Термическая деструкция углей

Все современные процессы переработки углей (коксование, сжигание, полукоксование, газификация, ожижение и др.) представляют собой процессы термической деструкции органической массы. При нагревании без доступа воздуха их органическая массы притерпивает сложные превращения в результате которых в зависимости от конечной температуры и др. условий проведения процесса из одного и того же угля можно получить в разном количестве и тразного состава газообразные, жидкие и твердые продукты. Механизм превращения будет зависит от того какие радикалы с какими свойствами образуются. Термическая устойчивость ископаемых топлив определяется не только энергией разрыва определенных связей, но и другие факторы:

- стирические затруднения

- система сопряжения с другими связями

- способностью образовывать межмолекулярные и внутри молекулярные ассоциаты.

Тот факт, что при нагревании образуются сравнительно низко молекулярные вещества. Этот факт позволил иследователямвыдыинутьхимеческую гипотезу перехода углей в пластическое состояние. Согласно этой гипотезе – суть термических превращений сводилось к отрыву боковых групп от ароматического ядра элементарной структурной единицы и образованию из них жидкой фазы с одновременным взаимодействием ядер между собой и с боковыми группами. Недостатком этой гипотезы является посылка о том, что из боковых групп образуется жидкая фаза, так, как процессы происходят неизбирательно и селективно. Согласно современным представлениям термическая деструкция углей рассматривается как непрерывный процесс привращения вновь образующихся продуктов. Отдельные стадии этого процесса взаимосвязанны и не могут расматриваться изолированно отдельно. Этот процесс слогается из паралелльных конкурирующих реакций деструкции и синтеза, в основе которых лежит радикальный механизм. Количество и качество твердых жидких и газообразных продуктво образующихся в результате термического воздействия на уголь определятся многими факторами, важнейшим из которых являтся температура нагрева, а также особенности структуры углей. При разных температурах в реакции вовлекаются разные молекулярные структуры, которые характерезуются различными энергиями активации. Основываясь на результатах расчетов тепловых эффектов различных реакций таких, как реакции циклизации, ароматизации, деалкилирования и др. Петренко пришел к заключению, что в процессе метаморфизма и термичсекой переработки протекают слудующие взаимно конкурирующие реакции:

1. Отщепление радикалов от ароматики.

2. Взаимодействие 2 молекул вещества с образваонием химической связи и выделением молекул простых веществ.

3. Циклизация алкильных радикалов ароматики с образованием простых веществ.

1я реакция Н= - 59,8 кКал\моль

2я реакция Н= - 30

3я реакция Н= - 17

4. Реакция ароматизации циклоалканов.