The relation between the size of bituminous coal particles and the sorption of carbon monoxide
 
More details
Hide details
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2009;25(1):85–100
 
KEYWORDS
ABSTRACT
The tests of carbon monoxide sorption on hard coal were carried out mostly at room temperature whereas three hard coal samples were tested also at the temperature of liquid nitrogen - 77.5 K. Prior the tests the coal samples were crushed and separated into three grain sizes. The results of sorption tests demonstrated that there is significant correlation between the level of carbon content within a coal sample and its carbon monoxide sorption ability. Both at room temperature and at the temperature of liquid nitrogen sorption of carbon monoxide takes place mostly across the outer surfaces of coal grains. In the case of coal sample collected in Jaworzno mine, having high micro-porosity share, no clear correlation between grain size of that coal and its sorption ability was observed; that can be attributed to sorption processes occurring in the system of micropores within that particular coal. The specific changes of shapes of isotherms of CO sorption at the liquid nitrogen temperature indicated that condensation of carbon monoxide molecules occurred in the free spaces between coal grains. Such condensation manifests itself by specific changes in isotherm shapes at higher values of relative pressures - p/p0 = 0.8-1.0.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Wpływ rozdrobnienia węgli kamiennych na sorpcję tlenku węgla
węgiel kamienny, tlenek węgla, sorpcja, granulacja
Badania sorpcji tlenku węgla zostały wykonane głównie w temperaturze 77,5 K. Załączono również izotermy sorpcji tlenku węgla wyznaczone na trzech próbkach węgla w temperaturze 308 K. Każda badana próbka węgla została rozdrobniona, a następnie stosując analizę sitową uzyskano trzy obustronnie zamknięte klasy ziarnowe. Wyniki otrzymanych badań wykazały wyraźny wpływ zawartości pierwiastka węgla i tlenu na sorpcję tlenku węgla. Sorpcja tlenku węgla zachodzi głównie na zewnętrznej powierzchni próbek węgla kamiennego zarówno w temperaturze pokojowej jak również w temperaturze ciekłego azotu. W przypadku węgla pobranego z kopalni Jaworzno charakteryzującego się dużą mikroporowatością nie zauważono wpływu rozdrobnienia na sorpcję tego gazu. Jest to spowodowane sorpcją w mikroporowatym układzie węgla. Analizując przebieg izoterm sorpcji omawianego gazu w temperaturze ciekłego azotu pokazano możliwość kondensacji cząsteczek tlenku węgla w międzyziarnowych objętościach rozdrobnionego węgla. Kondensacja międzyziarnowa ujawnia się w przebiegu izoterm sorpcji CO przy wyższych wartościach ciśnienia względnego p/p0 = 0,8-1,0.
 
REFERENCES (22)
1.
Bustin R.M., Clarkson C.R.,1998 - Geological controls on coalbed methane reservoir capacity and gas content. International Journal of Coal Geology 38, s. 3-26.
 
2.
Bielański A., 2002 - Podstawy chemii nieorganicznej. Wydawnictwa Naukowe PWN.
 
3.
Clarkson C.R., Bustin R.M., 1999 - The effect of pore structure and gas pressure upon the transport properties of coal: a laboratory and modeling study.1. Isotherms and pore volume distributions. Fuel 78, s. 1333-1344.
 
4.
Ciembroniewic z A., 1973 - Kinetyka adsorpcji alkoholi alifatycznych na zeolitach i sitach cząsteczkowych typu A. Praca doktorska 1973. AGH, Kraków.
 
5.
Chaback J.J., Morgan W.D., Yee D., 1996 - Sorption of nitrogen, methane, carbon dioxide and their mixtures on bituminous coals at in-situ conditions. Fluid Phase Equilibria, 117, s. 289-296.
 
6.
Cygankiewicz J., Zarębska K., Żyła M., 2006 - Wpływ stopnia metamorfizmu polskich węgli kamiennych na sorpcję argonu. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 22, 3, s. 359-365.
 
7.
Cygankiewicz J., Dudzińska A., Żyła M., 2007 - Sorption and desorption of carbon monoxide in several samples of Polish hard coal. Archives of Mining Sciences 52,4, s. 573-585.
 
8.
Chalmers G.R.L., Bustin R.M., 2007 - On the effects of petrographic composition on coalbed methane sorption. International Journal of Coal Geology 69, s. 288-304.
 
9.
Czapliński A., 1994 - Węgiel kamienny, Kraków, Wydawnictwa AGH.
 
10.
Dzięgielewski J., 1985 - Chemia nieorganiczna, Katowice.
 
11.
Kreiner K., Żyła M., 2006 - Binarny charakter powierzchni węgla kamiennego. Górnictwo i Geoinżynieria 2, s. 19-33.
 
12.
Lasoń M., Czuhajowski L., Żyła M., 1960 - A note on the sorption of metanol and water vapours on vitrains. Fuel 39, s. 366-368.
 
13.
Marecka A., 2007 - Sorpcja i dyfuzja gazów w węglach kamiennych w aspekcie sekwestracji CO2 i pozyskiwania metanu. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 23, 4, s. 129-137.
 
14.
Mastalerz M., Gluskoter H., Rupp J., 2004 - Carbon dioxide and methane sorption in high volatile bituminous coals from Indiana, USA. International Journal of Coal Geology 60, s. 43-55.
 
15.
Prinz D., Pyckhout -Hintzen W., Littke R., 2004 - Development of themeso- and macroporous structure of coals with rank as analysed with small angle neutron scattering and adsorption experiments. Fuel 83, s. 547-556.
 
16.
Prinz D., Littke R., 2005 - Development of the micro- and ultramicroporous structure of coals with rank as deduced from the accessibility to water. Fuel 84, s.1645-1652.
 
17.
Rozporządzenie MG z dnia 28 czerwca 2002 w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu i specjalistycznego zabezpieczenia pożarowego w podziemnych zakładach górniczych (Dz.U. Nr 139 poz. 1169 z dnia 2 września 2002 r. ) z późniejszymi zmianami.
 
18.
Saghafi A., Faiz M., Roberts D., 2007 - CO2 storage and gas diffusivity properties of coals from Sydney Basin, Australia. International Journal of Coal Geology 70, s. 240-254.
 
19.
Stachurski J., Żyła M., 1995 - The effect of water and methanol sorption on surfaces of hard coals of different carbonization. Archives of Mining Sciences 40, s. 317-327.
 
20.
Zarębska K., Dudzińska A., 2008 - Możliwość magazynowania CO2 w pokładach węgli kamiennych - weryfikacja danych eksperymentalnych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 24, 3/3, s. 347-355.
 
21.
Żyła M., Kreiner K., 1993 - The effect of hard coal comminution on the sorption of vapours of polar and apolar substances. Archives of Mining Sciences 38, s. 41-50.
 
22.
Żyła M., 1963 - Badania nad związkiem między sorpcyjnymi własnościami węgli kamiennych, a ich chemiczną naturą. Praca doktorska, AGH, Kraków.
 
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953