CC BY
23
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОВДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ -РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том ШЗ 1974
К ИССЛЕДОВАНИЮ МЕХАНИЗМА ТЕРМОБРИКЕТИРОВАНИЯ ТОРФА. ИЗМЕНЕНИЕ ГРУППОВОГО СОСТАВА ТОРФА ПРИ ТЕРМОБРИКЕТИРОВАНИИ
С. Г. МАСЛОВ, С. И. смольянинов
(Представлена научно-методи-ческим семинаром ХТФ) ^
Одной из причин возникновения прочной структуры термобрикета являет-ся, «по-видимому, химическое 'взаимодействие между частицами горфа, которое реализуется в виде конденсационной структуры.
Процесс термобрикетирования может быть условно разделен на стадик} нагрева до температуры тер;моб,рикетирования и стадию прессования разогретой загрузки. Соответственно выделим и две группы реакций, о конечных результатах которых можно подучить -определенное представление по изменению группового состава торфа на указанных стадиях (процесса термобрикетирования.
Работа проводилась с торфом Таганского месторождения Томской области = Лс=8,70, 1/г=б8,42, Сг-59,27, ЯГ-6,Ю, ЛГГ = 2,74, Ог = ЭЧ,89).
Исходный торф, измельченный до прохождения под сито 0,5 ммч нагревался ¡в кварцевой пробирке до 1250° С и охлаждался в жидком азоте. Термобрикеты получены при температуре 050° С, давлении 300 кг/см2 и выдержке под давлением 2 мин.
Групповой состав названных проб определялся по методике Калининского торфяного института [20]. Результаты приведены в табл. 1.
Представленные данные свидетельствуют о том, <что при нагревании торфа до температуры термобрикетирования его групповой состав значительно меняется. Выход битумов (с 6,4 до 17%) и гуминовых кислот (с 31,0 до 43;2%) увеличивается, а содержание остальных компонентов уменьшается, что соответствует литературным данным [1—9].
О предполагаемых причинах образования группы веществ, извлекаемых органическими растворителями, сообщалось ранее [10]. Они сводятся к разнообразным процессам деструкции составных частей торфа и к синтезу новых соединений из образовавшихся при этом осколков.
Факт увеличения количества гуминовых кислот (вступает в кажущееся противоречие с их термической неустойчивостью, но повышенный выход твердого остатка при пиролизе этих соединений [И —19] говорит о преимущественном термическом разложении их по направлению отщепления боковых функциональных групп при сохранении и даже укрупнении основного ядра! молекулы. По аналогии с процессом гор-фообразованпя в данном случае, по-видимому, происходит синтез гуминовых кислот из продуктов термического разложения групповых составляющих торфа.
Т а б л и и а !
Изменение группового состава торфа в процессе термобрикетирования
Выход групповых составляющих на горючую массу, %
Исследуемый объект битумы водорастворимые и легко гидролнзуемые гуминовые кислоты остаток фульво-кислоты
Исходный торф 6,4 23,1 31,0 19,8 19,7
Торф нагретый 17,0 13,1 43,2 14,8 11,9
Термобрикет 16,0 12,9 41,0 17,0 12,2
В. Е. Раковским [3] не исключается возможность образования молекул гуминовых кислот из фульвокислот ¡в процессе нагрева.
При наложении давления на разогретую загрузку (табл. 1) несколько падает количество опирто-бензольного экстракта (с 17,0 до 16,0%) и гуминовых кислот (с 43„2 до 41%) и растет доля остатка (с 14,8 до 17,0%). Это, по нашему мнению, свидетельствует о протекании ¡при образовании лрочной -структуры термобрикета химических реакций конденсации и является прямым доказательством предположения В. Е. Раковского о наличии подобных в момент реализации пластического состояния торфа.
Выводы
1. Определено изменение группового соста-ва торфа в процессе термобрикетирования.
2. Показано, что >в образовании прочной структуры термабрикета определенную роль играют 'связи, образуемые в результате химических реакций между отдельными групповыми реакциями.
ЛИТЕРАТУРА
К Д. П. Зверев, Ю. В. П у ш к р е в. Химия твердого топлива. 4, 55, '1967.
2. С. Г. Аронов, Л. Л. Нестеренко. Химия твердых горючих ископаемых. Изд-во Харьковского университета, Харьков, 1960.
3. В. Е. Раковский, Ф. А. Каганович, Е. А. Новичков а. Химия пиро-генных процессов. Изд-во АН БССР, Минск, 1959.
4. В. С. Крым. Химия твердого топлива. ГОНТИ Украины, Харьков-Киев, 1936.
5. Г. Л. Стадии ков. Происхождение углей и нефти; Издание 5. Изд-во АН СССР М 1937
6. А. И. X р и с а н ф о в а. Тр. ИГИ АН СССР, 2, 278, 1950.
7. Е. В. Кондратьев, С. К- К у п и ч е в. Химия твердого топлива. Том VI, цып. 5, 403, 1935.
8. Г. Е. Ф р и д м а н. Д АН ССОР, том XXVII, № 5, 875, 1951.
/В. М. ¡Кара в а1 е в, Я « Хуан. Изв. А>Н СССР, ОТН. Металлургия и топливо. 4, ! 51, 1961.
10. С. И. С м о л ь я н и н о в, С. Г. М а с л о в. Изв. ТПИ, том. 214.
11. В. Е. Раковский. Общая химическая технология торфа. Госэнергоиздат, М-Л., 1949.
12. Н. П. Богданов. Полукоксование и газификация торфа. 'Госэнергоиздат, Л1, 1947.
13. Б. К. Климов. Новые методы термической переработки торфа. ГОНТИ, 1939.
14. Б. И. Иванов. Химия твердого топлива, том V, вып. 9—10, 754, 1934.
16. М. М. Журавлева. Химия твердого топлива. Том VII, вып. 328, 1ШЭ6.
16. Е. И. К а з а к о в. Изв. АН СССР, ОТН, 8, 1219, 1949.
17. П. И. Белькевич^ К- А. Гайдук. Тр. института торфа АН БССР, VII, 82, 1959.
18. П. И. Белькевич, К. А. Г а й д у к. Тр. института торфа, IX, 56, 1960.
19. Б. К- К л и м о в и до. Изв. АН СССР. ОТН, № 1.1—12, 1942.
Й). В. Е. Раковский, В. Д. Чайков. Тр. института, горфа АН БССР, том. VII, 90, 1959.
3 «Известия ТПИ. т. 233»
33
