Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Выход летучих веществ каменного угля

Летучие вещества каменного угля – это паро- и газообразные продукты, которые выделяются из ископаемой породы при ее нагревании без доступа воздуха. Их содержание зависит от петрографического состава и степени метаморфизма угля. Обозначается свойство буквой V.

К летучим веществам относят:

  • Каменноугольную смолу
  • Углекислый газ
  • Водород
  • Бензол
  • Толуол
  • Аммиак
  • Метан

Обратите внимание, что сюда не входит влага, которая содержится в угле и испаряется при его нагревании.

Образуются летучие соединения при термическом разложении сложных минеральных и органических компонентов угля. После их выхода остается зола из минеральных веществ, или спекшийся кокс (коксовый остаток).

Летучие вещества выделяются при нагревании угля до 850°С в безвоздушном пространстве.

Непосредственно их выход начинается при более низких температурах:

  • У бурого угля – при 170°С
  • У газового – при 210°С
  • У полужирного – при 260°С
  • У тощего – при 320°С
  • У антрацита – при 380°С

Продолжается выделение летучих веществ до полного сгорания породы. При температуре 850°С выход веществ полностью заканчивается через 6-7 минут.

Выявляют свойство в лаборатории. Методика подробно описана в ГОСТе Р 55660-2013.

Согласно ГОСТу, характеристику определяют путем сжигания пробы угля массой 1 г в специальной муфельной печи при температуре 850°С в течение 7 минут. После вычисляют количество соединений по проценту потери массы образца с вычетом влажности.

Как мы уже говорили, выход летучих веществ зависит от степени углефикации материала. Чем выше метаморфизм породы, тем меньше летучих веществ образуется при ее сжигании. Их количество увеличивается при окислении органической части породы – углерод и другие элементы взаимодействуют с кислородом и образуют летучие оксиды (СО2, NO2 и другие). Высокий выход летучих веществ у угля с большой зольностью.

Содержание летучих веществ в разных видах твердого топлива следующее:

  • Торф – 70%
  • Горючие сланцы – 70-85%
  • Бурый уголь – 33-60%
  • Каменный уголь – 8-50%
  • Антрацит – 2-9%

При длительном хранении угля на открытом воздухе активизируются окислительно-восстановительные процессы, и процент выхода летучих веществ увеличивается от 2% до 18% (в зависимости от степени углефикации породы). Выход летучих соединений высокий при значительной минерализации угля.

Показатель выхода летучих веществ напрямую влияет на сферу применения угля и является важной характеристикой при классификации материала по маркам. Также от нее зависят и другие свойства угля, такие как теплота сгорания и спекаемость.

Теплота сгорания топлива с высоким содержанием летучих веществ снижается. Такие материалы хуже поддаются коксованию. Многие газы, которые образуются при сжигании угля, загрязняют атмосферу. Это, например, сернистый газ (SO2), углекислый газ (СО2), угарный газ (СО). Чем ниже их выход, тем более экологическим считается топливо.

Спекаемость углей оценивается на основании значений выхода летучих веществ, а также характеристики твердого нелетучего остатка.

Кроме того, при коксовании ископаемых углей летучие вещества улавливаются и используются как ценное химическое сырье.

Подробно о других свойствах каменного угля вы можете прочитать на наших следующих страницах:

Также читайте нашу статью Свойства и характеристики каменного угля.