Wpływ temperatury na sorpcję tlenku węgla na polskich węglach kamiennych

węgiel kamienny, sorpcja, tlenek węgla

W pracy przedstawiono wyniki badań sorpcji tlenku węgla na sześciu próbach polskich węgli kamiennych o zróżnicowanym stopniu metamorfizmu. Sorpcję tlenku węgla przeprowadzono w temperaturach zbliżonych do warunków temperaturowych panujących w kopalni: 308 K, 323 K, 343 K i 373 K. W wyniku wykonanych badań stwierdzono spadek sorpcji tlenku węgla zachodzący wraz ze wzrostem temperatury. Sorpcja CO w temperaturze 373 K jest niemal o połowę mniejsza w porównaniu z sorpcją w temperaturze 308 K. Prawdopodobnie w kopalniach każdorazowy wzrost temperatury w pokładach węgla powoduje desorpcję tlenku węgla, a tym samym zwiększenie jego stężenia w powietrzu kopalnianym. Oprócz samozagrzewania i pożarów termiczna desorpcja CO jest kolejnym procesem przyczyniającym się do wzrostu toksycznego tlenku węgla w atmosferze kopalni, podnosząc poziom niebezpieczeństwa dla pracujących załóg górniczych. Badania sorpcyjne przeprowadzone na trzech klasach ziarnowych: 0,063-0,075 mm, 0,125-25 mm, 0,5-0,7 mm wykazały wyraźny wpływ rozdrobnienia węgla na sorpcję CO. Sorpcja tlenku węgla wzrasta wraz z rozdrobnieniem węgla, co przemawia za sorpcją tego gazu zachodzącą w dużej części na zewnętrznych powierzchniach ziarna węglowego. Wyjątek stanowi węgiel z kopalni Jaworzno o niskiej zawartości pierwiastka węgla i dużej zawartości tlenu, gdzie sorpcja tlenku węgla zachodzi w strukturze mikro i submikroporów. Wykazano również, że ilości sorbowanego tlenku węgla zależą od zawartości pierwiastka węgla i tlenu w strukturze węgli kamiennych.