Coal permeability in the flow of water and alcohols

• Autorzy: Żółcińska J. , Dyrga L.

Warianty tytułu

PL

Przepuszczalność węgla w przepływie wody i alkoholi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Hard coal is a system of both hydrophilic and hydrophobic character, which is of vital importance in the research concerning its interaction with water as well as various organic liquids. Their contact with the coal substances is followed by sorption and swelling of the coal, which is manifested by a distinct decrease of its permeability in the liquid flow. The aim of the present study has been a comparison of the interaction of water as well as methyl and ethyl alcohols with coal, by measuring the coal permeability in the flow of those liquids.

PL

Celem prezentowanych badań było porównanie oddziaływania wody. alkoholu metylowego i etylowego z węglem poprzez pomiary jego przepuszczalności w przepływach tych cieczy. Do badań użyty był węgiel z kopalni Zofiówka (C = 86,4%, V^{daf = 23,3%, A = 8,6%, W — 0.9%) w postaci próbek wyciętych z bryły węgla. Przed badaniem przepływów wody i alkoholi dokonywano wstępnej charakterystyki próbek przez wyznaczenie ze wzoru Darcy"ego przepuszczalności standardowej k}_{s w przepływie azotu. Po kilkugodzinnym odpowietrzaniu próbek nasycano je wodą lub roztworem alkoholu i prowadzono przepływ przy stałym gradiencie ciśnienia. W wyniku wiązania cząsteczek wody lub jonów zawartych w roztworze przez węgiel następuje zmniejszanie się wymiarów porów węgla w miarę zachodzącego procesu, co jest przyczyną zmniejszenia przepuszczalności w przepływie wody lub innych wodnych roztworów. Pęcznienie węgla pod wpływem wody prowadzi często do całkowitego nawet zatrzymania przepływu. Cofania tego pęcznienia próbuje się dokonywać w laboratorium przez stosowanie przepływów odpowiednich roztworów. Przepuszczalność w przepływach roztworów alkoholi zmniejsza się dużo szybciej niż w przepływie wody. Już 1% roztwór alkoholu metylowego powoduje obniżenie przepuszczalności od 0,01 wartości przepuszczalności standardowej ks, zaś alkohol etylowy jeszcze znaczniejsze. Jest to wynikiem silniejszej aktywności alkoholi w oddziaływaniu z substancją węglową. Sorpcja alkoholu wynikająca z dwoistego charakteru węgla zwiększa bowiem dodatkowo pęcznienie substancji węglowej i zmniejsza jego przepuszczalność. W miarę przepływu coraz bardziej stężonych roztworów alkoholu następuje systematyczne coraz większe pęcznienie węgla i znaczne zmniejszenie przepuszczalności. Otrzymane wyniki korelują dobrze z badaniami rozszerzalności liniowej węgla pod wpływem wody i alkoholi. Większą rozszerzalność węgla pod wpływem alkoholi wyjaśnia duże powinowactwo grup — OH do połączeń tlenowych występujących w węglu i rodników węglowodorowych alkoholu do hydrofobowych elementów węgla.}

Słowa kluczowe

EN

coal; fluid flows; permeability; swelling

PL

węgiel; przepływ cieczy; przepuszczalność; pęcznienie

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 45, nr 4
• Strony: 567--574
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., wykr.

Twórcy

autor

Żółcińska J.

autor

Dyrga L.

• Instytut Mechaniki Gorotworu, Polska Akademia Nauk, 30-059 Kraków, ul. Reymonta 27