Заглавие с экрана

[References: 17 tit.]

Abstract. The article studies the influence of the heating rate and the fractional composition of OMC on the kinetic parameters of the process of thermal destruction, it is revealed that an increase in the heating rate leads to a decrease in the degree of thermochemical destruction of OMC. The coals of the Saryadyr deposit (Pyatimetrovyi, Nadezhnyi), Maykube (Shoptykol), Bogatyr (Ekibastuz) were taken as research samples. The dependence of the kinetic parameters of thermal destruction of coal in the temperature range of the main decomposition of OMC on the rate and temperature of heating and fractional composition, as well as between the kinetic parameters at different stages of the main decomposition of coal, is analyzed. It was found that the heating rate of β samples of coal significantly increases the temperature Тmax and the destruction rate vmax, and also reduces the activation barriers of the process. A study was also conducted of the effect of heating in the temperature range of 30-900 ° C on the degree of thermochemical destruction of coal samples Saryadyr (Pyatimetrovyi, Nadezhnyi), Maykube (Shoptykol), Bogatyr (Ekibastuz). The results showed that the coals of the Maykube deposits are subjected to maximum decomposition (more than 40% by weight).

This indicates their lower thermal stability, and hence the lower stage of metamorphism with respect to other coals studied, due to the content of a large amount of oxygen in them in the form of functional, ether groups and other forms. In this case, the process of thermal decomposition occurs at lower temperatures, during which a large number of low molecular weight volatile substances are formed in the form of vapors of resins and gases, and very few non-volatile liquid-phase products are formed, i.e. the stage of transition to the plastic state is absent. These factors are in agreement with the fact that these coals contain a large amount of volatile (51-57%). The coals of the Bogatyr and Saryadyr deposits, when heated, have the lowest reactivity (decomposition degree less than 30%), which is due to the low amount of oxygen-containing compounds and a high carbon content. Minimal weight loss is also associated with a lower moisture content (2-3%). The higher stage of metamorphism of these coals is due to the fact that their structure has a high degree of crosslinking and a large number of developed polyaromatic formations.

Аннотация. В статье проведено изучение влияние скорости нагрева и фракционного состава ОМУ на кинетические параметры процесса термической деструкции, выявлено, что увеличение скорости нагрева приводит к уменьшению степени термохимической деструкции ОМУ. В качестве образцов исследования взяты угли месторождения Сарыадыр (Пятиметровый, Надежный), Майкубе (Шоптыколь), Богатырь (Экибастуз). Проанализирована зависимость кинетических параметров термодеструкции угля в интервале температур основного разложения ОМУ от скорости и температуры нагрева и фракционного состава, а также между кинетическими параметрами на разных стадиях основного разложения угля. Установлено, что скорость нагрева β образцов угля заметно повышает значения температуры Тmax и скорости vmax деструкции, а также снижает активационные барьеры процесса. Также проведено исследование влияния нагрева в температурном интервале 30-900°С на степень термохимической деструкции образцов углей Сарыадыр (Пятиметровый, Надежный), Майкубе (Шоптыколь), Богатырь (Экибастуз). Результаты показали, что максимальному разложению подвергаются угли месторождений Майкубе (более 40% от массы).

Это указывает на их меньшую термическую устойчивость, а значит и более низкую стадию метаморфизма относительно других исследованных углей из-за содержания в них большого количества кислорода в виде функциональных, эфирных групп и других формах. При этом процесс термического разложения наступает при более низких температурах, во время которого образуется большое количество низкомолекулярных летучих веществ в виде паров смол и газов, а нелетучих жидкофазных продуктов образуется очень мало, т.е. стадия перехода в пластическое состояние отсутствует. Указанные факторы находятся в согласии с тем, что данные угли содержат большое количество летучих (51-57 %). Угли месторождения Богатырь, Сарыадыр высокозольные при нагревании обладают наименьшей реакционной способностью (степень разложения менее 30%), что обусловлено низким количеством кислородсодержащих соединений и высоким содержанием углерода. Минимальные потери массы связаны также с меньшим содержанием влаги (2-3%). Более высокая стадия метаморфизма данных углей обусловлена тем, что их структура обладает высокой степенью сшитости и большим количеством развитых полиароматических образований.

Определено, что изменение массы угля происходит в пять стадий. Температурному интервалу 250 С -1100 С соответствует стадия I, что соответствует выделение пирогенной воды. II стадия соответствует интервалу 110-450 0 С, где под действием температуры из молекулы органического вещества угля начинают выделятся, в первую очередь, газообразные вещества, в основном диоксид углерода и сероводород. Скачок в изменении массы стадии III при температуре 450-560 0 С объясняется тем, что в данном интервале температур начинает выделяться смола, эту стадию обычно связывает с процессом битуминизации, когда начинает образовываться основная масса угольной смолы, но при этом недостаточно тепла для ее испарения. При дальнейшем нагревании (выше 560 0 С) выделяется небольшое количество газа, смола почти не выделяется, поэтому на стадии IV выход летучих компонентов незначительный. Далее на стадии V в температурном интервале 860-900 0 С наблюдается еще один скачок в потере массы, это объясняется тем, что в данном температурном интервале происходит активное разложение минеральной части угля. При анализе кривых выявлены три стадии основного разложения ОМУ исследуемых углей на дифференциальных кривых ДТГ, где наблюдаются пики с максимумами скорости потери массы (точки перегиба).