Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 282
Текст из файла (страница 282)
затратам тепла на нагревание горной породы, испарение влаги, а также к образованию обводненных потоков дутья, дожигающих горючие компоненты газа, Кач-во газа ухудшается, возникает необходимость ввода в эксплуатацию новых каналов газификации. Из-за отсутствия газонепроницаемых стенок происходят потери дутья и газа Помимо поточного метода П.г.у. известен метод, к-рый базируется на использовании прир. трещин и пор угольного пласта. Для газификапни этот пласт на определенном участке зажигают и нагнетают через скважину дутье Прн постепенном нагревании угля число трещин и пористость возрастают, что вызывает увеличение газопронипаемости участка пласта. Газообразные продукты проходят через поры и трещины к газоотводящему коллектору (илн скважинеу Данный метод не нашел применения из-эа малой и неравномерной проницаемости большинства пластов твердых топлив, повыш.
расходов энергии и потерь лутья и газа, особенно прн обрушении кровли пад выгазованным пространством. Сос~ав н теплота сгорания газа (см. табл) зависят как от кач-ва угля н состава дутья, так и от горно-геол. условий (прежде всего от мощности н угла залегания пластов, св-в горных пород, притока подземных вод и т. пф Газ, производимый путем П. г. уи применяют для знергетич. нужд (в осв. как котельное топливо3 Себестоимость 882 454 ГАЗОАДСОРБЦИОННАЯ харлктгристнкл глзл, получкнного глзншиклцикй ьтня НА возд) шном дутья Состав слоя газа. Х по обмму Тепло.
тв сга. Соз СО Нз Оз СН, С.Н„Н, Нзк Ранна (низшая), Мди)м Станлнл Полмосковнав Шатская (Пал сков- ый басссйи) . 17-18 5-7 15-17 03-051,0-1,5 02 56-59 1,0-20 ЗО-З,З Ан ренская (Узбски твн) . !95 54 17 04 2,0 О,З 55 04 3,5 Юино.Абвнская (Кузбасс)...
8Я-14,5 10-Д) 10-15 02 1,6-390,1-0,5 53-63 001 Х85 4,85 О,О2 (з )Мгии где Гч — эффектнвнь!й удерживаемый объем, смз, ш — масса адсорбента, г, 8-уд пов-сть адсорбента, мз(г. Селективность разделения (различие в удерживании) определяется хим, природой пов-сти адсорбеита.
Для получения симметричных хроматографнч. пиков работают с концентрациями, соответствующими линейному диапазону изотермы адсорбции. В связи с этим в ГАХ применяют геометрически и химически однородные адсорбенты, т.е. с лорами близких размеров и адсорбц, центрами одной хим. природы. Эффективность колонок определяется однородностью лов-сти, размерами пор, формой и размерами зерен адсорбента. Для разделения и анализа газов применяют тонкопорнстые адсорбенты-цеолиты, пористые полимеры, для раз. деления и анализа жидкостей и летучих твердых тел -ма- 883 газа (в пересчете на условное топливо) ниже себестоимости угля, добываемого шахтным способом, и выше себестоимости угли открытой добычи. Технико-экономнч.
показатели П. г. у. определяются масштабами произ-ва газа. При П. г.у. отпадает необходимость в труде людей под землей, улучшаются его условия и состояние воздушного бассейна, не нарушается плодородный слой почвы. Однако газ, полученный на воздушном дутье, по теплотехн. св-вам сушественно уступает природному.
Освоенность процесса на воздушном дутье и глуб. до 250 †3 м открывает перспективу П.г.у. прн повыш. давлении и на парокислородном дутье с получением газа, содержащего значительные кол-ва СНс н др. горючих компонентов. Дальнейшее развитие при определенных условиях (малая глубина залегания, наличие небольших кол-в минер. примесей и т.д.) получат также исследования в области подземной газификации горючих сланцев. Кроме СССР, работы по подземной газнфикапии проводятся в США, ФРГ, Франции и др. странах. Объем производимого в СССР газа ок.
1,5 млрд, м' ()080). Лнл. Мснлслссв Д Н., Сот, т. 11, Л.-М, 1949 с. 66; Скаьа П В„Ползсмн азнбиквпнв утлой, М., 1960; Полммнав газ би алия угол нык лласто, М, 1982. н.я. ргяр . ГАЗОАДСОРБЦИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ (ГАХ1 вид газовой крол(агиографии, в к-ром неподвижной фазой служит твердое тело (адсорбент).
Применяется для анализа н препаративного разделения газовых и жидких смесей, а также летучих твердых тел. Жидкости и твердые в-ва перед вводом в хроматографич, колонку переводят в парообразное состояние. В случае твердых нелетучих или термически нестабильных в-в анализируют газообразные продукты нх термич. распада (пиролнтнч. хроматография) или летучие и термически стабильные производные (реакнпаннал хромалюграфнл). Удерживание разделяемых компонентов в колонке определяется природой межмол.
взаимодействий адсорбат-адсорбент. В случае макропористых или непористых адсорбентов его характеризуют абс. удерживаемым объемом )', в смз/мз! кропористые адсорбенты: углеродные (активиров. уголь, графит, сажа и др.), мянеральные (напри кремнеземы, А),О3) и полимерные (напри полисорбы-сополимеры стирола с днвинилбензолом). Адсорбентами могут служить также комплексные неорг. соли (иногда их наносят на пов-сгь макропористого адсорбента). Для экспрессных разделений используют т. наз. поверхностнопористые адсор бенты (глубина активного адсорбц. слоя меньше диаметра зерен), т.к, в иих массообмен происходит сравнительно быстро. С целью регулирования селективиости разделения, повышения эффективности колонок, улучшения симметрии пиков адсорбенты модифицируют.
При хим. способах изые. няется природа пов-сти алсорбентов вследствие хям. р-ций. Чаще всего химически модифицируют кремнеземы и по. ристые полимеры. Иногда к пов-стя бдсорбента прививают углеводородные цепи с разл. функц, группами на конце (молекулярные «щетки»). При геом. моднфицяроваиии в адсорбенте обычно устраняют тонкие поры, в частиостн гидротермальной обработкой, в результате чего неоднородные тонкопористьш силикагели становятся однородномакропористыми.
При адсорбц, модифицировании на пов-сть адсорбента наносят небольшие кол-ва (обычно меньше емкости монослоя) сильноадсорбирующнхся в-в (оксиды, соли, фталоцианины), к-рые блокируют активные центрьь благодаря чему пов.сгь становится однородиее. В газовой адсорбционно-абсорбц. хроматографии (см. Га зо-яспдлосгинал хроматография) на пов-сть макропористык адсорбентов наносят пленки зшдкой фазы, объем к-рой обычно больше емкости монослоя. Уменьшение фона от колонки в этом случае облегчает определение микропримесей. Для проведения анализа в ГАХ часто используют программирование т-ры.
С помощью препаративной ГАХ можно получить значительно бодее чистые в-ва, чем с помощью газо-жидкостной хроматографии, т.к. отсутствуют загрязнения из-за летучести жидких фаз. Использование ГАХ позволяет разделять и анализировать соед. разного изотопного состава (напр.. дейтерированные орг. соед.), смеси изомеров (особенно высокая селективность достигается на колонке с графитированной термич. сажей), сильнополярных в-в (на пористых полимерах и углеродных адсорбентах), а также пары металлов (прн т-рах выше 800'С) ГАХ широко применяют для физ.-хим. исследований, в частности для определения изотерм адсорбции, уд. повети алсорбентов, изменений внутр.
и свой. энергий адсорбции, энергии водородной связи. Разработаны молекулярностатистяч. теория удер)кивания на адсорбентах, позволяющая рассчитать константы Генри в ур-нии изотермич. адсорбцин для молекул известной структуры, и метод исследования структуры сложных молекул (т. наз. хроматоструктурный метод). Л язг Авгулв Н. Н„Кисслсв А.
В„Пошкус Д П., Алсорбоия газов н паров иа алворолвыз ловср остяк, М., 1975; А навар К. Н, Другов Ю. С„ Газовая кроматограеня нсорга висяк всшять М., 1976; Кисслсв А В, Яшин Я. Н, Алсорбпнониая газовал и пылко аа кроматография, М, (ОЖ Ял Яв н. ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ, приборы, измеряющие содержание (конпентрацню) одного или песк. компонентов в газовмх смесях (см. также Газовый анализ). Каждый Г. предназначен для измерения концентрации только определенных компонентов на фоне конкретной газовой смеси в нормирож условиях. Наряду с использованием отдельных Г.
создаются системы газового контроля, объединяющие десятки таких приборов. В большинстве случаев работа Г, невозможна без ряда вспомогаг, устройств, обеспечивающих создание необходимых т-ры и давления, очистку газовой смеси от пыли и смол, а в ряде случаев и от нек-рых мешакнцих измерениям компонентов и агрессивных в-в. Г. классифицируют по принципу действия на пневматические, магнитные, злектрохимические, полупроводниковые и др. Нике излагаются физ. основы и области применения наиб, распространенных Г. 884 Термакавдуктвметряческие газовнаяизатеры. Их действие основано на зависимости теплопроводности газовой смеси от ее состава. Для большинства практически важных случаев справедливо ур.иие: и Х- ~2,сь 1 1 где 3»-теплопроводность смеси, )ч — теплопроводность 1-того компонента, С,— его концентрация, л-число компонентов.
Термокондуктометрич. Г. ие обладают высокой избирательностью и используются, если контролируемый компонент по теплопроводности существенно отличается от остальных, напр. для определения концентраций Н„ Не, Аг, СО» в газовых смесях, содержащих )ч)», О» и др. Диапазон измерения-от единиц до десятков процентов по объему. Изменение состава газовой смеси приводит к изменению ее теплопроводиости и, как слелствие, т-ры и электрич.
сопротивления нагреваемого током металлич. или полупроводникового термореэистора, размещенного в камере, через к-рую пропускается смесь. При этом: а уа К» где а -конструктивный параметр камеры, К, и Кй-сопротивление терморезистора в случае пропускания через него тока! прн тепдопроводности газовой среды соОтн.
),1 Н йи К вЂ” тЕМПЕРатУРНЫй КОЭфг ЗЛЕКтРИЧ. СОПРОтИВЛЕ- иия терморезистора Рне. 1. Термоконлтатометрнч мзоанализвтар; 1-источник от»били»прав. ны ли»нанна» 1-вторичный прибор; К, и Я»-рабочнс терморс»нагары; Я и К- сравнит. термарезнсгоры; Н и К- потсигмометрм» а ол и в иол а»алкай. ртсмой газовой смеси показаны стрел. На рис. ! приведена схема, применяемая во многих термокондуктометрич. Г. Чувствит. элементы К, и К, (рабочиа терморезисторы) омываются анализируемой смесью; сравнит.
терморезисторы К» и К помещены в герметичные ячейки, заполненные сравнйт, газом точно известного состава. Потеициометры К и К предназначены дла установки нулевых показаний и регулировки диапазона измерения. Мера концентрации определяемого компонента-электрич. ток, проходящий через Кр, к-рый измеряется вторичным (т.е. показывающим или регистрирующим) прибором. Те(ь мокондуктометрич. Г. широко применяют для контроля процессов в произ-ве Н»8О», ХН», Н)ЧО», в металлургии и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
