Структурные особенности углей и их склонность к самовозгоранию

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе представлены результаты оценки влияния особенностей структуры углей на их склонность к самовозгоранию. В качестве объектов исследования были использованы 15 проб каменных углей и антрацита разных месторождений Российской Федерации. На основании деконволюции рамановских спектров витринита углей выделен структурный показатель, характеризующий соотношение между аморфными и кристаллитными формами соединений углерода. Отмечено, что этот показатель существенно различается для углей, характеризующихся близкой стадией метаморфизма. Для исследованных углей определена активность центров разных типов, различающихся по скорости деактивации при взаимодействии с озоном. Активность центров первого типа (с более высокой скоростью деактивации при взаимодействии с озоном) увеличивается с ростом доли кристаллитного углерода в витрините углей, а активность центров второго типа (с низкой скоростью деактивации) в целом снижается. Оценены кинетические показатели горения углей (температура возгорания и энергия активации) по данным их термогравиметрического анализа в среде воздуха. Показано, что с увеличением доли аморфных соединений углерода в витрините углей происходит снижение как температуры возгорания, так и энергии активации горения углей, что в совокупности приводит к повышению риска их самовозгорания.

Об авторах

Е. Л. Коссович

Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”

Автор, ответственный за переписку.
Email: e.kossovich@misis.ru
119049 Москва, Россия

С. А. Эпштейн

Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”

Email: apshtein@yandex.ru
119049 Москва, Россия

Н. Н. Кондратьев

Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”

Email: kondratev.nurgun@gmail.com
119049 Москва, Россия

В. Г. Нестерова

Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”

Email: malako3@mail.ru
119049 Москва, Россия

Н. Н. Добрякова

Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”

Email: w.dobryakova@gmail.com
119049 Москва, Россия

Список литературы

  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. Beamish B.B., Barakat M.A., George J.D.S. // Thermochimica Acta. 2000. V. 362. № 1–2. P. 79. https://doi.org/10.1016/S0040-6031(00)00588-8
  3. Qi X., Xin H., Wang D., Qi G. // Thermochimica Acta. 2013. V. 571. P. 21. https://doi.org/10.1016/j.tca.2013.08.008
  4. Beamish B.B., Barakat M.A., St. George J.D. // International Journal of Coal Geology. 2001. V. 45. № 2–3. P. 217. https://doi.org/10.1016/S0166-5162(00)00034-3
  5. Epshtein S.A., Gavrilova D.I., Kossovich E.L., Adamtsevich A.O. // Gornyi Zhurnal. 2016. № 7. P. 100. https://doi.org/10.17580/gzh.2016.07.22
  6. Smith M.A., Glasser D. // Fuel. 2005. V. 84. № 9. P. 1161. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2004.12.005
  7. Takarada T., Tamai Y., Tomita A. // Fuel. 1985. V. 64. № 10. P. 1438. https://doi.org/10.1016/0016-2361(85)90347-3
  8. Zhang Y., Wu J., Chang L., Wang J., Li Z. // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2013. V. 26. № 6. P. 1221. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2013.05.008
  9. Phillips J., Xia B., Menéndez J.A. // Thermochimica Acta. 1998. V. 312. № 1–2. P. 87. https://doi.org/10.1016/S0040-6031(97)00442-5
  10. Методика оценки склонности шахтопластов угля к самовозгоранию (введена в действие Приказом Минтопэнерго России от 29.04.1998 № 151) // Госгортехнадзор России, 1997.
  11. Li B., Zhang H., Sheng C. // Clean Coal Technology and Sustainable Development – Proceedings of the 8th International Symposium on Coal Combustion, 2015. Singapore: Springer Singapore, 2016. № 212029. P. 553. https://doi.org/10.1007/978-981-10-2023-0_75
  12. Zhang Y., Wang J., Xue S., Wu Y., Li Z., Chang L. // Korean Journal of Chemical Engineering. 2016. V. 33. № 3. P. 862. https://doi.org/10.1007/s11814-015-0230-8
  13. Epshtein S.A., Kossovich E.L., Kaminskii V.A., Durov N.M., Dobryakova N.N. // Fuel. 2017. V. 199. P. 145. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.02.084
  14. Avila C., Wu T., Lester E. // Energy & Fuels. 2014. V. 28. № 3. P. 1765. https://doi.org/10.1021/ef402119f
  15. Chen G., Ma X., Lin M., Lin Y., Yu Z. // Journal of the Energy Institute. 2015. V. 88. № 3. P. 221. https://doi.org/10.1016/j.joei.2014.09.007
  16. Zhan J., Wang H., Zhu F., Song S. // International Journal of Clean Coal and Energy. 2014. V. 3. № 2. P. 19. https://doi.org/10.4236/ijcce.2014.32003
  17. Yi B., Zhang L., Huang F., Xia Z., Mao Z., Ding J., Zheng C. // Energy Conversion and Management. 2015. V. 103. P. 439. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.06.053
  18. Boron D.J., Taylor S.R. // Fuel. 1985. V. 64. № 2. P. 209. https://doi.org/10.1016/0016-2361(85)90218-2
  19. Sen R., Srivastava S.K., Singh M.M. // Indian Journal of Chemical Technology. 2009. V. 16. № 2. P. 103.
  20. Xuyao Q., Wang D., Milke J.A., Zhong X. // Mining Science and Technology (China). 2011. V. 21. № 2. P. 255. https://doi.org/10.1016/j.mstc.2011.02.024
  21. Zubíček V., Adamus A. // Fuel Processing Technology. 2013. V. 113. P. 63. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2013.03.031
  22. Humphreys D.R. A study of the propensity of Queensland coals to spontaneous combustion. 1979. 159 p.
  23. Arisoy A., Beamish B.B., Yoruk B. // Fuel. 2017. V. 210. P. 352. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.08.075
  24. Beamish B.B., Hamilton G.R. // International Journal of Coal Geology. 2005. V. 64. № 1–2. P. 133. https://doi.org/10.1016/j.coal.2005.03.011
  25. Обвинцева Л.А., Сухарева И.П., Эпштейн С.А., Добрякова Н.Н., Аветисов А.К. // ХТТ. 2017. № 3. P. 25. https://doi.org/10.7868/S0023117717030045
  26. Epshtein S.A., Gavrilova D., Kossovich E., Nesterova V., Nikitina I., Fedorov S. // AIMS Energy. 2019. V. 7. № 1. P. 20. https://doi.org/10.3934/energy.2019.1.20
  27. Patrakov Y., Fedyaeva O., Semenova S., Fedorova N., Gorbunova L. // Fuel. 2006. V. 85. № 9. P. 1264. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2005.11.005
  28. Kaminskii V., Kossovich E., Epshtein S.A., Obvintseva L., Nesterova V. // AIMS Energy. 2017. V. 5. № 6. P. 960. https://doi.org/10.3934/energy.2017.6.960.
  29. Epshtein S.A., Kossovich E.L., Dobryakova N.N., Obvintseva L.A. New approaches for coal oxidization propensity estimation // XVIII International Coal Preparation Congress. Springer, 2016. P. 483. https://doi.org/10.1007/978-3-319-40943-6_73
  30. Epshtein S.A., Shkuratnik V.L., Kossovich E.L., Agarkov K.V., Nesterova V.G., Gavrilova D.I. // Fuel. 2020. V. 267. P. 117191. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117191
  31. Epshtein S.A., Krasilova V. Al., Dobryakova N.N., Hao J., Kossovich E.L. // Chemical Industry Today. 2023. № 1. P. 45. https://doi.org/10.53884/27132854_2023_1_45
  32. Epshtein S.A., Kossovich E.L., Minin M.G., Dobryakova N.N., Gavrilova D.I. // Mining informational and analytical bulletin. 2023. № 4. P. 107. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_4_0_107
  33. Kossovich E., Epshtein S.A., Krasilova V., Hao J., Minin M. // International Journal of Coal Science & Technology. 2023. V. 10. № 1. P. 20. https://doi.org/10.1007/s40789-023-00578-5
  34. Hirsch P.B. // Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 1954. V. 226. № 1165. P. 143. https://doi.org/10.1098/rspa.1954.0245
  35. Bodzek D., Marzec A. // Fuel. 1981. V. 60. № 1. P. 47. https://doi.org/10.1016/0016-2361(81)90030-2
  36. Inchaurrondo N.S., Font J. // Molecules. 2022. V. 27. № 7. P. 2151. https://doi.org/10.3390/MOLECULES27072151
  37. Фиалков А.С. Углеграфитовые материалы. Москва.: Энергия, 1979. 320 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

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».