Bài giảng công nghệ chuyển hóa than phần 2 GV văn đình sơn thọ

Phần Nguồn gốc trình hình thành than Giảng viên : Văn Đình Sơn Thọ Phone : 097.360.4372 thovds-petrochem@mail.hut.edu.vn Địa load giảng : https://sites.google.com/site/vandinhsontho  Trong thiên nhiên than nằm thành vỉa lớp khoáng thạch  Do vận động tần địa chất  Vùi lấp  Sự hoạt động vi khuẩn + nhiệt độ áp suất cao biến đổi sâu sắc xác thực vật thành than  Than có nguồn gốc thực vật Trong thực vật có chất sau Cellulose  Lignin  Lipit  Albumin  Tro  : 50-70% : 18-26% : 0,7 – 3,3% : 0,6 – 2,3% : 0,4 –1,2% Cellulose H OH H OH H CH2OH O H H OH OH H O CH2OH O* H O OH H H O H H OH CH2OH O H H OH OH O H H H CH2OH OH OH N - - Là thành phần hoá học quan trọng thực vật Bền hoá học Khơng bền sinh hố, dễ dàng bị phân huỷ thành gluco ( C6H12O6) tiếp tục bị vi khuẩn phân huỷ thành CO2, H2O , CH4 axit hữu Lignin - - - - Là thành phần quan trọng thực vật Chiếm tỷ lệ tương đối lớn Lignin hợp chất cao phân tử có vịng thơm Có chứa nhóm hydroxyl, metoxin hợp chất mạch thẳng Khơng bền tác dụng sinh hóa CH2 - O - CO - R1 Lipit : Chất béo, Sáp, Nhựa CH2 - O - CO - R2 CH2 - O - CO - R3 Chất béo : - Là hỗn hợp este glyxerin axit béo cao phân tử - Bị phân huỷ tác dụng kiềm, axit tạo thành glyxerin axit tự Sáp : - Hỗn hợp este axit béo rượu đơn chức - Bền điều kiện khơng có khơng khí - Trong điều kiện có khơng khí bị phân huỷ 375oC tạo CO2 H2O Nhựa - Este rượu axit thơm - Bền với điều kiện sinh hoá Albumin (protein) COOH R NH2 n  Albumin có cấu trúc phức tạp ( phân tử lớn gồm nhiều mắt xích kết hợp lại với )  Trong điều kiện có khơng khí bị phân huỷ thành H2O, CO2, NH3  Trong điều kiện khơng khí bị phân huỷ thành axit amin… axit amin tiếp tục bị biến đổi tiếp… Tro ????? Q trình biến đổi hố học tạo than  Quá trình tạo than trình phức tạp có nhiều nhân tố ảnh hưởng Nguồn gốc thực vật nhiệt độ, áp suất, pH Vi sinh vật Điều kiện địa chất  Quá trình tạo than qúa trình biến đổi xác thực vật thành chất có hàm lượng cacbon cao có cấu trúc phức tạp Quá trình tạo than  Xác thực vật  than bùn  than nâu  than đá  than antraxit  Thành phần C, H, O qua giai đoạn biến hoá khác C17H24O10 Xác thực vật C16H18O5 Than bùn C16H14O4 Than nâu C15H4O Than đá C14H4 Antraxit CÁC GIAI ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH TẠO THAN Chia làm giai đoạn - Q trình humin hố - Q trình than hố Q trình humin hố      Quá trình biến đổi xác thực vật lúc đầu thiếu sau hồn tồn khơng có khơng khí (trong trường hợp độ ẩm cao có hoạt động vi khuẩn - thời kỳ sinh hố) Bản chất q trình q trình phân huỷ chất có thực vật tạo hành chất axit humin bitum (là sở cho phần hữu than sau này) Sản phẩm rắn trước tiên hình thành than bùn (W = 80-90%, mầu đen nâu, axit humic 60%) sau đến than nâu ( W = 2050%) Giai đoạn đầu trình tạo than giai đoạn tạo nên axit humic nhân tố quan trọng hoạt động vi sinh vật Hoạt động vi sinh vật kết thúc hàm lượng axit tăng lên Q trình than hố :  Giai đoạn trình tiếp tục biến đổi than nâu thành than đá điều kiện nhiệt độ áp suất cao  Giai đoạn phản ứng trùng hợp ngưng tụ axit humic thành humin có phân tử lượng lớn có cấu trúc phức tạp (thời gian khơng đóng vai trị quan trọng cho trình này)  Than đá (W = – 10%), có mầu đen ánh, axit humic xấp xỉ không, it bitum giàu humin Các điều kiện ảnh hưởng đến trình tạo than Giai đoạn quan trọng q trình tạo than humin hoá tác động vsv Các điều kiện ảnh hưởng :  Trong điều kiện đầy đủ không khí, : Thành phần thực vật bị phân huỷ thành CO2, H2O, H2S, CH4….và sản phẩm rắn cịn lại bao gồm sáp nhựa Than tạo thành điều kiện gọi liptobiolit  Trong điều kiện thiếu khơng khí độ ẩm không cao, thành phần thực vật bị phân huỷ từ từ Quá trình goi trình mùn hố Sản phẩm q trình CO2, H2O sản phẩm rắn đất mùn (than bùn rừng – Rừng Uminh – Nam Trung Bộ)  Trong điều kiện W cao thiếu khơng khí, sau hồn tồn khơng có khơng khí Thành phần thực vật ban đầu bị phân huỷ thành CO2, H2O Sau điều kiện khơng có khơng khí tạo thành sản phẩm giàu cacbon (than humus)  Trong điều kiện hồn tồn khơng có khơng khí từ ban đầu Quá trình khử xảy vi sinh vật tạo nhiều sản phẩm rắn có ham flượng C H cao ( trình lên men thối – muối dưa – Sapropetit)  Áp suất nhiệt độ ảnh hưởng đến trình than hoá  Địa tầng Địa tầng bên lớp than khác định tính chất than khác - Địa tầng caolanh, tính chất kết dính tốt hạn chế khả xâm nhập oxy khơng khí, q trình biến đổi hồn tồn yếm khí than nhiều chất bốc - với trường hợp vỉa đất cát ngược lại, than chất bốc) ... 50-70% : 18 -26 % : 0,7 – 3,3% : 0,6 – 2, 3% : 0,4 –1 ,2% Cellulose H OH H OH H CH2OH O H H OH OH H O CH2OH O* H O OH H H O H H OH CH2OH O H H OH OH O H H H CH2OH OH OH N - - Là thành phần hoá học... tạo than qúa trình biến đổi xác thực vật thành chất có hàm lượng cacbon cao có cấu trúc phức tạp Quá trình tạo than  Xác thực vật  than bùn  than nâu  than đá  than antraxit  Thành phần. .. khác C17H24O10 Xác thực vật C16H18O5 Than bùn C16H14O4 Than nâu C15H4O Than đá C14H4 Antraxit CÁC GIAI ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH TẠO THAN Chia làm giai đoạn - Quá trình humin hố - Q trình than hố Q