.
1.2 Кам'яні вугілля
1.2.1 Будова і властивості кам'яних вугілля
Кам'яні вугілля різної природи є найбільш поширеним видом твердого викопного палива. Це неоднорідні тверді речовини чорного або чорно-сірого кольору, що включають чотири типу макроінгредіентов, що розрізняються по блиску, зовнішнім виглядом та складом: блискучий (Витрен), полублестящей (кларен), матовий (Дюрен) і хвилястий (фюзен). Співвідношення цих інгредієнтів, складових органічну масу кам'яних вугілля, характеризує їх структуру, хімічний та мінералогічний склад і обумовлює їх різноманіття і відмінність властивостей.
До складу органічної частини кам'яних вугілля входять бітуми, гумміновие кислоти і залишковий вугілля. Молекулярна структура органічної частини вугілля являє собою жорсткий тривимірний полімер нерегулярного будови, що містить рухому фазу у вигляді різноманітних мономолекулярних сполук. Обидві фази побудовані з окремих фрагментів, що включають ароматичні, в тому числі багатоядерні і гідровані системи з алифатическими заступниками, і азотовмісні гетероцикли, з'єднані мостіковимі зв'язками С-С, С-О-С, C-S-C і C-NH-C. Ступінь конденсированности фрагментів (п) залежить від ступеня вуглефікації кам'яного вугілля. Так, при ступені вуглефікації 18% п = 2, при ступені 90% п = 4, для антрациту n = 12. У складі кам'яних вугілля встановлено також наявність різних функціональних груп: гідроксильної (спиртові і фенольні), карбонільної, карбоксильної і сірковмісних груп - SR - і - SH.
Найважливішими характеристиками кам'яних вугілля, від яких залежать можливість і ефективність їх використання, є зольність, вологість, сірчистість, вихід летючих речовин і механічні властивості, а для вугілля, застосовуваних в якості сировини для термохімічної переробки, - також спікливість і коксованість.
Зольність. Золою називається негорюча частина вугілля, що складається з мінеральних речовин, що містяться в паливі. До складу золи входять оксиди алюмінію, кремнію, заліза (III), кальцію і магнію. Висока зольність знижує теплоту згоряння вугілля і погіршує якість одержуваного коксу. Зольність кам'яних вугілля коливається від 3 до 30% і може бути знижена їх збагаченням. Вугілля, використовувані для коксування, повинні мати зольність не вище 1-1,5%.
Вологість. Загальна вологість вугілля складається із зовнішньої, що утворює краплі або плівки на поверхні, і внутрішньої (пірогенетичної), що виділяється в процесі коксування. Волога, будучи баластом, здорожує транспортування вугілля, ускладнює підготовку його до коксування, зберігання і дозування, а також підвищує витрата тепла на коксування і збільшує час коксування. Вологість вугілля, використовуваних для термохімічної переробки, не повинна перевищувати 1%.
Сірчистим. Сірка в кам'яних вугіллі знаходиться у вигляді колчеданної, сульфатної та органічної. Загал...
