12. Методы переработки тв.Г.И. Окислением.

ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ ДЕСТРУКЦИЯ ТГИ. Получающиеся при этой деструкции карбоновые кислоты зависят от генетической природы ТГИ, окислителя и условий процесса. Сапропелиты при окислении дают карбоновые кислоты жирного ряда. Гумусовые, смесь жирных и ароматических кислот, торф, либо ароматические поликарбоновые кислоты. Первичными стабильными продуктами окисления могут быть как пероксидные, так и фенольные группы. Процесс основан на стадийном окисление углей сначала до гуминовых, а затем до более низкомолекулярных кислот. Технологический процесс получения карбоновых кислот из торфа состоит из стадий:

1-окисление\2-гидролиз\3-фильтрация\4-нейтрализация.

Торф размельчают, подвергают гидролизу раствором щелочи. Образующиеся кислоты превращаются в соли.

Разработан промышленный метод производства карбоновых кислот путем окисления пирогена сланца.

13. Фуллерены, свойства, применение.

Фуллерены - аллотропная форма графита. Имеет структуру, способную принимать различные формы. Это кластерные соединения. Структура представляет собой решетку атомов, является молекулярной. Т.о. минимальным ее эл-том явл-ся мол-ла. Мол-ла чистого углерода представляет собой замкнутую поверхность, имеющую форму сферы. Главное их свойство-способность принимать различные формы, полые внутри.

Получают испарением в электрической дуге графитовых стержней.

Физ. св-ва: порошок черного цвета; диэлектрик; может образовывать кластеры.

Хим. св-ва: частично растворим в ароматич. углеводородах.

Применяют в электронике; для получения искусственных алмазов; для ПК; в слуховых аппаратах.

Разновидностью фуллеренов являются нанотрубки. Получаются как побочный продукт при синтезе фуллеренов.

14. Газификация тв. Г.И., подземная газификация.

Газификация – это процесс, протекающий при высоких температурах в присутствии воздуха, кислорода, водяного пара и других газов, в результате чего органическая масса превращается в различные газы, а иногда наряду с этим и в жидкие продукты. Способы газификации: прямой, обращённой, комбинируемой, поперечной. Основная цель газификации – получение газообразного топлива.

Технически этот процесс осуществляется в газогенераторах, в которых часть топлива сжигается в окислительной среде. Получившиеся при этом диоксид углерода и водяные пары реагируют с углеродом в восстановительной зоне генератора. Здесь протекает в основном реакции, на которые тратится часть теплоты от горения топлива в окислительной зоне.

Химизм процесса:

Газообразные продукты первичных реакций вступают во взаимодействие с С, О2 воздуха, с водой и между собой и получаются: СО2, Н2О, СО, СН4.

Процесс проводят т.о. чтобы постоянно отбирать тепло или уводить продукты реакции.

Способы газификации Прямой процесс:

1-зона подготовки

2-восстановления

3-горения и шлака.

Обратный процесс:

Зона подготовки

Зона горения

Зона восстановления

Зона золы и шлака

Комбинированный процесс:

Зона подготовки

Зона горения

Зона восстановления

Зона горения

Зона золы и шлака

Поперечный процесс:

Зона восстановления

Зона горения

Зона золы и шлака

Состав генераторного газа зависит в основном от состава дутья. При дутье воздухом получается воздушный газ, состоящий, в основном, из оксида и диоксида углерода. Температура процесса 1400 – 1600 0С КПД – 70 %. Применяется в химических процессах, где требуется высокая концентрация СО.

При дутье парокислородной смесью, а также смесью воды, кислорода и СО2 получают парокислородный газ, состоящий из СО2, СО, Н2. Температура ниже, КПД выше, однако процесс является дорогим требует повышенного расхода О2, но при этом можно выйти на получение синтез газа по реакции: . При дутье в газогенератор О2 получает кислородный газ: СО – 95-97%. Используется для производства соединений Al. При подаче в качестве дутья в раскаленный слой водяного пара получают водяной газ, который содержит 83 – 86% и предназначен для синтеза химических продуктов. Для получения бытового и технологического газа в качестве сырья используются бурые, каменные угли, торф, антрацит и парокислородное дутьё. Газификация идет под давлением 20 -30 МПа. Полуводяной газ – смесь водяного и смешанного газа. Получается газ, содержащий .Есть смешанный газогенераторный газ, это смесь воздуха с водяным паром, самый дешевый газ, используется как топливо.

В практике применяется 3 способа газификации угля: способ Лурги – противоточная газификация в твердом слое под давлением. Способ Винклера – прямоточная г-я. Способ Копперса – Тотцека – прямоточная в вихревом потоке угольной пыли.

Подземная газификация угля.

Важным направлением удешевления угля, повышение безопасности его добычи является подземная газификация угля. Впервые идея была высказана Д.И. Менделеевым в 1888 г.