I/ —и г +293- t = t„—ta„„ Дг (в °С)—тепловой эффект процесса.
Кажущаяся простота регенерации угля горячим воздухом осложняется опасностью самовозгорания АУ. Температура самовоспламенения или начала тления зависит от типа угля, вида сорбата на нем, скорости подачи воздуха и его влажности. Данные рис. IV. 2 показывают, что выше 200 °С может наступить самовоспламенение угля [97]. Для других сорбентов порог самовоспламенения иной: для БАУ и углей КАД 400—450 °С [38, с. 23]; для древесных углей 180 °С [3, с. 30]. Импрегнирование АУ солями и окислами тяжелых металлов (Ре и Мп) изменяет термохимические свойства угля [127], снижая температуру начала тления, что может выгодно использоваться при НТР воздухом в адсорбере.~~Исследования, результаты которых представлены на рис. IV. 2 (см. стр. 119), показывают, что самовозгорание горячих углеродных сорбентов — это автотермокаталитический процесс, проявляющий себя в определенных гидро- и термодинамических условиях. Выявлено три области условий (Л, В и С), в которых этот процесс протекает качественно различно. В области А экзотермический эффект отсутствует, хотя реакция окисления протекала всегда при нагревании ГАУ выше 180 °С; либо интенсивная подача газа (до 2 м/с) обеспечивала полный отвод теплоты, либо недостаточный приток кислорода в зону горения при малых скоростях газа (менее 0,015 м/с) ограничивал ход реакции, а незначительно выделяющаяся теплота отводилась по твердой фазе. В узком интервале условий опытов в области В происходит интенсивное окисление ГАУ. Этой области соответствует устойчивый экзотермический эффект с повышением температуры на постоянную величину (10—80°С). Иными словами, в области В существует динамическое равновесие между выделением теплоты и ее отводом в окружающую среду. Нестационарное горение ГАУ, сопровождающееся практически неограниченным саморазогревом реакционной зоны (до 900— 1300°С и выше), происходит в области С, где скорость обгара ГАУ увеличивалась в 10—30 раз, а сорбент терял активность. Изменение концентрации кислорода в газовой смеси от 5 до 20% (об.) оказывало незначительное влияние на экзотермический эффект.
Вернуться к оглавлению