Przedstawiono wyniki analizy składu atmosfery gazowej utworzonej podczas niskotemperaturowego (50, 70 i 90 C) utleniania węgli kamiennych 20% tlenem w mieszaninie z helem. Badania przeprowadzono na 19 próbkach węgli kamiennych pochodzących z 10 polskich kopalń. Autoutlenianie się węgla tlenem bądź jego niskotemperaturowe utlenianie prowadzi, między innymi, do tworzenia się wodoru, który nie jest składnikiem gazów zaadsorbowanych w strukturze węgla. Równowagowe stężenie wodoru dla wszystkich badanych węgli jest podobne i wynosi 0,5% wodoru w poreakcyjnej atmosferze gazowej reaktora stosowanego do badań, co stanowi 70 L wodoru z tony węgla. Wyjaśniono, że strukturami źródłowymi z udziałem których tworzy się wodór są występujące w węglu nienasycone wiązania podwójne w strukturalnych jednostkach węglowodorów łańcuchowych i alicyklicznych (podstawniki bądź mostki łańcuchowe z wiązaniem nienasyconym lub częściowo zaromatyzowane układy alicykliczne z pierścieniem zawierającym wiązanie nienasycone), do których łatwo przyłącza się tlen prowadząc do powstawania ugrupowań aldehydowych. Silnie reaktywne struktury z grupą aldehydową w reakcji z parą wodną prowadzą do tworzenia się odpowiednich struktur z grupą karboksylową oraz wodoru.
EN
The data are presented on gas components content in gas phase, formed during low-temperature oxidation (50, 70 and 90 C) of bituminous coals with 20% of oxygen in mixture with helium. Experiments were performed on 19 samples of bituminous coals, derived from 9 polish coal mines. Coals weathering and/or their low-temperature oxidation result in, among others, hydrogen formation. It has been proved that the hydrogen was not a gas constituent adsorbed or occluded in coal matrix in the bed. Equilibrium concentration of formed hydrogen is similar for all investigated coals and constitutes 0,5% vol. in post-reaction gas mixture occuring in the space of the applied reactor. It has been calculated that one ton of coal can produce in this way, about 70 L of molecular hydrogen. It was found, that source structures involved in hydrogen formation in the process are aliphatic and alicyclic coal structural units with double bonds. The units may be present as substituents or bridges of unsaturated chain hydrocarbons in coal macrostructure or partly aromatised alicyclic units possessing unsaturated ring, to which oxygen readily bounds and leads to formation of aldehydes. Strongly reactive structures possessing aldehyde group, in reaction with water vapour are forming molecular hydrogen and respective structures with carboxylic group.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.