Influence of temperature on the surface development of brown coal materials under heat shock alkali activation

2019 Voprosy himii i himičeskoj tehnologii  
ÂÏËÈ ÒÅÌÏÅÐÀÒÓÐÈ ÍÀ ÐÎÇÂÈÒÎÊ ÏÎÂÅÐÕͲ ÁÓÐÎÂÓòËÜÍÈÕ ÌÀÒÅвÀ˲ ÏÐÈ ËÓAEÍ²É ÀÊÒÈÂÀÖ²¯ Ç ÒÅÏËÎÂÈÌ ÓÄÀÐÎÌ ²íñòèòóò ô³çèêî-îðãàí³÷íî¿ õ³ì³¿ ³ âóãëåõ³ì³¿ ³ì. Ë.Ì. Ëèòâèíåíêà ÍÀÍ Óêðà¿íè, ì. Êè¿â Äîñë³äaeåíî ïîðóâàòó ñòðóêòóðó òâåðäèõ ïðîäóêò³â òåðìîë³çó (ÒÏÒ), îäåðaeàíèõ ç áóðîãî âóã³ëëÿ â ïðîöåñ³ ëóaeíî¿ (ÊÎÍ, 1 ã/ã âóã³ëëÿ) àêòèâàö³¿ ç òåïëîâèì óäàðîì, ÿêèé âêëþ÷àº: 1) øâèäêå ââåäåííÿ ³ìïðåãíîâàíîãî âóã³ëëÿ â ðåàêòîð, ïîïåðåäíüî íàãð³òèé äî òåìïåðàòóðè òåïëîâîãî óäàðó t ÒÓ , ÿêà âàð³þºòüñÿ â ³íòåðâàë³
more » ... 00-850 0 Ñ; 2) âèòðèìóâàííÿ ïðîòÿãîì 1 ãîä ïðè t ÒÓ . Íà îñíîâ³ ðîçðàõóíê³â ìåòîäîì 2D-NLDFT ³çîòåðì àäñîðáö³¿-äåñîðáö³¿ àçîòó (77 Ê) âèçíà÷åíî çàãàëüíó ïèòîìó ïîâåðõíþ S  òà îá'ºì V  ïîð, ïîâåðõíþ (S mi ) òà îá'ºì (V mi ) ì³êðîïîð, ïîâåðõíþ (S 1íì ) ³ îá'ºì (V 1nm ) ñóáíàíîïîð (ïîð ç ñåðåäíüîþ øèðèíîþ W1 íì), à òàêîae ³íòåãðàëüí³ ³ äèôåðåíö³éí³ çàëåaeíîñò³ S  òà V  â³ä ñåðåäíüî¿ øèðèíè ïîð. Âñòàíîâëåíî, ùî ï³äâèùåííÿ t ÒÓ ç 400 0 Ñ äî 850 0 Ñ ïðèâîäèòü äî çðîñòàííÿ çíà÷åíü S  (â³ä 14,7 ì 2 /ã äî 2414 ì 2 /ã) òà V  (â³ä 0,124 äî 1,04 ñì 3 /ã), àëå çíèaeóº âèõ³ä ÒÏÒ (â³ä 67 äî 17%). Âåëè÷èíà S  çá³ëüøóºòüñÿ ç òåìïåðàòóðîþ t ÒÓ çà ðàõóíîê ïîâåðõí³ ñóáíàíîïîð (â³ä 0 äî 2230 ì 2 /ã), ÷àñòêà ÿêèõ º äîì³íóþ÷îþ (S 1íì /S  0,86) â ïîðóâàò³é ñòðóêòóð³ ÒÏÒ, îäåðaeàíèõ ïðè t ÒÓ =600-850 0 Ñ. Çíàéäåíî, ùî ñï³ëüíà ä³ÿ ÊÎÍ ³ òåïëîâîãî óäàðó ðîçâèâຠïåðåâàaeíî ïîâåðõíþ ïîð ç W5 íì. Ðîçïîä³ë ïîâåðõí³ S  çà ðîçì³ðàìè ïîð ÿê (dS  /dW), W çàëåaeí³ñòü õàðàêòåðèçóºòüñÿ ìàêñèìóìàìè, â³äïîâ³äíèìè ñóáíàíîïîðàì (dS 1 ), ì³êðîïîðàì ç W=1-2 íì (dS 2 ) òà ìåçîïîðàì ç W=3-5 íì (dS 3 ). Ç ðîñòîì t ÒÓ âåëè÷èíà dS 1 çðîñòຠåêñïîíåíö³éíî (â³ä 0 äî 7000 ì 2 /ãíì) ³ ï³äïîðÿäêîâóºòüñÿ ð³âíÿííþ Àððå-í³óñà, ùî äîçâîëÿº âèçíà÷èòè ïàðàìåòð Å(S 1 )=56,1 êÄae/ìîëü, ÿêèé º ôîðìàëüíî ïîä³áíèì äî «êëàñè÷íî¿» åíåð㳿 àêòèâàö³¿ ³ õàðàêòåðèçóº âïëèâ t ÒÓ íà ïðèð³ñò ïèòî-ìî¿ ïîâåðõí³ ñóáíàíîïîð ç³ çá³ëüøåííÿì ¿õ øèðèíè. Âèñëîâëåíî ïðèïóùåííÿ, ùî ï³äâèùåííÿ òåìïåðàòóðè òåïëîâîãî óäàðó ïðîìîòóº ôîðìóâàííÿ ñóáíàíîïîð, ÿêå ë³ì³òóºòüñÿ äèôó糺þ àêòèâàíòà (ÊÎÍ àáî àòîì³â Ê ÿê ïðîäóêò³â â³äíîâëåííÿ ³îí³â Ê + ) âñåðåäèí³ òðèâèì³ðíîãî êàðêàñà áóðîâóã³ëüíîãî ïîðóâàòîãî ìàòåð³àëó, ÿêèé ôîðìóºòüñÿ. Êëþ÷îâ³ ñëîâà: áóðå âóã³ëëÿ, ëóaeíà àêòèâàö³ÿ, òåïëîâèé óäàð, íàíîïîðóâàò³ñòü, ïîâåðõíÿ. Âñòóï Íàéá³ëüø ïîøèðåíèé âàð³àíò ëóaeíî¿ àê-òèâàö³¿ -íàãð³âàííÿ (800±100 0 Ñ) âóãëåöåâèõ òâåðäèõ ðå÷îâèí, ïîïåðåäíüî îáðîáëåíèõ ã³äðîêñèäîì êàë³þ. Ìåòîä çàñòîñîâóºòüñÿ äëÿ îòðèìàííÿ âóãëåöåâèõ àäñîðáåíò³â ç âèñîêîðîçâèíåíîþ ïîðóâàòîþ ñòðóêòóðîþ [1] ³ ïîêàçàâ âèñîêó åôåêòèâí³ñòü ïðè îòðèìàíí³ àêòèâîâàíîãî âóã³ëëÿ (ÀÂ) ç âèêîïíîãî âóã³ëëÿ âñüîãî ðÿäó ìåòà-ìîðô³çìó: â³ä áóðîãî âóã³ëëÿ ³ ë³ãí³ò³â (âì³ñò âóãëåöþ [Ñ]=65-70%) äî àíòðàöèò³â ([Ñ]=92-96%) [2] [3][4] [5] [6]. Îäåðaeàí³ ëóaeíîþ àêòèâàö³ºþ À õàðàê-
doi:10.32434/0321-4095-2019-122-1-100-106 fatcat:jo2rqodf55dffjqv4umvmawszi