KALORIMETRICK

1
KALORIMETRICKÉ STUDIUM INTERAKCÍ UHELNÉ HMOTY
S PLYNY A KAPALINAMI

• Boleslav Taraba
• Ostravská univerzita, katedra chemie
• Ostrava

2
1. Interakce s plyny 1.1. Kyslík 1.1.1.
Vysokoteplotní oxidace 1.1.2. Nízkoteplotní
oxidace 1.2. Dulní plyny (CH4, CO2) 2.
Interakce s kapalinami 2.1. Cisté kapaliny
(voda, methanol) 2.2 Roztoky
3
Uhelná hmota
4
Uhelná hmota
5
Uhelná hmota
6
Kalorimetrie
7
1.1.1 Interakce s O2 Vysokoteplotní oxidace
spalování uhlí
Nejtesnejší sepjetí kalorimetrie s praxí
Instrumentace - technický pokrok duvtip
(korekce)
Teorie Spalné teplo versus struktura Qsp 82,4
C 287 H 3,25 fa C 68 ha H (cal/g)
8
1.1.1 Interakce s O2 Vysokoteplotní oxidace
spalování uhlí
Vliv obsahu vody na Qspdaf ?
Qkond
9
1.1.2. Interakce s O2 Nízkoteplotní oxidace
uhlí

• Praxe
• Hodnocení predispozice (náchylnosti) uhlí k
  procesu samovznícení (oxireaktivita uhlí)

Metoda adiabatické oxidace
10
1.1.2. Interakce s O2 Nízkoteplotní oxidace
uhlí Metoda PPK hodnocení oxireaktivity
He
He
O2
11
1.1.2. Interakce s O2 Nízkoteplotní oxidace
uhlí Metoda PPK

• Separace fyzikální a chemické sorpce kyslíku
• Má pod kontrolou fázové premeny vody

12
1.1.2. Interakce s O2 Nízkoteplotní oxidace
uhlí PPK separace fyz. a chem. sorpce O2
13
1.1.2. Interakce s O2 Nízkoteplotní oxidace
uhlí PPK dvojí vliv vody na oxireaktivitu
14
1.1.2. Interakce s O2 Nízkoteplotní oxidace
uhlí PPK dvojí vliv vody na oxireaktivitu
15
1.2 Interakce s dulními plyny (CH4 , CO2, )
16
1.2 Interakce s dulními plyny (CH4 , CO2)

• Teorie
• Skupenství adsorbované fáze
• Teplo adsorpce CO2 na uhlí
• Qkondenzace lt Q adsorpce ltlt Q desublimace

Praxe Kalorimetrické varování o nebezpecí
vzniku prutrže
17
1.2 Interakce s dulními plyny (CH4 , CO2)

• Nová príležitost kalorimetrie -
• geosequestrace CO2
• Frontální prutoková technika konkurencní sorpce
  CO2 a methanu

He
CO2
CH4
CO2
18
2.1. Interakce s kapalinami (voda, methanol)
19
2.1. Interakce s kapalinami (methanol)
Methanol vnitrní povrch uhlí 1 cal 10 m2 (20
-200 m2/g)
20
2.1. Interakce s kapalinami (voda)

• Teorie
• Propojení adsorpcních a kalorimetrických dat -
  pro mikroporézní uhlíkaté látky (Stoeckli)
• ?Hi ß.Eo.Wo.p0,5.(1a.T)/2.Vm hi.Sext

21
2.2. Interakce s roztoky (inhibitory)
22
2.2. Interakce s roztoky (inhibitory)
23
2.2. Interakce s roztoky (adsorpce)

• Adsorpce
• iontu TK (olovo)
• fenolu

24
2.2. Interakce s roztoky (adsorpce)

• Teorie
• Propojení kalorimetrických dat s
  termodynamickými predstavami o sorpci z roztoku

25
2.2. Interakce s (polárními) roztoky
Technika prutokové kalorimetrie

• Teorie
• Koncentrace resp. distribuce polárních
• center na povrchu

26
Dekuji za pozornost

• (Práce byla podporena GAAV projektem IAA
  301870801)