Changes of properties and structure of low rank coal during carbonization

• Autorzy: Świetlik U. , Jasieńko S.

Warianty tytułu

PL

Zmiany właściwości i struktury węgli kamiennych niskouwęglonych w procesie karbonizacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Changes in the physicochemical properties and the structure of low rank coal (ICC 711) during carbonization process at the temperatures of 300, 400, 500, 600, 800 and 10000C have been studied. The methods of investigation of coal and solid products of carbonization included proximate and ultimate analyses, density, coking properties and thermal analysis (for coal only) and optical microscopy. During carbonization of the coal examined stages of characteristic changes in the properties and the structure were observed. The most intensive thermal decomposition of the organic substance of the coal occurred in the temperature range of 400 - 5000C and 600 - 8000C. The interpretation of the occurring phenomena was given. The behaviour of low rank coal during carbonization differs from the one of caking and coking coals because of the lack of the plastic phase during heat treatment. This results in a lower ordering of the structure of the cokes obtained.

PL

Zbadano zmiany właściwości fizykochemicznych i struktury węgla kamiennego o niskim stopniu uwęglenia zachodzące w procesie karbonizacji w temperaturach 300, 400, 500, 600, 800 i 10000C. Metody badań węgla i stałych produktów karbonizacji obejmowały: analizę techniczną, analizę elementarną, gęstość rzeczywistą, własności koksownicze i analizę termiczną ( tylko dla węgla wyjściowego) oraz strukturalną analizę mikroskopową. W czasie karbonizacji badanego węgla wyróżniono stadia w których obserwowano charakterystyczne zmiany właściwości i struktury. Najbardziej intensywny rozkład termiczny organicznej substancji węglowej przebiegał w zakresie temperatur 400 - 5000C i 600 - 8000C. Podano interpretację zachodzących zjawisk. Z powodu braku stanu plastycznego w czasie ogrzewania węgli niskouwęglonych ich zachowanie w procesie karbonizacji różni się w porównaniu z węglami średniouwęglonymi, a stałe produkty karbonizacji uzyskują niższy stopień uporządkowania struktury. Karbonizaty z węgli niskouwęglonych mogą być wykorzystane do produkcji paliwa bezdymnego, jako składnik schudzający w mieszankach koksowniczych, bądź do produkcji sorbentów węglowych.

Słowa kluczowe

EN

high volatile bituminous coal; carbonization; structure

PL

węgiel kamienny niskouwęglony; karbonizacja; struktura

• Wydawca: Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN
• Czasopismo: Polish Journal of Applied Chemistry
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 47, nr 2
• Strony: 105--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., Rys. 1, Tab. 3

Twórcy

autor

Świetlik U.

• Institute of Chemistry and Technology of Petroleum and Coal, Wrocław University of Technology, Gdańska 7/9, 50 344 Wrocław

autor

Jasieńko S.

• Institute of Chemistry and Technology of Petroleum and Coal, Wrocław University of Technology, Gdańska 7/9, 50 344 Wrocław

• Institute of Chemistry and Technology of Petroleum and Coal, Wrocław University of Technology, Gdańska 7/9, 50 344 Wrocław

Bibliografia

• [1] D. FITZGERALD, Trans. Faraday Soc., 52, 363 (1956).
• [2] D. FITZGERALD, D.W. van KREVELEN, Fuel, 38,17 (1959).
• [3] D.W. van KREVELEN, Coal Typology-Chemistry-Physics-Constitution, Third ed., Elsevier, Amsterdam, 1993.
• [4] J.B. HOWARD, Fundamentals of Coal Pyrolysis and Hydropyrolysis, in Chemistry of Coal Utilization, second Suppl., ed. J.Wiley, New York, p. 665, 1981.
• [5] H. ZIELIŃSKI (ed.), Koksownictwo, Wyd. Śląsk, p. 70, 1986.
• [6] H. BLAYDEN, J. Chim. Phys. and Physicochim. Biol., 66, 15 (1969).
• [7] L.S. SINGER, J. Chim. Phys. and Physicochim. Biol., 66, 50 (1969).
• [8] H. MARSH, Proc.of Inter. Conf. on Coal Sc., Dusseldorf, p.641 (1981).
• [9] P.J. TROMP, Coal Pyrolysis, Dissertation, University of Amsterdam, pp. 6-39, (1987).
• [10] H. JUNTGEN, Fuel, 63, 731 (1984).
• [11] N. BERKOWITZ, The chemistry of coal, Elsevier, Amsterdam, pp. 213-268, 1985.
• [12] A.W. SCARONI, R.M. KHAN, S. ESER, L.R. RADOVIC, Coal pyrolysis, vol. A7, 245 (1980).
• [13] A.OBERLIN, Carbon, 22, 521 (1984).
• [14] F. DERBYSHIRE, A. MARZEC, H.R. SCHULTEN, M.A. WILSON, A. DAVIS, P. TEKELY, J. DELPUECH, A. JURKIEWICZ, Ch.E. BRONNIMANN, R.A. WIND, G. MACIEL, R. NORAYAN, K. BARTLE, C. SNAPE, Molecular structure of coals, A. Debate, Fuel, 68, 1091 (1989).
• [15] A. MARZEC, S. CZAJKOWSKA, J. MOSZYŃSKI, H. SCHULTEN, Energy and Fuels, 6, 97 (1992), 6, 103 (1992), 8,360(1994).
• [16] A.M. MASTRAL, M.T. IZQUIERDO, B. RUBIO, C. MAYORAL, Carbon, 30, 375 (1992).
• [17] K.H. van HEEK, W. HODEK, Fuel, 73, 886 (1994).
• [18] R.E. Franklin, Proc. Roy. Soc., A 209, 196 (1951).
• [19] W.I. KASATOCZKIN, Struktumaja Chimija Ugleroda i Uglej, Izd. Nauka, Moskwa 1969.
• [20] J.J. KIPLING, J.N. SHERWOOD, P.V. SHOOTER, N.R. THOMPSON, Carbon, 1, 315 (1964).
• [21] E.M. SUUBERG, D. LEE, J.W. LARSEN, Fuel, 64, 1668 (1985).
• [22] P.R. SOLOMON, M.A. SERIO, G.V. DESPANDE, E. KROO, Energy and Fuels, 4, 42 (1990).
• [23] P.R. SOLOMON, T.H. FLETCHER and R.J. PUGMIRE, Fuel, 72, 587, (1993).
• [24] S. JASIEŃKO, H. ZAKRAWACZ, Chemia Stosowana IV, 679 (1963).
• [25] W. GABZDYL, B. HANAK, D. PIETRASZEK, Koks, Smoła, Gaz, 29,27 (1984).
• [26] H.D. GLASS, Fuel, 34, 253 (1955).
• [27] U. ŚWIETLIK, H. MACHNIKOWSKA, S. JASIEŃKO, Karbo, 46,130 (2001).
• [28] N. BERKOWITZ, Fuel, 36,355 (1957).
• [29] S. JASIEŃKO, U. ŚWIETLIK, H. KIDAWA, G. GRYGLEWICZ, Karbo-Energochemia-Ekologia, 39, 155 (1994).