Badania techniką spektroskopii Ramana zmiany struktury wybranych macerałów węgla brunatnego w procesie zgazowania

• Autorzy: Bielowicz Barbara

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2019.2.11

Warianty tytułu

EN

Changes in the structure of lignite macerals during the gasification process determined by Raman spectroscopy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Za pomocą spektroskopii Ramana zanalizowano zmianę struktury macerałów węgla brunatnego zachodzącą w trakcie fluidalnego zgazowania węgla w atmosferze CO₂. Do badań wytypowano macerały w węglu i ich odpowiedniki w karbonizacie. Otrzymane widma Ramana poddano dekonwolucji na dwa pasma G i D₁. Oznaczono ich liczbę falową, intensywność i szerokość połówkową, a także iloczyny I_D1/I_G oraz A_D1/A_G. Stwierdzono wyraźne różnice wartości badanych parametrów dla węgla i karbonizatu. W karbonizacie pasmo G jest przesunięte w stronę wyższej liczby falowej, a pasmo D₁ w stronę niższej. Najmniejsze różnice zaobserwowano dla pary fuzynit-fuzynoid, a największe dla pary densynit-inertoid. Szerokość połówkowa dla obu pasm jest mniejsza w karbonizacie. Stosunek intensywności pasm D₁ i G jest większy w karbonizacie. Na podstawie badań spektralnych stwierdzono wyższy stopień aromatyzacji i uporządkowanie struktury w karbonizacie niż w węglu brunatnym.

EN

Lignite from Szczerców deposit and its carbonizate were analyzed by Raman spectroscopy. Spectral parameters of lignite macerals and carbonizate (wave no., intensity, half width, intensity ratio) differed signicantly. The carbonizate had a higher degree of aromatization and a more ordered structure than the lignite.

Słowa kluczowe

PL

spektroskopia ramanowska; macerały węgla; badanie struktury; węgiel brunatny; proces zgazowania węgla

EN

Raman spectroscopy; carbon macerals; structure testing; lignite; coal gasification process

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 98, nr 2
• Strony: 241--245
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bielowicz Barbara

• Wydział Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] E.V.V. Ulyanova, A.N.N. Molchanov, I.Y.Y. Prokhorov, V.G.G. Grinyov, Int. J. Coal Geol. 2014, 121, 37.
• [2] A. Tselev, I.N. Ivanov, N.V. Lavrik, A. Belianinov, S. Jesse, J.P. Mathews, G.D. Mitchell, S.V. Kalinin, Fuel 2014, 126, 32.
• [3] R. Morga, Int. J. Coal Geol. 2014, 131, 65.
• [4] R. Morga, Int. J. Coal Geol. 2011, 87, 253.
• [5] X. Liu, J. You, Y. Wang, L. Lu, Y. Xie, I. Yu, Q. Fu, J. Fuel Chem. Technol. 2014, 42, 270.
• [6] F. Tuinstra, J.L. Koenig, J. Chem. Physics 1970, 53, 1126.
• [7] J. Schwan, S. Ulrich, V. Batori, H. Ehrhardt, S.R.P. Silva, J. Appl. Physics 1996, 80, 440.
• [8] A. Sadezky, H. Muckenhuber, H. Grothe, R. Niessner, U. Pöschl, Carbon 2005, 43, 1731.
• [9] X. Li, J. Hamashi, C.Z. Li, Fuel 2006, 85, 1700.
• [10] B. Bielowicz, Int. J. Coal Geol. 2016, 168, 146.
• [11] T. Chmielniak, A. Sobolewski, G. Tomaszewicz, Przem. Chem. 2015, 94, 442.
• [12] UN-ECE, International Classification of In-Seam Coals Symbol Number: ENERGY/1998/19, 1998.
• [13] I. Sýkorová, W. Pickel, K. Christanis, M. Wolf, G.H. Taylor, D. Flores, Int. J. Coal Geol. 2005, 62, 85.
• [14] W. Pickel, J. Kus, D. Flores, S. Kalaitzidis, K. Christanis, B.J. Cardott, M. Misz- Kennan, S. Rodrigues, A. Hentschel, M. Hamor-Vido, P. Crosdale, N. Wagner, Int. J. Coal Geol. 2017, 169, 40.
• [15] ICCP, Fuel 2001, 80, 459.
• [16] E. Lester, D. Alvarez, A.G. Borrego, B. Valentim, D. Flores, D.A. Clift, P. Rosenberg, B. Kwiecinska, R. Barranco, H.I. Petersen, M. Mastalerz, K.S. Milenkova, C. Panaitescu, M.M. Marques, A. Thompson, D. Watts, S. Hanson, G. Predeanu, M. Misz, T. Wu, Int. J. Coal Geol. 2010, 81, 333.
• [17] M. Wang, D.G. Roberts, M.A. Kochanek, D.J. Harris, L. Chang, C.Z. Li, Energy Fuels 2014, 28, 285.
• [18] S. Zhu, Y. Bai, K. Luo, C. Hao, W. Bao, F. Li, J. Anal. Appl. Pyrolysis 2017, 128, 13.
• [19] R. Morga, Int. J. Coal Geol. 2011, 88, 194.
• [20] R. Morga, Zmiany mikrostruktury semifuzynitu i fuzynitu w trakcie karbonizacji w świetle badań spektroskopowych Ramana, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2013.
• [21] R. Hinrichs, M.T. Brown, M.A.Z.Z. Vasconcellos, M.V. Abrashev, W. Kalkreuth, Int. J. Coal Geol. 2014, 136, 52.
• [22] B. Kwiecinska, I. Suárez-Ruiz, C. Paluszkiewicz, S. Rodrigues, Int. J. Coal Geol. 2010, 84, 206.
• [23] S.R. Kelemen, H.L. Fang, Energy Fuels 2001, 15, 653.
• [24] E. Quirico, J.N. Rouzaud, L. Bonal, G. Montagnac, Spectrochim. Acta, A: Mol. Biomol. Spectrosc. 2005, 51, 2368.
• [25] M. Marques, I. Suárez-Ruiz, D. Flores, A. Guedes, S. Rodrigues, Int. J. Coal Geol. 2009, 77, 377.
• [26] J. Xu, H. Tang, S. Su, J. Liu, K. Xu, K. Qian, Y. Wang, Y. Zhou, S. Hu, A. Zhang, J. Xiang, Appl. Energy 2018, 212, 46.
• [27] A. Guedes, B. Valentim, A.C.C. Prieto, F. Noronha, Fuel 2012, 97, 443.
• [28] A. Ferrari, J. Robertson, Phys. Rev., B 2000, 61, nr 20, 14095, doi:10.1103/ PhysRevB.61.14095.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

2. Praca została wykonana w ramach umowy nr 11.11.140.161 przeznaczonej na działalność statutową Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie oraz grantu dziekańskiego nr 15.11.140.187.