KALORIMETRICKÉ STUDIUM INTERAKCÍ UHELNÉ HMOTY S PLYNY A KAPALINAMI Boleslav Taraba Ostravská univerzita, katedra chemie Ostrava

1. Interakce s plyny 1.1. Kyslík Vysokoteplotní oxidace Nízkoteplotní oxidace 1.2. „Důlní“ plyny (CH 4, CO 2 ) 2. Interakce s kapalinami 2.1. „Čisté“ kapaliny (voda, methanol) 2.2 Roztoky

Uhelná hmota

Kalorimetrie

1.1.1 Interakce s O 2 Vysokoteplotní oxidace = spalování uhlí Instrumentace - technický pokrok + důvtip (korekce) Nejtěsnější sepjetí kalorimetrie s praxí Teorie : Spalné teplo versus struktura Q sp = 82,4 C H – 3,25 f a C + 68 h a H (cal/g)

1.1.1 Interakce s O 2 Vysokoteplotní oxidace = spalování uhlí Vliv obsahu vody na Q sp daf ? Q kond

Interakce s O 2 Nízkoteplotní oxidace uhlí Praxe : Hodnocení predispozice (náchylnosti) uhlí k procesu samovznícení (=oxireaktivita uhlí) Hodnocení predispozice (náchylnosti) uhlí k procesu samovznícení (=oxireaktivita uhlí) Metoda adiabatické oxidace

Metoda PPK – hodnocení oxireaktivity Interakce s O 2 Nízkoteplotní oxidace uhlí Metoda PPK – hodnocení oxireaktivity He O2O2

Metoda PPK Interakce s O 2 Nízkoteplotní oxidace uhlí Metoda PPK n Separace fyzikální a chemické sorpce kyslíku n „Má pod kontrolou“ fázové přeměny vody

PPK – separace fyz. a chem. sorpce O Interakce s O 2 Nízkoteplotní oxidace uhlí PPK – separace fyz. a chem. sorpce O 2

PPK – dvojí vliv vody na oxireaktivitu Interakce s O 2 Nízkoteplotní oxidace uhlí PPK – dvojí vliv vody na oxireaktivitu

1.2 Interakce s důlními plyny (CH 4, CO 2, …)

1.2 Interakce s důlními plyny (CH 4, CO 2 ) Teorie: „Skupenství“ adsorbované fáze Teplo adsorpce CO 2 na uhlí Q kondenzace < Q adsorpce << Q desublimace Q kondenzace < Q adsorpce << Q desublimace Praxe : „Kalorimetrické varování“ o nebezpečí vzniku průtrže

1.2 Interakce s důlními plyny (CH 4, CO 2 ) „Nová příležitost“ kalorimetrie - geosequestrace CO 2 Frontální průtoková technika – konkurenční sorpce CO 2 a methanu He CH 4 CO 2

2.1. Interakce s kapalinami (voda, methanol)

2.1. Interakce s kapalinami (methanol) Methanol – vnitřní povrch uhlí 1 cal = 10 m 2 ( m 2 /g)

2.1. Interakce s kapalinami (voda) Teorie : „Propojení“ adsorpčních a kalorimetrických dat - pro mikroporézní uhlíkaté látky (Stoeckli)  H i = [β.E o.W o.π 0,5.(1+α.T)]/2.V m – h i.S ext

2.2. Interakce s roztoky (inhibitory)

2.2. Interakce s roztoky (adsorpce) Adsorpce - iontů TK (olovo) - fenolu

2.2. Interakce s roztoky (adsorpce) Teorie : „Propojení“ kalorimetrických dat s termodynamickými představami o sorpci z roztoku

2.2. Interakce s (polárními) roztoky Teorie: Koncentrace resp. distribuce polárních center na povrchu Technika průtokové kalorimetrie

Děkuji za pozornost (Práce byla podpořena GAAV projektem IAA )