Investigation of the sorption activity of native coals to air oxygen

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The influence of the gaseous medium during sample preparation, the granulometric composition, the duration of contact with air and the stage of metamorphism on the process of oxygen sorption from the air was established. It is shown that conducting sample preparation in an air atmosphere leads to primary oxidation of the outer surface of the coals, which introduces an error in determining the oxygen sorption rate constant. Fine coal fractions (0-0.2 mm) with a more developed outer surface have increased oxygen absorption activity. The rate of oxygen sorption is maximal at the initial moment of the interaction of active carbons with air and decreases with the duration of contact. The least metamorphosed hard coals of the D brand with a high content of reactive functional groups and a developed porous structure are characterized by the greatest chemisorption activity.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Yu. F. Patrakov

Federal research center of coal and coal chemistry, Siberian branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: yupat52@gmail.com

Institute of coal SB RAS

Russian Federation, Kemerovo, 650065

S. A. Semenova

Federal research center of coal and coal chemistry, Siberian branch of the Russian Academy of Sciences

Email: semlight@mail.ru

Institute of coal SB RAS

Russian Federation, Kemerovo, 650065

A. V. Yarkova

Federal research center of coal and coal chemistry, Siberian branch of the Russian Academy of Sciences

Email: nas.yarkova1998@yandex.ru

Institute of coal SB RAS

Russian Federation, Kemerovo, 650065

References

  1. Веселовский В.С., Алексеева Н.Д., Виноградова Л.П., Орлеанская Г.Л., Терпогосова Е.А. Самовозгорание промышленных материалов. М.: Наука, 1964. 246 с.
  2. Линденау Н.И., Маевская В.М., Крылов В.Ф. Происхождение, профилактика и тушение эндогенных пожаров в угольных шахтах. М.: Недра, 1977. 320 с.
  3. Кучер Р.В., Компанец В.А., Бутузова Л.Ф. Структура ископаемых углей и их способность к окислению. Киев: Наук. думка, 1980. 168 с.
  4. Саранчук В.И. Окисление и самовозгорание угля. Киев: Наук. думка, 1982. 166 с.
  5. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности “Инструкция по определению инкубационного периода самовозгорания угля”. Сер. 05. Вып. 38. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2013. 22 с.
  6. Kaminskii V., Kossovich E., Epshtein S. et al. // AIMS Energy. 2017. V. 5. N. 6. P. 960.https://doi.org/10.3934/energy.2017.6.960
  7. Wang K., Fan H., Zhai X., Hu L. // ACS Omega 2021. № 6. V. 29. P. 19170.https://doi.org/ 10.1021/acsomega.1c02520
  8. Cai Ji., Yang Sh., Zheng W., Song W., Gupta R. // Fuel. 2021. V. 292. Р. 120256.https://doi.org/ 10.1016/j.fuel.2021.120256
  9. Патраков Ю.Ф., Семенова С.А., Майоров А.Е. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2022. Т. 88. № 4. С. 42.https://doi.org/ 10.26896/1028-6861-2022-88-4-42-47.
  10. Семенова С.А., Патраков Ю.Ф. // Кокс и химия. 2022. № 2. С. 17.https://doi.org/ 10.52351/00232815_2022_02_17.[Coke and Chemistry, 2022, vol. 65, no. 2, p. 55.https://doi.org/10.3103/S1068364X22020041]
  11. Семенова С.А., Патраков Ю.Ф., Яркова А.С. и др. // ХТТ. 2022. № 3. С. 3.https://doi.org/ 10.31857/S0023117722030082[Solid Fuel Chemistry, 2022, vol. 56, no. 3, p. 157.https://doi.org/ 10.3103/S0361521922030089]
  12. Lynch B.M., Lancaster L.I., Mac-Phee J.A. // Fuel. 1987. V. 66. № 7. P. 979.https://doi.org/ 10.1016/0016-2361(87)90339-5.
  13. Krevelen Dirk W. van. Coal: typology, physics, chemistry, constitution. Amsterdam et al.: Elsevier, 1993. 979 p.
  14. Cai Ji., Yang Sh., Zheng W., Song W., Gupta R. // Fuel. 2021. V. 292. Р. 120256.https://doi.org/ 10.1016/j.fuel.2021.120256

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Change in oxygen sorption rate for D and W grade coals during sample preparation in air (1) and nitrogen (2) media.

Download (70KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The effect of particle size on the change in oxygen sorption rate using the example of grade D coal.

Download (77KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Change in the specific surface area of SBET depending on the size of coal particles [9].

Download (55KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dynamics of time changes in the rate of oxygen sorption (a) and the amount of released reaction gases CO2 (b), CO (c) and H2 (d) for coals of grades D, GJ and J.

Download (235KB)
Indexing metadata
6. 5. The dependence of the oxygen sorption rate (a), specific surface area (b), and the content of functional oxygen groups (c) on the degree of coal metamorphism.

Download (155KB)
Indexing metadata
7. Image_formula

Download (14KB)
Indexing metadata
8. Image_formula_2

Download (17KB)
Indexing metadata
9. Image_formula_3

Download (8KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».