Способ оценки склонности угля к самовозгоранию

Э СОВ:ТСКИХОЦИАЛИстИЧЕСИИХ СПУБЛИН 1 Р /00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н АВТО енк ко к(54) К СА (57) ЛОННОСТИ УГЛЯ СПОСОБ ОЦЕНКИМОВОЗГОРАНИН)Изобретение от ной промышленности для обеспечения беэ труда при разработк рождений, Цель - по носится к угольи предназначеноопасных условийе угольных местовьшение надежуг об ь и и и труд рожд ется ение нии. повывремениозгора" м еже иэоЬражена устан ния угля) ОЬщиЙ вид, 1 с образцом угля эа шкой 2 с припаянными концентрически распо тводными трубками 3 трубка почти достига внешняя припаяна ода. Ампула я в термо ы 5 и 6 у ие при ка измерит кры" образцом угля тат калориметра танавливаются в тором реализует л,ной ампулы ин ем), подаваемым мещает 1 О, кра положен" я продувртнымчерез 4.етнепозом гел ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТДО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ННТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт Физико-органичехимии и углехимии АН УССР(56) Патент ПНР Мф 134651,кл. Е 21 1 5700, 1982.Авторское свидетельство ССМ 1209893, кл. Е 21 Г 5/00, 1 Изобретение относится промышленности, а именно чению Ьезопасных условий раэраЬотке угольных мест Целью изоЬретения явл шение надежности и сокра оценки склонности угля к нию. На черт для испыта Ампула вается кры ней двумя ными гаэоо Внутренняя дна ампулыности и сокращение времени оц и. Отбирают и подготавливают пробы углей, Производят измерение скорости тепловыделения при окислении угля при температуре 298 К. В качестве критерия склонности угля к самовозгоранию принимают значение теплового эФФекта, определяемого по математической Формуле. К несклонным к самовозгоранию относятся угли, тепловой эФФект окисления которых составляет менее 60 краж/моль. К склонным к са" мовозгоранию относятся угли с тепловым зФФектом окисления ) 60 кДж/моль. Измерение скорости тепловыделения проводят в.течение 6 ч. Вэаимодейст- авие кислорода с углем приводит к снижению давления в установке, которое регистрируют при помощи датчика давления. 1 з.п. Ф-лы, 1 ил 1 таЬл. средственно к пробке. Выводы трубокпри помощи накидных гаек присоединяются к трехходовым кранам 5 и 6, которые припаяны к емкости 7, служащейдля помещения в ней кислородаЕмкость снабжена отростком для закрепления на нем датчика 8 давления1583 б 28 . 4 Количество выделившегося тепла оп"ределяют ив выражения отросток крана 6 (показано стрелкой), ампула продувается в течениенескольких часов при 298 К прирасходе гелия (Б)ф 10 з смз/с,Полноту десорбции оклюдированныхгде Ргазов с образца определяют по пре"кращению эндотермического эффекта,связанного с десорбцией, и отсутстН и ивию "шумов" и дрейфа при записи . 1 рнулевой линии самописцем калори метра.После этого краны 5 и 6 поворачивают на 180 , изолируя объем ампулыс оЬразцом угля от атмосФеры, а емкость У через отросток крана 6 продувают кислородом. Затем краны 5 и 6устанавливают в показанное положение и на диаграммной бумаге делаютотметки времени начала эксперимента. 20Доставка кислорода из емкости 7к адсорбенту осуществляется за сцетразличной плотности кислорода и ге.лия, а также за сцет самопроизволь"ного выравнивания парциальных давлений кислорода и гелия во всем объ"еме,Взаимодействие кислорода с углемприводит к снижению давления в установке, цто регистрируется с помощью ЗрдатчИка 8 давления. Питание, датчикаосуществляется от стабилизированногоисточника питания Ь-30 напряжением6+110-Р В, выход датчика через уст, ройство установки нуля подключен к 35входу самописца КСПсо шкалой10 мВ.Количество адсорбированного кислорода А в люЬой момент времени определяется по величине отклонения пера 40самописца, подключенного к датчикудавления:: Тепловой эффект 1 (кДж/моль) окисления углей определялся из выражения П р и м е рПроизводились испытания образцов углей Донбасса, принадлежащих к различным пластам и относящихся к различным технологическим маркам. Произведено сопоставление динамики изменения тепловых эффектов за время окисления (6 ц при 298 К) с количеством зарегистрированных эндогенных пожаров. Результаты приведены в таблице,Из данных таЬлицы видно, что значения тепловых эффектов окисления углей, для которых зарегистрированы случаи самовозгорания, имеют тенден- . ции к росту в процессе окисления, а для углей, случаев самовозгорания которых не зарегистрировано, значения тепловых эффектов сначала незначительно возрастают (в течение 2- ч), а затем снижаются. При этом абсолютные значения скорости адсорбции кислоро" да углями, для которых не зарегистрированы случаи самовозгорания, выше аналогичных величин для углей, на которых наЬлюдались эндогенные пожары, Последнее связано с тем что при низкотемпературном окислении углей одновременно протекают процессы физической и химической адсорбции, тепловые эффекты которых находятся в пределах 2-ч 0 и 60-800 кДж/моль соответственно. Соотношение вкладов физи" ческой либо химицеской адсорбциив процесс окисления углей зависит от химической активности (природы) углей и опоеделяет абсолютное :значение теплового эффекта. Таким оЬразом, если тепловой эффект низкотемператур" ного окисления углей не увеличиваетсяв процессе окисления и по абсолютной 45 где Ч- свободный объем установки,определяемый как Ч " общийобаобъем установки, определяе, мый после ее изготовления,.,:Чр - объем угля, определяемый из значений плотности 50 и величины навески;Ь, - величина оТклонения пара само 1писца оТ нулевой линии, мм;К - приведенная чувствительностьдатчика Па/мм;Р,- атмосферное давление, Па;ш - навеска угля, кг. Ч-Ч (Р-Ь ;)А- - р - " смз/кгЯ- время калибровки, с; - количество переполнений интегратора по тепловыделениюпри калибровке и в эксперименте, соответственно,3 1%836 величине превышает 40-50 кДж(моль, то такие угли следует относить к несклонным к самовозгорание. веди тепловой эффект окисления углей рас тет в процессе окисления и по абсолютной величине превышеет 50"б 0 кДжl моль) то такие угли следует относить в разряд склонных к самовозгораняе,10 формула изобретения 1. Способ оценки, склонности угля к самовозгоранию, включающий отбор и подготовку проб углей, определение 15 скорости сорбции кислорода, о т " л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и сокраще-ния времени оценки, производят измерение скорости тепловыделения при 20 окислении угля при 298 К, а в каче 28 бстае критерия склонностиугля к само. возгоранию принимают значение теплового эФфекта Ч (кДж/моль определяемого из выраженияЧ ф ЦА,где Ц - скорость тепловыделения,Дж/кг с;А - скорость сорбции кислорода,моль(кг.с)при этом к несклонным к самовозгора"нию относятся угли, тепловой эффектокисления которых составляет менее60 кДж/моль) а к.склонным к самовозгоранию относятся угли с тепловым.эффектом окисления ) 60 кДж/моль.2, Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что измерение скорости тепловыделения проводят в течение 6 ч,Значение параметра при времени окисления, ч еЬ 3 45 6 11583628 6Продолжение тааблицв Значение параметра прИ времени окисления, ч Параметр" Количествопожаровч измеряется в Дж/с кгпв 10 т, А - в смэ/кгпв с 10 , Ч - в кДж/моль. ставитель И. Федяев Редактор О. Ирковецкая Техред Л,Олийнык Корректор ска Заказ 2240Тираж 377ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретения 113035, Иосква, Ж, Раушская Подписноеоткрытиям при ГКНТ Сд "/5 атент", г,Уж арина,10 Производственно-иэдате ский комбин йахта,пласт,маркаугля Я А Ч О А 81,58,1719991,88,881,96101,7 106,0 7,02 1,37 114,6 7,51 1,32 127,1