Wpływ rozdrobnienia węgli kamiennych na sorpcję tlenku węgla

Abstract

The tests of carbon monoxide sorption on hard coal were carried out mostly at room temperature whereas three hard coal samples were tested also at the temperature of liquid nitrogen - 77.5 K. Prior the tests the coal samples were crushed and separated into three grain sizes. The results of sorption tests demonstrated that there is significant correlation between the level of carbon content within a coal sample and its carbon monoxide sorption ability. Both at room temperature and at the temperature of liquid nitrogen sorption of carbon monoxide takes place mostly across the outer surfaces of coal grains. In the case of coal sample collected in Jaworzno mine, having high micro-porosity share, no clear correlation between grain size of that coal and its sorption ability was observed; that can be attributed to sorption processes occurring in the system of micropores within that particular coal. The specific changes of shapes of isotherms of CO sorption at the liquid nitrogen temperature indicated that condensation of carbon monoxide molecules occurred in the free spaces between coal grains. Such condensation manifests itself by specific changes in isotherm shapes at higher values of relative pressures - p/p0 = 0.8-1.0.Badania sorpcji tlenku węgla zostały wykonane głównie w temperaturze 77,5 K. Załączono również izotermy sorpcji tlenku węgla wyznaczone na trzech próbkach węgla w temperaturze 308 K. Każda badana próbka węgla została rozdrobniona, a następnie stosując analizę sitową uzyskano trzy obustronnie zamknięte klasy ziarnowe. Wyniki otrzymanych badań wykazały wyraźny wpływ zawartości pierwiastka węgla i tlenu na sorpcję tlenku węgla. Sorpcja tlenku węgla zachodzi głównie na zewnętrznej powierzchni próbek węgla kamiennego zarówno w temperaturze pokojowej jak również w temperaturze ciekłego azotu. W przypadku węgla pobranego z kopalni Jaworzno charakteryzującego się dużą mikroporowatością nie zauważono wpływu rozdrobnienia na sorpcję tego gazu. Jest to spowodowane sorpcją w mikroporowatym układzie węgla. Analizując przebieg izoterm sorpcji omawianego gazu w temperaturze ciekłego azotu pokazano możliwość kondensacji cząsteczek tlenku węgla w międzyziarnowych objętościach rozdrobnionego węgla. Kondensacja międzyziarnowa ujawnia się w przebiegu izoterm sorpcji CO przy wyższych wartościach ciśnienia względnego p/p0 = 0,8-1,0