Минеральный состав угля: СЛЕДЫ УГОЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ | Наука и жизнь

Стандартные образцы состава — Стандартный образец состава Золы бурого угля Азея

ЗУА-1 (ГСО 7177-95)

ОПИСАНИЕ: в качестве материала стандартного образца была взята зола угля Азейского месторождения, отобранная из системы сухого золоудаления Ново-Иркутской ТЭЦ.

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Таблица 1. Аттестованные значения (приводятся на материал, высушенный при 105°С) и их 95 % доверительные интервалы (±Δ)

Обозначения: Fe₂O_{3 общ} – общее железо, представлено в форме Fe₂O₃;
мас. % – массовые доли элементов/компонентов в процентах;
мг/кг – концентрация элемента/компонента, выраженная в миллиграммах элемента/компонента на килограмм твердого вещества.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ:

Таблица 2. Ориентировочные значения (приводятся на материал, высушенный при 105°С)

Обозначения: ППП – потери при прокаливании.

Минеральный состав

В образце идентифицируются 3 минеральных ассоциации:

неизменные в процессе сжигания первичные минеральные фазы углей — кварц (до 30 %), плагиоклаз, калиевый полевой шпат, каолинит, пироксены, рудные минералы, частицы ококсованного угля и обожженной, оплавленной глины;

новые минеральные фазы — муллит (до 40 %), метакаолинит, мелилиты, волластонит, ангидрит;

стеклофаза переменного состава: авгитового, мелилитового, магниоферриткальциевого, а также отвечающая алюмосиликатам с различными соотношениями главных компонентов.

Таблица 3. Гранулометрический состав (массовые доли фракций в процентах)

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ:

Материал стандартного образца не требует дополнительной подготовки, кроме предусмотренной методикой выполнения измерений. При этом необходимо учитывать представительность массы навески для анализа. Стандартный образец удовлетворяет условию однородности при использовании представительных навесок, приведенных в Таблице 4. Перед применением рекомендуется встряхнуть банку со стандартным образцом.

Таблица 4. Представительные навески

ДАТА ВЫПУСКА: 1995 г.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬ: Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, Россия, 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского 1а. Тел/факс: (3952) 42-58-37, 42-70-50. E-mail: [email protected]

Определение физико-механических свойств и химического состава углей Ангренского месторождения

АННОТАЦИЯ

В статье приводятся результаты исследования по определению физико-механических свойств и химического состава углей марок 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2. Изучены плотность, насыпная плотность, механическая прочность, зольность, влажность и содержание серы углей. А также определено количество минеральных компонентов углей.

ABSTRACT

The article presents the results of a study to determine the physicomechanical properties and chemical composition of coals of grades 2БР-Б2 and 2БОМСШ-Б2. The density, bulk density, mechanical strength, ash, moisture, and sulfur content of coals were studied. And also determined the amount of mineral components of coal.

Ключевые слова: каменный уголь, бурый уголь, плотность, насыпная плотность, механическая прочность, влажность, зольность, сера.

Keywords: coal, brown coal, density, bulk density, mechanical strength, moisture, ash, sulfur.

Введение. Каменный и бурый уголь играет важную роль в мировой энергетической системе. По литературным данным, запасы угля составляют 90-97% от общих ресурсов ископаемого топлива земли, в то время как нефть и газ составляют лишь 3-10% [1].

Республика Узбекистан располагает разведанными запасами угля в количестве 1890 млн. т. , в том числе бурого – 1843 млн. т., каменного – 47 млн. т. Прогнозные ресурсы составляют около 5 млрд. т., в том числе каменного – 1 млрд. т. [2].

Разделения и адсорбционная очистка газов, рекуперация летучих органических растворителей, очистка и осветления растворов осуществляется с помощью различными мелкопористыми сорбентами, такими как силикагели, природные и синтетические цеолиты, алюмогели, пористые стекла, иониты. Однако только активированные угли и их модифицированные виды в полной мере отвечают требованиям, предъявляемым к твердому поглотителю [3-6]. Согласно мировой практики каменный уголь служить хорошим сырьем для получения активированного угля. 

В настоящее время в Республики переработка и обогащение угля, для промышленного использования является актуальной проблемой. Изданные Указы Президента РУз «Углубление экономических реформ в энергетике РУз» от 22.02.2001 г. об увеличении доли использования угля в топливо-энергетическом балансе экономики Республики и Постановления Кабинета Министров РУз «О мерах по осуществлению первого этапа перевооружения угольной отрасли РУз» № 203 от 02. 05.2001 г., а также «Инвестиционная программа РУз на 2002 год» № 457 от 22.11.2001 г. необходимы и своевременные.

Добычу угля ведут три основных угледобывающих предприятий, которые его перерабатывают: Ангренское месторождение бурых углей, Шаргуньское и Байсунское месторождения каменных углей.

Ангренское месторождение содержит около 1 млн. тонн запасов бурого угля разных марок. Марки 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2 угли имеют высокую зольность и непригодна для использования. Когда в Республике растет спрос на топливо, особенно на уголь, обогащение и поставка этих образцов угля для промышленного использования является актуальной проблемой.

Учитывая вышеизложенного в настоящей работе ставилась цель – изучение физико-механических свойств и химического состава углей Ангренского месторождения.

Объекты и методы исследования. В качестве объекта исследования были использованы бурые угли марки 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2 Ангренского месторождения.

В работе использованы современные и классические методы исследования, позволяющие определить физико-механические свойства и химический состав углей, а также методы исследования согласно ГОСТам.

Результаты исследований. В ходе исследования определены плотность, насыпная плотность, механическая прочность, зольность, влажность и содержание серы углей марки 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2, а также анализирован их химический состав.

Плотность угля – это отношение его массы к объему. Истинная плотность – это количественное выражение соотношения массы тела, лишенного воздуха и не связанной с ним воды, к ее объему [7].

Определена действительная плотность углей марки 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2 и получены следующие результаты (табл. 1).

Таблица 1.

Действительная плотность углей

Насыпная плотность определяется количественным отношением последнего к объему, заполненному свободным или спрессованным наполнителем, т. е. в стакане, вагоне, бункере или другой таре. Он варьируется в очень широком диапазоне и зависит от плотности, одинакового размера, состава сита и влажности угля [7].

Результаты определения насыпной плотности углей 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2 приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Насыпная плотность углей

Механическая прочность углей характеризуется раздавливанием, хрупкостью, твердостью, временным сопротивлением сжатию, а также термической стабильностью (для антрацитов). Общий показатель – показатель механической прочности. Его находят путем разрушения образцов угля с размером частиц от 13 до 100 мм во вращающемся закрытом барабане. По истечении заданного времени измельчения определяется оставшаяся неразрушенная масса деталей (точность выше нижнего предела проверяемого класса). Для соответствующих сортов отсортированного угля, выраженного в процентах от массы, загруженной на барабан, выход последнего является показателем механической прочности. Наибольшей механической прочностью обладают антрациты, наименьшей – бурые и битуминозные угли (Ж, К, ОС) в средней стадии метаморфизма. Механическая мощность определяет состав грохота добытого угля, изменение процессов его транспортировки, хранения и обогащения, а также образование шлама, влияет на выбор процессов и схем обогащения [7].

Механическую прочность углей определяют по ГОСТ 15490-70 [8].

Определена механическая прочность на истирание углей 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2, результаты которых приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Механическая прочность углей

Зольность углей определяют по ГОСТ 11022-95. Сущность метода заключается в золении навески угля в муфеле и прокаливании зольного остатка до постоянной массы при температуре 850-875°С и определении массы зольного остатка в процентах к массе навески образца. Определение зольность ускоренным методом производится по ГОСТ 11022-95 [9]. Зольность углей 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2 определена по ГОСТ 11022-95. Полученные результаты приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Зольность углей

Влажность (содержание влаги) углей (W^r) – определяют путем сушки образца в печи при 105-110°C в течение 60 минут и расчета потери веса (%) образца. Влажность угля зависит от влажности района добычи, условий транспортировки, обогащения и хранения. Влага снижает тепловую ценность углей, ухудшает условия и результаты сортировки углей по крупности, делает уголь склонным к самовозгоранию [7].

В таблице 5 приведены результаты определения влажности углей 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2.

Таблица 5.

Влажность углей

Общая сера, содержащаяся в углях, состоит из колчеданной S, сульфатной SО₃, и органической S₈ серы. Колчеданная сера встречается в углях в виде отдельных зерен и крупных кусков минералов пирита и марказита. При выветривании угля в шахтах, разрезах и на поверхности колчедан окисля­ется и образует сульфаты. Сульфатная сера содержится в углях, главным образом в виде сульфатов железа FeSО₄ и кальция CaSО₄. Органическая сера входит в состав органической массы угля. Содержание общей серы и ее разновидной в топливе определяют по ГОСТ 8606-93.

Содержание общей серы определяют сжиганием навески топлива со смесью окиси магния и углекислого натрия (смесь Эшка), растворением образовавшихся сульфатов, осаждением сульфат-иона в виде сернокислого бария, определением массы последнего и пересчетом его на массу серы. Содержание сульфатной серы определяют растворением сульфатов, содержащихся в топливе, в дистиллированной воде, осаждением сульфат-иона в виде сернокислого бария, определением массы последнего и пересчетом его на массу серы. Содержание колчеданной серы определяют обработкой пробы топлива разбавленной азотной кислотой и растворением в ней сульфатов, образовавшихся при окислении колчедана азотной кислотой с последующим осаждением сульфат-иона в виде сернокислого бария, определением массы последнего и пересчетом его на массу серы. Содержание колчеданной серы определяется по разности между содержанием серы, извлекаемой из топлива азотной кислотой и водой [10,11]. Содержание серы в углях 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2 представлено в таблице 6.

Таблица 6.

Содержание серы в углях

Из данных приведенных в таблице видна, что содержание серы в углях повышенное. Поэтому следует снизить содержание серы во время переработки углей.

Химический состав углей. Органическая масса угля характеризуется его элементным составом (углерод, водород, кислород, содержание азота), согласно которому состав продуктов сгорания, эффективность продуктов термического разложения, теоретическая температура сгорания и теплота сгорания могут быть определены с достаточной аппроксимацией [12].

Основные элементы, составляющие органическую массу (углерод, водород, кислород), также входят в состав минеральных соединений, которые попадают в газовую фазу вместе с элементами органической массы, которые частично анализируются в ходе химического анализа. В связи с этим элементный состав, определенный стандартными методами, примерно отражает реальный состав органического вещества [12].

После анализа элементного состава углей 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2 выяснилось, что угли в чистом виде пригодны для использования. Результаты анализа приведены в таблице 7.

Таблица 7.

Элементный состав углей

Минеральные компоненты углей. Основными элементами, составляющими минеральную часть угля, являются кремний (Si), алюминий (Al), кальций (Ca), магний (Mg), титан (Ti), калий (K) и натрий (Na). Минералы, присутствующие в угле и сопровождающих его породах. Угли многих месторождений в основном содержат следующие классы минералов: силикаты, оксиды, карбонаты, сульфиды. Реже встречаются сульфаты, галогениды и др. [13].

Исходя из химического состава золы углей, определяется способ очистки их для подготовки к дальнейшему переработку. Оксид кремния и алюминия являются основными частями золы. Химический состав золы углей 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2 приведен в таблице 8.

Таблица 8.

Химический состав золы углей

Заключение

В результате изучения физико-механических свойств и химического состава углей марки 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2 сделаны следующие выводы:

1. В результате анализа насыпной плотности исходных образцов углей выявлено, что насыпная плотность углей выше нормы стандарта. Это означает количество инородных веществ выше в углях.

2. Установлено высокое содержание серы в углях, в следствии чего, необходимо снизить содержание серы для дальнейшей переработки углей.

3. Также установлена высокая зольность образцов углей 2БР-Б2 и 2БОМСШ-Б2. Установленный состав золы аналогичен природному минеральному каолину.

Список литературы:

1. Беловолов В.В., Бочков Ю.Н., Давыдов М.В Техника и технология обогащения углей. – М.: Наука, 1995. – 622 с.
2. Васильев В.П., Морозова Р.П., Кочергина Л.А. Практикум по аналитической химии: Учебн. Пособие для вузов. – М.: Химия, 2000. – 328 с.
3. ГОСТ 15490-70 Угли бурые, каменные, антрацит и термоантрацит. Методы определения механической прочности.
4. ГОСТ 11022-95 (ИСО 1171-97) Топливо твердое минеральное. Методы определения зольности.
5. Истангулова А.А. Управление качеством добытого угля в системе «Добычной забой-тэс» на базе многофакторной геометризации // Магистерская диссер. Ташкентский Государственный Технический Университет имени И. Каримова. – Ташкент, 2010.
6. Хурсанов Х.П. Угольная промышленность Узбекистана: Этапы становления, пути развития и перспективы // Горный вестник Узбекистана. – 2008. – № 1 (32). – С. 4-9.
7. Хайитов, Р.Р., Нарметова Г.Р. (2016). Активированные угли из местного сырья для регенерации алканоламинов очистки природного газа взамен сорбента АГ-3. Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний, (11), 23-26.
8. Rustamjonovich Kh.R., Rozukulovna N.G. (2016). Production of activated coal from the pits of apricots and peach for the adsorption purification of the waste Diethanolamine. Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, (7-8).
9. Rustamjonovich Kh.R., Rozukulovna, N.G., Eshbaevich Sh.B. (2016). Regeneration of activated carbon used in adsorption purification of alkanolamines. Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, (7-8).
10. Khayitov R., Narmetova, G. (2016). Regeneration of alkanolamines used in natural gas purification. Journal of Chemical Technology & Metallurgy, 51(3).
11. http://ea.donntu.org:8080/bitstream/123456789/11096/1/TehnObUglei. pdf/
12. International Energy Outlook 2002. – Washington: Energy Information Administration. U.S. Department of Energy, 2002. – 285 p.

Характеристики минерального состава и структуры графитизации контактного термически измененного угля

. 2022 14 июня; 27 (12): 3810.

doi: 10,3390/молекулы27123810.

Хуоген Луо
¹
, Вэньсюй Лян
²
, Чао Вэй
³
, Дунь Ву
⁴
, Ся Гао
⁵
, Гуанцин Ху
³

Принадлежности

• ¹ Колледж науки и техники безопасности, Аньхойский университет науки и технологий, Хуайнань 232000, Китай.
• ² Государственная ключевая лаборатория технологий безопасности угольных шахт, Шэньянский научно-исследовательский институт, Китайская группа угольных технологий и инженерии, Фушунь 113122, Китай.
• ³ Исследовательский институт, Провинциальное бюро угольной геологии Аньхой, Хэфэй 230088, Китай.
• ⁴ Ключевая лаборатория интеллектуальных технологий обнаружения подземных объектов, Школа гражданского строительства, Аньхойский университет Цзянжу, Хэфэй 230601, Китай.
• ⁵ Школа архитектуры и городского планирования Аньхойского университета Цзянжу, Хэфэй 230601, Китай.

• PMID:

  35744935

• PMCID:

  PMC9230375

• DOI:

  10,3390/молекулы27123810

Бесплатная статья ЧВК

Huogen Luo et al.

Молекулы.

2022 .

Бесплатная статья ЧВК

. 2022 14 июня; 27 (12): 3810.

doi: 10,3390/молекулы27123810.

Авторы

Хуоген Луо
¹
, Вэньсюй Лян
²
, Чао Вэй
³
, Дунь Ву
⁴
, Ся Гао
⁵
, Гуанцин Ху
³

Принадлежности

• ¹ Колледж науки и техники безопасности, Аньхойский университет науки и технологий, Хуайнань 232000, Китай.
• ² Государственная ключевая лаборатория технологий безопасности угольных шахт, Шэньянский научно-исследовательский институт, Китайская группа угольных технологий и инженерии, Фушунь 113122, Китай.
• ³ Исследовательский институт, Провинциальное бюро угольной геологии Аньхой, Хэфэй 230088, Китай.
• ⁴ Ключевая лаборатория интеллектуальных технологий обнаружения подземных объектов, Школа гражданского строительства, Аньхойский университет Цзянжу, Хэфэй 230601, Китай.
• ⁵ Школа архитектуры и городского планирования Аньхойского университета Цзянжу, Хэфэй 230601, Китай.

• PMID:

  35744935

• PMCID:

  PMC9230375

• DOI:

  10,3390/молекулы27123810

Абстрактный

Контактный метаморфизм в углях обычно характеризуется быстрой, короткой и экзотермической реакцией, способной изменить геотермический градиент. В этом процессе уголь, прилегающий к интрузивному телу, может образовывать термически измененный графит на основе угля (TACG). Для дальнейшего изучения структурных изменений TACG на разных расстояниях от интрузивного тела четыре образца TACG были отобраны в угольной шахте Чжуцзи на угольном месторождении Хуайнань, Северный Китай, и их коэффициент отражения витринита и спектры комбинационного рассеяния были измерены с использованием поляризационной микроскопии и рамановского рассеяния. спектроскопия. Результаты показали, что: (1) под влиянием температуры и стресса магматических гидротермальных интрузий глинистые минералы в угольных пластах оказались распределенными полосами; появление анкерита и пирита в угольных пластах вблизи магматических интрузий могло быть связано с позднемагматическим гидротермальным оруденением; (2) Р 9корреляция 0121 max — R _min для исследуемых образцов ТАКГ показала, что термальный метаморфизм является основным фактором, приводящим к графитизации образцов ТАКГ, без явного влияния давления; 3) с усилением процесса графитизации D- и G-полосы претерпели схожие изменения, а именно положение их пиков сместилось в сторону меньших волновых чисел, а полная ширина на полувысоте (FW _G и FW _D ) постепенно уменьшалась; разница заключалась в том, что интенсивность G-полосы увеличивалась, а D-полосы уменьшалась; 4) степень графитизации образцов ТАХГ возрастала с увеличением поперечного размера кристаллов, а FW _G и FW _D значения G- и D-диапазона уменьшились; (5) по сравнению с природным графитом TACG по-прежнему имеет структурные дефекты.

Ключевые слова:

контакт термически изменен; графитизация; минеральный состав; состав.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

Рисунок 1

Географическое положение ( a ),…

Рисунок 1

Географическое положение ( a ), стратиграфическая колонка ( b ) и отбор проб (…

Рисунок 1

Географическое положение ( a ), стратиграфическая колонка ( b ), и отбор проб ( c ) изучаемой территории.

Рисунок 1

Географическое положение ( a ),…

Рисунок 1

Географическое положение ( a ), стратиграфическая колонка ( b ) и отбор проб (…

Рисунок 1

Географическое положение ( a ), стратиграфическая колонка ( b ) и отбор проб ( c ) изучаемой территории.

Рисунок 2

Микроскопическая петрография углей. ( а…

Рисунок 2

Микроскопическая петрография углей. ( и ) образец ZJ4; ( б ) образец ZJ3;…

фигура 2

Микроскопическая петрография углей. ( и ) образец ZJ4; ( b ) образец ZJ3; ( c ) образец ZJ2; ( d ) Образец ZJ1.

Рисунок 3

СЭМ проб угля. (…

Рисунок 3

СЭМ проб угля. ( а ) форма заусенцев и радиальная трещина; (…

Рисунок 3

СЭМ проб угля. ( a ) формы заусенцев и радиальные трещины; ( b ) скважина горячей модификации; ( c ) заусенцы с горячими порами; ( d ) кальцит заполняет гидротермальные поры.

Рисунок 4

Изменения морфологии пор и…

Рисунок 4

Изменения морфологии пор и минерального состава угля на разных расстояниях от…

Рисунок 4

Изменения морфологии пор и минерального состава угля на различном удалении от интрузивных пород. ( a ) микронанометровая органическая пора; ( b ) поры круглые и гладкие; ( c ) высокотемпературная пора конденсации; ( d ) гидротермальный минерал; ( e ) глинистые минералы полосчатые; ( f ) анкерит и пирит.

Рисунок 5

Связь между R _max (%)…

Рисунок 5

Соотношение между R _max (%) и R _min (%).

Рисунок 5

Связь между R _макс (%) и R _мин (%).

Рисунок 6

Рамановские спектры образцов TACG…

Рисунок 6

Спектры комбинационного рассеяния образцов TACG и аппроксимация спектра комбинационного рассеяния образца ZJ2. …

Рисунок 6

Спектры комбинационного рассеяния

образцов TACG и аппроксимация спектра комбинационного рассеяния образца ZJ2. ( a ) спектры комбинационного рассеяния четырех графитированных серий образцов; ( b ) Результаты подгонки спектра комбинационного рассеяния для образца Z3 и соответствующий принцип расчета параметра FWHM.

Рисунок 7

Корреляция между L _и и…

Рисунок 7

Корреляция между L _и и FW _G (а) и между L _и и…

Рисунок 7

Корреляция между L _a и FW _G (a) и между L _a и FW _G ( b ).

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

• Спектральные характеристики комбинационного рассеяния магмоконтактовых метаморфических углей угольного месторождения Хуайнань, Китай.

  Чен С., У Д., Лю Г., Сунь Р.

  Чен С. и др.
  Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 2017 15 января; 171:31-39. doi: 10.1016/j.saa.2016.07.032. Epub 2016 19 июля.
  Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 2017.

  PMID: 27470187

• Спектральные исследования структурных характеристик магмоконтактных метаморфических углей.

  Ву Д, Сунь Р.Ю., Лю Г.Дж., Юань З.Дж.

  Ву Д и др.
  Гуан Пу Сюэ Юй Гуан Пу Фен Си. 2013 Октябрь; 33 (10): 2861-4.
  Гуан Пу Сюэ Юй Гуан Пу Фен Си. 2013.

  PMID: 24409751

  Китайский язык.

• Геохимические характеристики н-алканов и изопреноидов в угольных пластах угольной шахты Чжуцзи угольного месторождения Хуайнань, Китай, и их связь с углеобразующей средой.

  Ван С., Лю Г., Лю Дж.

  Ван С. и др.
  Environ Sci Pollut Res Int. 2018 апр; 25 (10): 9896-9903. doi: 10.1007/s11356-017-0970-6. Epub 2018 26 января.
  Environ Sci Pollut Res Int. 2018.

  PMID: 29374375

• Исследование механизма идентификации угольной жилы по различиям минеральных компонентов.

  Ян К., Инь Дж., Ву Л., Цзэн К., Чжан Л.

  Ян С и др.
  АСУ Омега. 2022 г., 20 декабря; 8(1):48-55. doi: 10.1021/acsomega.2c05743. Электронная коллекция 2023 10 января.
  АСУ Омега. 2022.

  PMID: 36643562
  Бесплатная статья ЧВК.

  Обзор.

• Геохимия олова (Sn) в китайских углях.

  Цюй Кью, Лю Г, Сун Р, Кан Ю.

  Ку Кью и др.
  Здоровье окружающей среды Geochem. 2016 фев; 38(1):1-23. doi: 10.1007/s10653-015-9686-z. Epub 2015 17 февраля.
  Здоровье окружающей среды Geochem. 2016.

  PMID: 25686909

  Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Рекомендации

1. 1. Феррари А. Рамановская спектроскопия графена и графита: беспорядок, электрон-фононное взаимодействие, легирование и неадиабатические эффекты. Твердотельный коммун. 2007; 143:47–57. doi: 10.1016/j.ssc.2007.03.052.

      —

      DOI

2. 1. Слончевски Дж. , Вайс П. Ленточная структура графита. Дж. Хим. физ. 2008;21:2238–2239. doi: 10.1103/PhysRev.109.272.

      —

      DOI

3. 1. Клегг К. Отчет об исследованиях Государственной геологической службы. Том 178. Библиотека геологической службы; Урбана, Иллинойс, США: 1955. Метаморфизм угля перидотитовыми дайками в Южном Иллинойсе; стр. 17–18.

4. 1. Джонсон Р. Угольные ресурсы угольного месторождения Тринидад в округах Уэрфано и Лас-Анимас, Колорадо: резюме угольных ресурсов на площади 1100 квадратных миль в южно-центральной части Колорадо. № 1112. Типография правительства США; Вашингтон, округ Колумбия, США: 1961 год.

5. 1. Мейерс П. , Симонайт Б. Влияние экстремального нагрева на элементный и изотопный состав углей верхнего мела. Орг. Геохим. 1999;30:299–305. doi: 10.1016/S0146-6380(99)00015-7.

      —

      DOI

термины MeSH

вещества

Грантовая поддержка

• 2018A040106/Общий проект Фонда естественных наук провинции Аньхой
• (201904a07020071/Ключевые научно-исследовательские проекты в провинции Аньхой

Химические свойства и петрографический состав угля и золы-уноса

Место отложения золы-уноса

Введение

Свойства летучей золы зависят от множества факторов, таких как состав исходного угля, условия измельчения и сжигания,
и условия осаждения летучей золы. Трудно оценить взаимосвязь между сырьевым углем и летучей золой, потому что
электростанции обычно используют смеси углей или углей и других материалов (например, шины или биомассу) для сжигания топлива.
котлы. На востоке США лишь несколько электростанций сжигают уголь, добываемый исключительно из одного пласта и из
одна мина. Следовательно, в большинстве случаев свойства объемных побочных продуктов сжигания угля не могут быть прослежены.
вернуться к конкретному угольному пласту. Однако для улучшения качества летучей золы полезно понимать, что
происходит с компонентами угля в период между добычей угля и отложением летучей золы. В этом исследовании мы сопоставили
летучей золы с электростанций на уголь из одного источника. Для отбора проб были выбраны две шахты и две электростанции в Индиане.
уголь и зола. Каждая электростанция сжигала уголь исключительно одной из этих двух шахт, так что зола производилась из
уголь, отобранный несколькими днями ранее. Поставлен высокосернистый уголь угольной пачки Springfield (Петербургская свита).
сырьевой уголь для одной электростанции, а уголь с низким содержанием серы из угольной пачки Данвилл (формация Даггер) был сырьем
угля для другой электростанции. Основная цель состояла в том, чтобы увидеть, как эти очень разные угли повлияли на свойства
летучей золы.

Методы

Угольные пласты описаны увеличено; лабораторные пробы были собраны и проанализированы на содержание влаги, серы, золы, БТЕ, серы
видообразование и микроэлементы в соответствии с процедурами ASTM. Кроме того, мацеральный состав и коэффициент отражения витринита
были определены. Как цельный уголь, так и промытая фракция (всплывают при 1,55 г/см3).
3) были проанализированы. На электростанциях пылевидный уголь, летучая зола и гипс для десульфурации дымовых газов (ДДГ).
были отобраны. Аналитические процедуры были аналогичны тем, которые использовались для углей.

Свойства Danville Coal

Данвильский уголь (мощность около 150 см) представляет собой клареновый уголь без отчетливых изменений литотипического состава. Средний
содержание серы составляет 0,66 процента и является самым высоким в самом верхнем уступе. Зольность (в среднем 10,5%) увеличивается к
верх шва. (Рисунок 1)

Органическая сера является доминирующим видом серы, за исключением самого верхнего уступа, где пиритная и органическая сера встречаются в одинаковых количествах.
пропорции.

Содержание витринита составляет от 85 до 90 процентов, при этом содержание липтинита и инертинита относительно низкое, хотя они варьируются от
скамейки. Коэффициент отражения витринита составляет 0,58 процента.

Рис. 1. Содержание серы и золы в угле Данвилл.

(по вертикальной оси отложена глубина от вершины шва).

Рис. 2. Формы серы в угле Данвилл

(по вертикальной оси отложена глубина от вершины шва).

Рис. 3. Мацеральный состав угля Данвиль.

(по вертикальной оси отложена глубина от вершины шва).

Свойства летучей золы Danville Coal

Летучая зола собиралась с двух установок сжигания (блок 1 и 2) и четырех рукавных фильтров с каждого блока. Кроме того, один задний рукавный фильтр
бункер (агрегат 1 эконом.) был отобран. Свойства летучей золы различаются между двумя установками и отдельными рукавными фильтрами.
каждой единицы. Учитывая очень похожее содержание углерода в пылеугольном сырье, эти существенные различия
должны быть связаны с местными условиями сбора летучей золы.

Летучая зола блока 1 характеризуется более высоким содержанием серы, кислорода и водорода, чем зола блока 2, что может
в какой-то степени связано с повышенным содержанием этих элементов в пылеугольной подпитке энергоблока 1. Зола тыла
Бункер рукавного фильтра содержит гораздо меньшее количество C, H, N и O. Количество Ni и Co меньше в летучей золе из
рукавных фильтров по сравнению с несгоревшим углем, Zn сопоставим, тогда как Hg увеличивается.

Углерод в летучей золе от угля Данвилл. Фиксированный углерод (FC) и проксимитный углерод (C) в массовых процентах и ​​под микроскопом
углерода в объемных процентах.

Водород, азот, кислород и сера в летучей золе из угля Данвилл (все элементы в весовых процентах).

Свойства компании Springfield Coal

Спрингфилдский уголь (толщиной около 150 см) представляет собой тусклый уголь типа кларена, за исключением самой верхней части, которая более светлая.
Средний выход золы составляет 12,7 процента, варьируя от 11,9 до 14 процентов между отдельными уступами. Среднее содержание серы
составляет 5,6% и наиболее высока в средней части пласта. Содержание серы в спрингфилдском угле почти восемь.
раз выше, чем у данвильского угля.

Соотношение пиритной и органической серы изменяется по пласту. Количество пиритной серы больше в Спрингфилде.
угля, чем в угле Дэнвилля.

Содержание витринита в угле Спрингфилда составляет около 86 процентов, а содержание липтинита и инертинита варьируется между уступами.
Коэффициент отражения витринита составляет 0,5 процента.

Содержание серы и золы в угле Спрингфилд (вертикальная ось показывает глубину от кровли пласта).

В угле Спрингфилда образуется сера (вертикальная ось показывает глубину от верхней части пласта).

Мацеральный состав угля Спрингфилда (вертикальная ось показывает глубину от кровли пласта).

Свойства летучей золы от Springfield Coal

Количество углерода очень похоже в установках сжигания (блок 3E, 3W и 2E), однако содержание углерода в
зола из бункера заднего рукавного фильтра от угля Danville значительно ниже.

Содержание кислорода в различных установках сжигания значительно различается. Количество водорода и азота примерно одинаковое.
но содержание серы в летучей золе Springfield по сравнению с летучей золой Danville вдвое выше. Содержание Ni, Co и Zn
сопоставимы между летучей золой и углем, тогда как количество Hg в летучей золе в 15 раз ниже, чем в угле.

Углерод и летучая зола из угля Спрингфилда. Фиксированный углерод (FC) и проксимитный углерод (C) в массовых процентах и ​​под микроскопом
углерода в объемных процентах.

Водород, азот, кислород и сера в летучей золе спрингфилдского угля. Летучая зола из заднего бункера рукавного фильтра
уголь Danville показан для сравнения (все элементы в весовых процентах).

Выводы

1. Летучая зола от низкосернистого угля Данвилл содержит значительно меньше серы, чем летучая зола от высокосернистого угля Спрингфилд.
   Концентрация шпинели также выше в летучей золе из источника с высоким содержанием серы в Спрингфилде.
2. В органической фракции летучей золы углей Данвилл и Спрингфилд преобладает изотропный углерод, соответствующий
   с высоколетучим битуминозным типом обоих углей. Содержание углерода выше в летучей золе из Спрингфилда.
   уголь. Исходный уголь из источника Спрингфилд содержит меньше углерода и имеет более низкую отражательную способность витринита; в
   более высокое содержание углерода в его золе может отражать менее полное сгорание из-за его немного более низкого ранга.