WĘGIEL
18. Wymień istotne różnice w rozwiązaniach technologicznych mechanicznej przeróbki węgli energetycznych oraz węgli przeznaczonych do koksowania.
końcowy udział substancji mineralnej (popiołu) w produkcie handlowym - w. energet. - 15 - 20% w. koks. - 8 - 9%
wymiary ziarn czyli sortymenty
węgle energet. - dużo różnyc wymiarów - kęsy, kostka, orzech „pierwszy”, orzech „drugi”, groszek
wegle koks. -miał „drugi” i miał „pierwszy”
19. Podać wydajności procesu wysokotemperaturowego koksowania.
Koks (73-77% średnio 75-76%)
Smoła koksownicza (2,5-4,5% )
Gaz koksowniczy (12-18% )
Benzol (0,8-1,4 % bliżej 1)
Woda pirogeniczna (powstała wskutek reakcji termicznych 3-5% )
20. Wymień produkty otrzymane w procesach niskotemperaturowego odgazowania i zgazowania węgla kamiennego.
Odgazowanie: - gaz komunalny, smoła gazownicza, stały karbonizat, benzol, siarczan amonu
Zgazowanie węgla: - gaz powietrzny, gaz powietrzno-wodny, gaz wodny, gaz wodno-tlenowy gaz ciśnieniowy, metan
21. Narysuj krzywą odgazowania węgla kamiennego w warunkach dynamicznych.
22. Podaj w jakiej odmianie alotropowej wystepuje pierwiastek C w paliwach stałych.
Węgiel w paliwach stałych występuje w formie silnie zdefektowanych elementów uporządkowania chcarakterystycznych dla grafitu.
23. Jak wykazać wzrost metamorfizmu węgli.
Na podstawie zawartości pierwiastka C w poszczególnych tworach węglowych: torf - 52% , węgiel brunatny - 70% , węgiel kamienny - 75 - 90% , antracyt 91%
24. Nieporzadane składniki węgla kamiennego i sposoby ich wykorzystania.
Do niepożądanych składników węgla kamiennego zalicza się związki siarki, wilgoć i popiół.
Popiół można usunąć na wiele sposobów, m.in. flotacja powierzchniowa, pianowa, olejowa; wzbogacanie magnetyczne i elektrostatyczne.
Usuwanie siarki:
a) Fizyczne (flotacja węgla od pirytu z zastosowaniem depresorów pirytu, np. szkło wodne, wapno. B) Chemiczne (metoda termiczna, proces bezpośredniego uwodornienia, technika fluidyzacyjna dla ziarn bardzo drobnych, ługowanie w r-rach wodnych, ługowanie stopionymi alkaliami, metody niskotemperaturowe z udziałem CCl4)
c) Biologiczne (wykorzystanie bakterii, które w rezultacie końcową doprowadzają do powstania odpadowego kwasu siarkowego- ciąg utleniania S-2S0S+6)
26. Wykazać różnice pomiędzy weglem - pierwiastkiem C, a węglem kamiennym.
Węgiel C jest jednym z najważniejszych pierwiastków występujących w kuli ziemskiej. Wolny pierwiastek C występuje w bardzo małych ilościach głownie w formie dwóch krystalicznych odmian alotropowych: diamentu i grafitu, natomiast w stanie związanym C występuje w węglanach (np. CaCO3, MgCO3) oraz jako CO2 w atmosferze i wodzie morskiej w postaci różnorodnych związków organicznych oraz w gazie ziemnym, ropie naftowej i w węglu kamiennym.
Węgiel kamienny jest to węgiel kopalny zawierający 75-91% pierwiastka C (antracyt 96%). Jest to surowiec energetyczny i chemiczny i służy m.in. do otrzymywania półkoksu i koksu, smoły, benzyny, gazów przemysłowych i in.
27. Podaj charakterystczne cechy węgli brunatnych i kamiennych.
- Rysa na porcelanie
brunatna czarna
- Ogrzewania z kwasem Azotowym (1:10)
czerwone zabar.(obecność ligniny) brak zabarwienia
- Działanie H2SO4 + HNO3 W temp. 35oC
rozpuszcza znaczne ilości pozostałośc całk. Rozpuszcz. w KOH lub acetonie
rozpuszcza tylko Część, pozost.Trudn rozp. w KOH
- rozp. w benzenie (na gorąco)
1/3 w. brunatnego ulega rozp. dajac brunatnożóółty rozt. Bez fluorescencji
nieznaczna, orzym. roztw. fluoryzuje z powodu obecnosci węglow. Cykliczn.
- Zawartość grup metoksylowych (OCH3)
wieksz. Węgli brunatn. zaw. Pewne ilości grup OCH3
Nie zaw. Grup metoksylowych
28. Węgiel kamienny surowiec chemiczny czy energetyczny? Odpowiedź uzasadnij.
Węgiel kamienny jest bardzo ważnym surowcem przemysłowym- z jednej strony jest nośnikiem energii i poprzez spalanie otrzymujemy energie cieplną i/lub parę wodną, z drugiej strony jest interesującą substancja z punktu widzenia technologii chemicznej. Wykorzystywany jest do wielu procesów produkcyjnych, w których otrzymuje się m.in. gaz(generatory, wodny, syntezowy), półkoks, smoła wytlewna, koks, gaz koksowniczy, paliwa płynne, oleje (napędowe, opałowe) i inne. Z punktu widzenia chemicznej różnorodności z pewnością węgiel jest surowcem chemiczny, wiele z wymienionych powyżej produktów staje się dalej surowcami. Pomimo tego w Polsce węgiel jest surowcem energetycznym, ponieważ większość wydobytego węgla jest spalana (a koksownictwo również przerabia znaczną ilość rocznego wydobycia).
29. Na czym polega koksowanie mieszanek węglowych?
mieszanka węglowa - mieszanka węgli o odpowiednim typie i stopniu rozdrobienia, częściowo pozbawiona balastów (popiołu, siarki)
Koksowanie (odgazowanie wysokotemperaturowe) realizowane jest w bateriach koksowniczych (w systemie zsypowym lub ubijanym) i przerywane jest po określonym czasie koksowania, gdy temp. w osi wsadu (w tzw. szwie smołowym), osiąga 980-1000C. Najważniejszym produktem jest koks, który może być bardzo dobrej jakości - koks wielkopiecowy i koks odlewniczy lub otrzymywany ze słabszych mieszanek węglowych i przeznaczony na cele grzewcze-koks przemysłowo-opałowy
30. Opisz przebieg wysokotemperaturowej pirolizy węgli kamiennych.
31. Wymień naturalne i sztuczne paliwa stałe.
Naturalne paliwa stałe
Podział ze względu na pochodzenie (genezę):- humolity ( torf, węgiel brunatny, węgiel kamienny, antracyt);- sapropelity - łupki bitumiczne - węgiel kamienny, - węgiel brunatny, antracyt, - grafit, diament
Sztuczne paliwa stałe
koks: wielkopiecowy, odlewniczy, przemysłowo-opałowy, sadza, karbonizat
32. Omówić uzyskiwanie wysokooktanowych komponentów paliw stałych.
33. Zaproponuj sposób odróżnienia od siebie próbek torfu, węgla kamiennego i węgla brunatnego.
Torf od wegla brunatnego za pomoca pomairu wilgotnosci a brunatny od kamiennego cechami charakterystycznymi....
34. Wytłumacz na czym polega koksowalność wegla kamiennego (mieszanki węglowej).
35. Podaj typy węgli kamiennych wg polskiej normy. Omów hierarchię wazności parametrów klasyfikujących.
Według zawartości pierwiastka C: Węgiel płomienny, Węgiel gazowo- płomienny, Węgiel gazowy, Węgiel gazowo- koksowy, Węgiel orto- koksowy, Węgiel meta- koksowy, Węgiel semi- koksowy, Węgiel chudy, Węgiel antracytowy, Antracyt
36. naszkicuj wzór (strukturę chemiczną) cząsteczki węgla i poddaj go procesowi przetworzenia w dowolnym, tehcnologicznie realnym kierunku.
37. Wymień składniki analityczne wegla kamiennego wg D. W. Van Krevena.
38. Wymień i krótko scharakteryzuj odmiany alotropowe wegla.
fulereny C60, C70 - cząsteczki składające się z parzystej liczby atomów węgla, tworzące zamkniętą, pustą w środku bryłę
diament- twardy
grafit - są 2 odmiany polimorficzne, wykazuje płaszczyznowość, odl. Miedy płaszczyznami 0,3 nm .
nanorurki - struktury nadcząsteczkowe, mające postać pustych w środku walców. Współcześnie najlepiej poznane są nanorurki węglowe, których ścianki zbudowane są ze zwiniętego grafenu (jednoatomowej warstwy grafitu)
karbin (karben)
39. Jakie związki siarki spotykamy najczęściej w węglu kamiennym.
- Siarka nieorganiczna
Siarka pirytowa - piryt FeS2, Markasyt FeS2
Siarka siarczanowa - gips CaSO4*2H2O, Baryt BaSO4
- Siarka organiczna
tiole - SH, dwusiarczki, zw. Heterocykliczne typu tiofenu
40. Jakie są istotne różnice między procesami odgazowania i zgazowania paliw stałych?
Odgazowanie: beztlenowy prosces termiczny, przebiegający do temperatury 1000oC, fragment pirolizy. Produkty: koks, smoła koksownicza, gaz koksowniczy, benzol. Wysoka temperatura
Zgazowanie: przetworzenie niskowartościowego nośnika pierwiastka C w gaz, za pomocą gazów, głównie pary wodnej, CO2, ich mieszanin, a także gazów pomocniczych: tlenu powietrza umożliwiających spalenie części surowca, celem uzyskania ciepła.
Produkty gazowe. Niska temperatura
41. Podaj reakcje prowadzące do zgazowania niskotemperaturowego, stałego nośnika pierwiastka C.
C + H2O = CO + H2
C + 2H2O = CO2 + 2H2
C + CO2 = 2CO
C + 2H2 = CH4
42. Co to jest refleksyjność węgli kamiennych.
Jest to stosunek natężenia światła, o określonej długości fali, odbitego na wypolerowanej powierzchni zgładu do natężenia światła padającego prostopadle na tę powierzchnię. Metoda wyznaczania wskażnika refleksyjności polega na pomiarze fotoprądów wzbudzonych w fotopowielaczu pod wpływem światła odbitego od wypolerowanej powierzchni kolinitu.
43. Podaj w układzie systematycznym główne produkty chemicznego przetwórstwa węgla.
Wyszukiwarka