сапропелиты, образующиеся из водорослевой органики (богхеды, куронгиты, балхашиты и т.д.).
H уменьшается (торф - 6,5, антрацит - 0,8%) и зависит от состава исходного ОВ - в сапропелитах несколько выше (от 7,3 до 1,3%).
Концентрация N зависит от состава исходной органики - в гумусовых углях - от 0,n до 2%, в сапропелитах более 2,5%.
Сапропелиты по степени углефикации соответствуют бурым и каменным гумусовым углям.
Сапропелевые угли в чистом виде встречаются очень редко, на угольных месторождениях чаще отмечаются прослои сапропелитов среди гумусовых углей.
Сапропелиты часто называют по их местоположению - богхеды (г. Богха, Шотландия), куронгиты (залив Куронг, Австралия), балхашиты (оз. Балхаш), будаговские сапропелиты (Иркутская область) и т.д.
Сапропелиты по внешнему виду похожи на гумусовые угли – черные, буро-серые или темно-коричневые, матовые или полуматовые.
Выделяют две разновидности плотные и слоистые.
Плотные разности – массивные, однородные с раковистым изломом, легко обрабатываются и шлифуются c образованием блестящей поверхности. Применялись как поделочный материал.
Слоистые - менее плотные и менее пластичные, легко раскалываются на тонкие пластинки, слоистая текстура возникает за счет разного соотношения минеральных и органических компонентов, для них характерно высокое содержание золы.
По элементному составу сапропелиты близки: С - 74,8-83,2%; Н - 9,7-10,8%; О - 6,0-10,7%; S - 0,6-2,7%; N - 0,6-1,3%.
В сапропелитах по сравнению с гумусовыми углями отмечается повышенное содержание Н, что связано с составом водорослевого исходного ОВ, богатого липидами и липоидами. О содержится в составе функциональных групп: карбоксильной (−СООН), гидроксильной (−ОН) и карбонильной (−С=О).
55. 56. Технический анализ угля. Летучие компоненты.
Количественные соотношения органических и минеральных компонентов определяют методом технического анализа, по результатам которого оценивается технологическая и энергетическая ценность топлива.
Технический анализ - определение влажности (W), выхода летучих компонентов (V), содержания минеральных примесей (A - зольность), серы (S) и теплоты сгорания угля (Q).
Различают внешнюю и внутреннюю влажность, в сумме составляющую общую. Количество внешней влаги (Wa) определяется при высушивании угля в условиях относительной влажности лаборатории, путем контрольного высушивания и взвешивания до достижения постоянного веса образца. Внешняя влага зависит от условий залегания угольного пласта, условий хранения топлива. Количество внутренней влаги определяется высушиванием измельченной пробы воздушно сухого угля в сушильном шкафу при 105С в течение 2-3 часов до постоянной массы. Внутренняя или гигроскопическая влажность зависит от природы ОВ и степени его преобразования. Параметры угля без высушивания в условиях лаборатории обозначаются буквой «р», например, Wр - влажность на рабочую массу. Wр торфов может достигать 90%, бурых углей - до 60%, каменных - от 15 до 3%.
В состав золы входит смесь минеральных веществ, остающаяся после полного сгорания всего ОВ и завершения всех преобразований с минеральными примесями при высоких Т при полном доступе воздуха. В лаборатории - это остаток после прокаливания измельченного угля при 80020С в течение 2 часов при полном доступе воздуха с контрольным прокаливанием еще в течение 0,5 часа. Зола на 95-97% состоит из оксидов Al, Si, Fe, Ca, Mn, Na, K и на 3-5% - P, Mg, Ba, Ti, Sb, редких и рассеянных элементов. Зола подразделяется на внутреннюю и внешнюю. В составе внутренней выделяется: первичная, зависящая от микроэлементов в составе ЖВ растений торфообразователей, ее количество минимальное, вторичная - минеральные примеси, привнесенные водами, питающими болото при формировании пластов торфа. В состав внешней золы входят минеральные примеси, попавшие в топливо при добыче и транспортировке. На переработку топлива влияет плавкость золы: легкоплавкая, плавящаяся при температуре ниже 1200С, средняя - 1200-1350С, тугоплавкая - 1350-1500С. Зольность не зависит от степени преобразования угля, а зависит от условий накопления исходной биомассы. Угли подразделяются на малозольные – A 10%, среднезольны е - 10-20%, высокозольные - 20-30%, верхний предел - 40-50%. Угли, в которых золы > 50%, называются углистыми сланцами.
Летучие вещества - это паро- и газообразные продукты, образующиеся при разложении угля в процессе нагревания в стандартных условиях. Стандартные условия - нагревание измельченного угля в течение 7 минут в закрытом тигле при температуре 65020С. Vdaf - на сухое и беззольное топливо. По величине значения Vdaf определяется химическая стойкость структуры органических молекул, которая определяется степенью преобразования ОВ. При термическом распаде образуются пары воды, CO2и CO, газообразные УВ, окcиды S, NH3. Vdaf древесины достигает 85%, торфа -70%, бурого угля - 60-40%, каменных углей - 44-15%, антрацита - 8-2,5%. По выходу летучих компонентов были выделены марки каменных углей.
