 1994.
• [6] M. Saghafi, M. Faiz, D. Roberts, Int. J. Coal Geol. 2007, 70, 240.
• [7] M. Żyła, K. Kreiner, E. Bodek, Archiv. Mining Sci. 1991, 36, nr 3, 263.
• [8] D.W. van Krevelen, Fuel 1965, 44, 229.
• [9] M. Żyła, K. Kreiner, Archiv. Mining Sci. 1993, 38, 41.
• [10] K. Zarębska, P. Baran, K. Czerw, N. Czuma, P. Zabierowski, Prace Inst. Mechaniki Górotworu PAN 2017, 19, nr 3, 55.
• [11] Z. Majewska, G. Ceglarska-Stefańska, S. Majewskia, J. Ziętek, Int. J. Coal Geol. 2009, 77, 90.
• [12] T. Zelenka, B. Taraba, Int. J. Coal Geol. 2014, 132, 1.
• [13] S. Day, G. Duffy, R. Sakurovs, S. Weir, Int. J. Greenh. Gas Control 2008, 2, 342.
• [14] A.L. Goodman, R.N. Favors, M.M. Hill, J.W. Larsen, Energy Fuels 2005, 19, 1759.
• [15] R. Sakurovs, S. Day, S. Weir, G. Duffy, Int. J. Coal Geol. 2008, 73, 250.
• [16] G. Ceglarska-Stefańska, K. Zarębska, Int. J. Coal Geol. 2005, 62, 211.
• [17] K. Zarębska, G. Ceglarska-Stefańska, Int. J. Coal Geol. 2008, 74, 167.
• [18] K. Czerw, K. Zarębska, B. Buczek, P. Baran, Adsorption 2016, 22, 791.
• [19] K. Czerw, P. Baran, K. Zarębska, Int. J. Coal Geol. 2017, 173, 76.
• [20] A. Dudzińska, Fuel 2019, 246, 232.
• [21] A. Dudzińska, Int. J. Coal Geol. 2014, 128-129, 24.
• [22] A. Dudzińska, Energy Fuels 2015, 29, nr 8, 4850.
• [23] A. Dudzińska, Energy Fuels 2018, 32, nr 4, 4951.
• [24] M. Żyła, A. Dudzińska, J. Cygankiewicz, Arch. Mining Sci. 2013, 58, nr 2, 449.
• [25] A. Dudzińska, J. Cygankiewicz, M. Żyła, Arch. Mining Sci. 2013, 58, nr 3, 859.
• [26] J. Cygankiewicz, A. Dudzińska, M. Żyła, Adsorption 2012, 18, nr 3, 40.
• [27] M. Żyła, A. Dudzińska, J. Cygankiewicz, Gosp. Surowcami Miner. 2009, 25, nr 4, 33.
• [28] K. Wojtacha-Rychter, A. Smoliński, Fuel 2018, 233, 37.
• [29] K. Wojtacha-Rychter, A. Smoliński, Fuel 2018, 213, 150.
• [30] K. Wojtacha-Rychter, A. Smoliński, Int. J. Coal Geol. 2019, 202, 38.
• [31] A.J. Groszek, Proc. R. Soc. Lond. 1970, A314, 473.
• [32] A.J. Groszek, Nature 1958, 182, 1152.
• [33] G.H. Bell, A.J. Groszek, Nature 1961, 191, 1184.
• [34] A.J. Groszek, Thermochim. Acta 1998, 312, 133.
• [35] M.L. Sykes, H. Chagger, K.M. Thomas, Carbon 1993, 31, 827.
• [36] P.J. Reucroft, D. Rivin, Thermochim. Acta 1999, 328, 19.
• [37] J. Angel Menéndez, Thermochim. Acta 1998, 312, 79.
• [38] B. Taraba, Fuel 1990, 69, 1191.
• [39] B. Taraba, Thermochim. Acta 2011, 523, 250.
• [40] B. Taraba, P. Bulavova, J. Chem. Thermodyn. 2018, 116, 97.
• [41] PN-G-04502:2014-1, Węgiel kamienny i brunatny. Metody pobierania i przygotowania próbek do badań laboratoryjnych.
• [42] PN-93/G-04558, Węgiel kamienny. Oznaczanie wskaźnika samozapalności.
• [43] PN-G-04571:1998, Paliwa stałe. Oznaczanie zawartości węgla, wodoru i azotu automatycznymi analizatorami. Metoda makro.
• [44] PN-G-04516:1998, Paliwa stałe. Oznaczanie zawartości części lotnych metodą wagową.
• [45] PN-G-04560:1998, Paliwa stałe. Oznaczanie zawartości wilgoci, części lotnych oraz popiołu automatycznym analizatorem firmy LECO.
• [46] PN-ISO 7404-3:2001, Metody analizy petrograficznej węgla kamiennego (bitumicznego) i antracytu. Metoda oznaczania składu grup macerałów.
• [47] PN-ISO 7404-5:2002, Metody analizy petrograficznej węgla kamiennego (bitumicznego) i antracytu. Część 5: Metoda mikroskopowa oznaczania refleksyjności witrynitu.
• [48] A.J. Groszek, Carbon 1997, 35, nr 9, 1399.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).