Przemysł Chemiczny. Organ Chemicznego Instytutu Badawczego i Polskiego Towarzystwa Chemicznego. Rocznik XIX, Zeszyt 6

P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y

O RG A N C H EM IC ZN EG O IN S T Y T U T U B A D A W C ZEG O I PO LSK IE G O T O W A R Z Y ST W A CH EM ICZN EGO

W Y D A W A N Y Z Z A S I Ł K I E M W Y D Z I A Ł U N A U K I M IN I S T E R S T W A W Y Z N A Ń R E L I G I JN Y C H I O Ś W IE C E N IA P U B L IC Z N E G O

R O C Z N I K X I X C Z E R W I E C 1935 6

R E D A K T O R : Pr o f. Dr. K A Z IM IE R Z K L I N G S E K R E T A R Z : Dr. L E C H S U C H O W I A I y ', i £*• ■■ % jr? '

Z badań nad procesem tworzenia się koksu/

P r z e p u s z c z a ln o ś ć k o k s u z w ę g li k a m ie n n y c h i ic h m ie s z a n in w r ó ż n y c h s t a d j a c h p ro c e s u k o k s o w a n ia

C o n trib u tio n , à l’é tu d e de la f o rm a tio n d u coke.

P e rm é a b ilité a u x g az du coke d es h ouilles e t de le u rs m é lan g e s d a n s d iffé re n te s c o n d itio n s de la c o c éfac tio n

D r. M . C H O R Ą Ż Y i T . C H M I E L I Ń S K I C h e m ic zn y I n s t y t u t B a d a w c z y . D ział W ęg lo w y

K o m u n ik a t 68 N ad e szło d n ia 26 m a rc a 1935 /?

Z a n a liz y p ro c e s u k o k s o w a n ia w ie m y , że n a d ro d z e p r z e jś c ia o d w ę g la do k o k s u , w z a ­ le ż n o śc i o d s to p n io w o w z r a s t a j ą c y c h te m p e ­ r a t u r , u le g a ją c ią g ły m z m ia n o m w s z y s tk ie p r a w ie w ła s n o ś c i p r o d u k t u , a m ia n o w ic ie : w y g lą d z e w n ę tr z n y , s t r u k t u r a f iz y c z n a , w y ­ tr z y m a ło ś ć m e c h a n ic z n a , c ię ż a r y w ła ś c iw e r z e ­ c z y w is te i p o z o rn e , r e a k ty w n o ś ć , p a ln o ś ć , z a ­ w a r to ś ć l o tn y c h części i t. d.

O d d a w n a s z e re g b a d a c z y z m ie rz a do d o ­ k ła d n e g o p o z n a n ia p r z e m ia n , ja k ie z a c h o d z ą w p ro c e s ie tw o r z e n ia się k o k s u , z t ą m y ś lą a b y p o te m m o ż n a b y ło p rz e z z a s to s o w a n ie o d p o w ie d n ic h ś r o d k ó w z m ie n ić w a r u n k i k o ­ k s o w a n ia i d o jś ć d o n a jle p s z e j ja k o ś c i k o k s u . P r a c e p o r ó w n a w c z e C h e m ic z n e g o I n s t y t u ­ tu B a d a w c z e g o d o p r o w a d z iły do w y k a z a n ia i s t o t n y c h c ech , o d r ó ż n ia ją c y c h w ę g le g a z o - w o - s p ie k a ją c e o d k o k s o w n ic z y c h , o r a z k o k s y o tr z y m a n e z t y c h w ę g li n a p o d s ta w ie ró ż ­ n ic y w p o r o w a to ś c i, p a ln o ś c i, r e a k c y jn o ś c i, w y tr z y m a ło ś c i m e c h a n ic z n e j, a w re s z c ie p r z e ­ p u s z c z a ln o ś c i g o to w e g o p r o d u k t u . O s ta tn io z w ró c o n o u w a g ę n a m o ż n o ś ć p o w ię k s z a n ia p rz e p u s z c z a ln o ś c i p rz e z z m ia n ę w a r u n k ó w fi­

z y c z n y c h k o k s o w a n ia , w z g lę d n ie p rz e z u ż y ­ cie o d p o w ie d n io d o b r a n y c h m ie s z a n in w y j­

ś c io w y c h . D o te g o c e lu k o n ie c z n e in w y d a w a ło się p o z n a n ie w a r u n k ó w , w k t ó r y c h tw o r z ą się p o r y k o m u n ik u ją c e się z s o b ą z a p o m o c ą m n ie j lu b w ię c e j w y k s z ta łc o n y c h k a n a lik ó w .

P o d o b n ie j a k , z d a n ie m D a m m a , d la p o ­ z n a n ia c a ło k s z ta łtu z a g a d n ie n ia b ie g u g a z ó w w p ie c u k o k s o w n ic z y m n a l e ż a ł o b y z b a d a ć m e ­ c h a n iz m w y d z ie la n ia się g a z ó w w s a m e j s t r e ­ fie p la s ty c z n e j, u w a ż a liś m y za w s k a z a n e p o d ­ ję c ie b a d a ń n a d w a r u n k a m i p r z e n ik a n ia g a ­ z ó w p rz e z ro z ż a r z o n y k o k s w g r a n ic a c h ty c h

t e m p e r a t u r , k ie d y wrę g iel, p rz e s z e d łs z y p rz e z s t a n p la s ty c z n y , z e s ta la się n a p o r o w a tą m a ­ sę, a s t a n u z u p e łn e g o w y g a z o w a n ia jeszcze n ie o s ią g n ą ł. O c z y w iśc ie , że w ię k s z a c z ęść g a ­ zó w z d o ła p r z e jś ć p rz e z s z c z e lin y i r y s y , n ie ­ w ą tp liw ie j e d n a k część ty c h g a z ó w m u s i t o ­ ro w a ć s o b ie d ro g ę w p o r o w a te j lecz n ie p o p ę - k a n e j m a s ie k o k s u .

M e t o d a p r a c y .

D o b a d a ń u ż y to p ie c a W o lb lin g ą , p r z y - c z e m w d u ż e j r e to r c ie k w a rc o w e j u m ie s z c z a ­ n o w s p ó łś ro d k o w o je d n o c z e ś n ie 10 r e t o r t e k ż e la z n y c h o d łu g o ś c i 17 cm, ś r e d n ic y w e­

w n ę tr z n e j 2,1 cm i g ru b o ś c i ś c ia n 0 ,2 cm.

S p o s ó b te n z a p e w n ia ł id e n ty c z n e w a r u n k i k o ­ k s o w a n ia i s k r a c a ł w y b i t n i e c z a s d o ś w ia d ­ c z e ń . D w a d z ie ś c ia g r a m ó w w ę g la o z ia r n ie o d 0 — 2 mm, o z a w a r to ś c i w ilg o c i 1 0 % , u b ija ­ n o w r e t o r t a c h b a g ie tk ą s z k la n ą , p r z y c z e m n a w ę g lu u m ie s z c z o n o z w ijk ę z s ia tk i ż e la z ­ n e j, z a o p a tr z o n ą w u c h w y t. J a k w s p o m n ia n o , r e t o r t a k w a rc o w a a o d łu g o śc i 1 m i ś r e d n ic y w e w n ę tr z n e j 11,5 cm, m ieści w so b ie b a te r ję d z ie się c iu r e t o r t e k ż e la z n y c h , s p ię ty c h r a z e m d r u t e m i u m ie s z c z o n y c h w k o k s ie t a k a b y k a ż d a r e t o r t k a b y ła ró w n o o d d a lo n a o d ś c ia ­ n y r e t o r t y k w a rc o w e j A ( r y c in a 1).

S a m a r e t o r t a k w a r c o w a j e s t z a m y k a n a sz c z e ln ie (ja k o u s z c z e ln ie n ie s łu ż y p ie rś c ie ń a z b e s to w y g r a f ito w a n y ) , h e łm e m li, k tó r y m o d p ły w a s m o ła j u ż s k o n d e n s o w a n a l u b je j p a r y do z b io r n ik a o z ię b ia n e g o w o d ą lu b lo ­ d e m , g a z za ś w y r z u c a n y j e s t n a z e w n ą tr z . W h e łm ie z a m y k a j ą c y m r e t o r t ę k w a r c o w ą z ro ­ b io n y j e s t o tw ó r , p rz e z k t ó r y w s u w a m y do w n ę tr z a r e t o r t y d łu g ą t e r m o p a r ę , s łu ż ą c ą do p o m ia r u t e m p e r a t u r y w n ę tr z a r e t o r t y . D r u -

114 PRZEMYSŁ CHEMICZNY ¹⁹ (1935)

R y c in a 1

g a t e r m o p a r a m ie r z y t e m p e r a t u r ę z e w n ę tr z ­ n e j ś c ia n y r e t o r t y k w a r c o w e j.

W s k u te k złego p r z e w o d z e n ia c ie p ła p rz e z k w a r c w y s tę p u je d o ść z n a c z n a ró ż n ic a t e m ­ p e r a t u r p o m ię d z y w n ę tr z e m r e t o r t y , a je j z e w n ę tr z n ą ś c ia n ą . P r z e d p r z y s tą p ie n ie m z a ­ te m d o w ła ś c iw y c h d o ś w ia d c z e ń z m ie rz o n o t e m p r a t u r ę z e w n ę tr z n e j ś c ia n y o ra z w n ę tr z a r e t o r t y , g d z ie się z n a jd o w a ły r e t o r t k i ż e la z n e . P o n iż s z y w y k r e s p r z e d s ta w ia b ie g p ie c a d la n a s tę p u ją c e g o p r z y p a d k u o g rz e w a n ia :

o — i o o ° ...szybko ioo° — 4000 ... 30 °/min 4000 — 5000 ... 1/2°/mm 500° — x ... 2°/mm

P r o w a d z e n ie p ie c a j e s t o p a r t e n a w s k a z a ­ n ia c h t e r m o p a r y z e w n ę tr z n e j.

Z w y k r e s u te g o ( r y c in a 2) w id a ć , że ró w n o le g ło ś ć b ie g u t e m p e r a t u r z e w n ą tr z i w e w n ą tr z r e t o r t y j e s t n a ty le z g o d n a , że m o ż n a p ie c p r o w a d z ić p o d łu g w s k a z a ń z e ­ w n ę tr z n e j te r m o p a r y , co c z y n im y ze w z g lę d u n a d o g o d n o ś ć re g u lo w a n ia t e m p e r a t u r y . C h a r a k t e r y s t y k a u ż y t e g o m a t e r j a ł u .

D o b a d a ń w z ię to k ilk a w ę g li g a z o w y c h s p ie k a ją c y c h , je d e n w ę g ie l k o k s o w n ic z y f r a n ­ c u s k i, o ra z c h u d y w ęg iel k a r w iń s k i. W ła s -

n o ś c i " c h a r a k t e r y z u j ą c e b a d a n e w ę g le p o d a je t a b l i c a 1.

TABLICA i

Węgiel Po- Części

piól1) lotne2)

Liczba spiekania2)

W 2,7 i,7 36,35

W . P. 2,5 1,28 38,10 F 1,93 6,0 3 2 ,4 Węgiel

koksowniczy Pas de

Calais F. W . chudy

węgiel Karwi liski

D o d o ś w ia d c z e ń u ż y to ja k o d o d a t k ó w p ó ł- k o k s u z w ę g la n ie s p ie k a ją c e g o E , u z y s k a n e g o w t e m p e r a t u r z e 475° w p ie c u o b r o to w y m , o r a z m ia łu z h a ł d y M , o z a w a rto ś c i 1 5 ,0 % p o ­ p io łu , lo tn y c h części 2 9 ,0 % i o lic z b ie s p ie ­ k a n ia 2 ,6 2 .

P r z e p u s z c z a l n o ś ć k o k s ó w o t r z y m a ­ n y c h z r ó ż n y c h w ę g l i .

P r z e p u s z c z a ln o ś ć k o k s u d la g a z ó w o z n a ­ c z o n o w e d łu g m e t o d y o p r a c o w a n e j i o p u b li-

Liczone na substancję suchą.

-) Oznaczone według metody B. R o g i.

(19351 19 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 115

k o w a n e j p rz e z W . Ś w i ę t o s ł a w s k i e g o i M.

C h o r ą ż e g o 3). P r z y p o m in a m y , że p rz e z p r z e ­ p u s z c z a ln o ś ć w ła ś c iw ą k o k s u d la g a z ó w r o ­ z u m ie ć b ę d z ie m y ilo ść g a z u , k t ó r a p r z e p ły ­ w a p rz e z p ł y t k ę o p r z e k r o ju 1 cm 2 i d łu g o ś c i

1 cm p r z y s ta łe m n a d c iś n ie n iu 1 mm l i g . N a j­

cz ę śc ie j s to s u je m y n a d c iś n ie n ie w ię k s z e i s ta łe d la c a łe j s e rj i p o m ia r ó w i w ó w c z a s p r z e p u s z ­ c z a ln o ś c ią A p n a z y w a m y z d o ln o ś ć p rz e p u s z ­ c z a n ia w s p o m n ia n e g o s z e ś c ia n u c z y w a lc a k o k s u p r z y n a d c iś n ie n iu p m m l ig . W n a s z y m p r z y p a d k u d o b a d a ń u ż y w a liś m y k o k s u w ta k i e j p o s ta c i, j a k a w y c h o d z i z r e t o r t , a w ię c w p o s ta c i w a lc a o d łu g o śc i o k . 6 0 m m p r z y n a d c iś n ie n iu 4 0 mm H g.

R y c in a 2

N a jp ie r w z b a d a n o , j a k z m ie n ia się p r z e ­ p u s z c z a ln o ś ć d la g a z ó w w p r z y p a d k u u ż y c ia ró ż n e g o m a t e r j a ł u w y jś c io w e g o , a w ię c ró ż ­ n y c h w ę g li, s c h a r a k t e r y z o w a n y c h w ta b lic y . W t y m c e lu w y b r a n o w ę g ie l g ó r n o ś lą s k i W , k t ó r y j e s t w ę g le m g a z o w y m s p ie k a ją c y m o lic z b ie l o tn y c h części 3 6 ,3 5 % , o r a z w ę g ie l f r a n c u s k i t ł u s t y P a s de C a la is o 2 7 ,5 % z a ­ w a r to ś c i lo t n y c h części.

M u s im y z a z n a c z y ć , że w ę g ie l W k o k s o w a ­ n y b y ł z s z y b k o ś c ią l 0/m i n u t ę . W ę g ie l P a s de C a la is — z s z y b k o ś c ią i 0/m in. W p r z y ­ p a d k u b o w ie m w o ln ie js z e g o o g r z e w a n ia w ę ­ g la g ó rn o ś lą s k ie g o o tr z y m y w a n o k o k s s ła b o s p ie c z o n y ; s z y b k ie o g rz e w a n ie w ę g la P a s de C a la ix d a w a ło n a t o m i a s t k o k s p o r o w a ty i n ie - w y d ę ty . S t ą d p o r ó w n a n ie w y n ik ó w m o ż e b y ć t r a k t o w a n e t y lk o ja k o w z g lę d n e ; lic z b y p r z e ­ p u s z c z a ln o ś c i Avęgla k o k s o w n ic z e g o p r z y s z y b - sz e m o g r z e w a n iu b y ł y b y w ie lo k r o tn ie w y ż sz e .

J a k z p o w y ż s z e g o w y k r e s u w id a ć ( r y c i­

n a 3 ), w ę g ie l W m a d w a m a k s y m a .p r z e p u s z ­ c z a ln o ś c i p r z y 500° i 700°, p r z y c z e m p u n k t y te o d p o w id a ją t e m p e r a t u r o m n a jw ię k s z e g o o d g a z o w a n ia . W ę g ie l k o k s o w n ic z y P a s de C a- la i o d g a z o w u je s iln ie ty lk o w je d n y m o k re sie ,

3) W . ś w i ę t o s la w sk i i M. C h o r ą ż y . Przemyśl Chem. 18. 574. (1934)-

TABLICA 2

L.

P- Węgiel

Liczby Ap przepuszczalności koksu dla gazów w temperaturach 450° 500° 6000 7000 | 8000 | 9000

1 W 240 384 185 600 200 1S5

2

Węgiel koksowniczy

Pas de Calaix

186 159 149 170 192 312

a m ia n o w ic ie w t e m p e r a t u r z e o k o ło 500°, a k r z y w a p r z e p u s z c z a ln o ś c i p o s ia d a j e d e n p u n k t e k s tr e m a ln y , m ia n o w ic ie m in im u m w t e m p e ­ r a t u r z e 600°. P o z a te m c h a r a k t e r k r z y w e j j e s t j e d n o s t a j n y .

N a p o w y ż s z y m p r z y k ła d z ie w id a ć d o b i t ­ n ie , j a k z a s a d n ic z o ró ż n e p r z e p u s z c z a ln o ś c i m o g ą w y s tę p o w a ć u k o k s ó w w z a le ż n o ś c i o d te g o z ja k ie g o w ę g la p o c h o d z ą , o r a z o d te m ­ p e r a t u r y w j a k i c h te p ó łk o k s y c z y k o k s y b y ły o tr z y m a n e .

P o d k r e ś lić t u m u s im y , że s ą to o c z y w iś c ie ty lk o w z g lę d n e w y n ik i, o p a r t e n a d o ś w ia d ­ c z e n ia c h l a b o r a t o r y j n y c h i n ie m o g ą b y ć ro z ­ c ią g a n e n a p ro c e s te c h n ic z n e g o tw o r z e n ia się k o k s u .

R y c in a 3

W ęgiel 1--- W ęgiel 2 ... , ...

I I . W p ł y w s z y b k o ś c i o g r z e w a n i a n a p r z e p u s z c z a l n o ś ć .

W ie lk ie z n a c z e n ie w p ro c e s ie k o k s o w a n ia p o s ia d a s z y b k o ś ć p o d n o s z e n ia t e m p e r a t u r y . Z n a n ą j e s t rz e c z ą , że d o b r y w ę g ie l k o k s u ją c y , o g r z e w a n y d łu ż s z y c z a s w t e m p e r a t u r z e , le­

ż ą c e j p o n iż e j s t a n u p la s ty c z n e g o , m o ż e s t r a ­ cić w ła s n o ś c i tw o r z e n ia z le p io n e g o p r o d u k t u ,

116 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 19 (1935) z d ru g ie j za ś s t r o n y w ęg iel n i e z b y t n a d a j ą c y

się d la c e ló w k o k s o w n ic z y c h p rz e z o d p o w ie d ­ n ie o g rz e w a n ie m o ż e d a ć d o b r y k o k s .

P r z y c z y n a te g o d e c y d u ją c e g o w p ły w u s z y b k o ś c i o g rz e w a n ia n a w ła s n o ś c i k o k s u le ż y m ię d z y in n e m i w m n ie js z e j lu b w ię k sz e j w y ­ tr z y m a ło ś c i b itu m in ó w n a d z ia ła n ie te m p e r a ­ tu r y . G d y d o b r y w ę g ie l k o k s o w n ic z y , o g rz e w a n y d łu ż s z y c z a s w te m p e r a t u r a c h , le ż ą c y c h p o ­ n iż e j s t a n u p la s ty c z n e g o , tr a c i w ła s n o ś ć s p ie ­ k a n ia , p o le g a to n a te m , że b i t u m i n y ro z ło ­ ż y ły się p r z e d z m ię k n ię c ie m i n ie m o g ły p r z e ­ p o ić i z le p ić p o z o s ta łe j n ie to p n ie ją c e j m a s y w ę g la (R e s tk o h le ) . N a t o m i a s t w ę g ie l g a z o w y s p ie k a ją c y m u s i b y ć b a r d z o s z y b k o o g r z a n y do t e m p e r a t u r y , w k tó r e j ro z p o c z y n a się s t a n p la s ty c z n y , w t y m c e lu a b y p o w s tr z y m a ć ro z ­ k ła d b itu m in ó w , k tó r e d z ia ła ją z le p ia ją c o w s ta n ie p la s ty c z n y m .

P o n iż s z a t a b e la o ra z w y k r e s w y k a z u ją , iż w z a le ż n o ś c i o d s z y b k o ś c i o g rz e w a n ia m o ż e ­ m y o tr z y m a ć d la te g o s a m e g o w ę g la w j e d n a ­ k o w y c h t e m p e r a t u r a c h n ie ty lk o ró ż n e w a r ­ to śc i n a p r z e p u s z c z a ln o ś ć d la g a z ó w , a le t a k ­ że m o ż e w o g ó le u le c z m ia n ie c h a r a k t e r k r z y ­ w ej p rz e p u s z c z a ln o ś c i.

TABLICA 3

Wpływ szybkości ogrzewania węgla na przepuszczalność koksu dla gazów.

Koks Rodzaj ogrzewania Przepuszczalność w temp.

450° 500“ 6oo° 700°I8000|900° iooo‘

W I

0—4000—3 °/min 400—500 —10/min 500— x —2 °/mm ³⁰⁷

12 292255 320 58 66

W II 0—400°—2 °/min 400—500°—1/2'/min

500 — x —2 °/min 440 — 192365 300 — 340

W III

0 — 4000— 1 °/mm 400—500 — i/2°/mm 500— x —2 °/mm

240₃₈₄1S5 600 200185

C h a r a k t e r k r z y w y c h d la IV’ I I i I I I j e s t z u p e łn ie do sie b ie p o d o b n y , co o d p o w ia d a z b liż o n y m s z y b k o ś c io m o g r z e w a n ia w ę g li p r z y k o k s o w a n iu . T rz e c ia k r z y w a (W 1} b y ła p rz e ­ s u n ię ta o 100 w s to s u n k u d o d w ó c h p o p r z e d ­ n ic h . M o ż n a b y w y tłó m a c z y ć to w te n s p o s ó b , że p o z a in n e m i c z y n n ik a m i s z y b k ie d o jś c ie ( V = 3 °/m » i) do s t a n u p la s ty c z n e g o n ie d o ­ p u śc iło do w ię k s z y c h z m ia n ( d e p o lim e r y z a c ji b itu m in ) w ę g la p rz e d s t a n e m p l a s ty c z n y m . T a k w ięc, p o r ó w n y w a ją c te w ę g le w s t a n i e p o c z ą tk u p la s ty c z n o ś c i, w id z im y , że je d n e m a ją b i t u m i n y m n ie j z d e p o lim e r y z o w a n e lu b ro z ło ż o n e n iż d ru g ie , c h o c ia ż s u b s t r a t w y j ­ ś c io w y b y ł te n s a m . O c z y w is te j e s t , że i n t e n ­ s y w n o ś ć p rz e b ie g u s t a n u p la s ty c z n e g o b ę ­ d zie w o b u ty c h w y p a d k a c h ró ż n a , co o d b ije się n a w ła s n o ś c ia c h p r o d u k tu , a w ię c p ó ł- k o k s u c z y k o k s u . B a rd z o i s t o t n y j e s t ró w n ie ż w p ły w s z y b k ie g o o g rz e w a n ia n a fo rm o w a n ie

się w a r s tw p o ło ż o n y c h p o z a s t r e f ą p la s ty c z n ą , a w ię c t. zw . „ k r y t y c z n e j ” 1) i p ó łs k o k s o w a n e j.

J e ż e li w ę g ie l p r z e c h o d z i p r ę d k o p rz e z s t a n p la s ty c z n y , w ó w c z a s ła tw ie j m o g ą się tw o ­ r z y ć k a n a lik i łą c z ą c e p o m ię d z y s o b ą p o s z c z e ­ g ó ln e p o r y . W p r z y p a d k u w o ln e g o o g rz e w a ­ n ia w ę g ie l tr a c i n a sw ej p rę ż n o ś c i w y d y m a ­ n ia , co w p ły w a n a z a n ik o g ó ln e j lic z b y k a n a ­ lik ó w w z g lę d n ie ich p r z e k r o ju .

O ile c h o d z i o b a r d z o d o s a d n e p o d k r e ś le ­ n ie w p ły w u s z y b k o ś c i o g rz e w a n ia , to p r z y -

R y c in a 4

W ęgiel 1 --- W ę g ie l 2 W ęg iel 3 ---

t o c z y m y ja k o p r z y k ł a d b a d a n y k o k s o w n ic z y w ę g ie l f r a n c u s k i, k t ó r y w s ta n ie ś w ie ż y m , o g r z e w a n y z s z y b k o ś c ią 1 °/m in w o k re s ie p la ­ s ty c z n o ś c i w y s a d z a ł z w ijk ę m e ta lo w ą , m im o d u ż e g o je j o p o r u , n a t o m i a s t n ie w ie lk ie , z d a ­ w a ło b y się, z m n ie js z e n ie te j s z y b k o ś c i, b o n a 1 /2/m in, p o z w o liło o tr z y m a ć k o k s n ie w y d ę ty i t w a r d y .

P o d o b n ie , j a k P a s dc C a la ix , z a c h o w a ł się w ę g ie ł a n g ie ls k i D urh am , d la k tó r e g o s z y b ­ k o ść o g r z e w a n ia 1 ° /m m b y ła o w ie le z a d u ż a p o w o d u ją c w y d y m a n ie k o k s u . T e z n a n e w ła ­ śc iw o śc i w ęg li tłu s ty c h n ie p o z w o liły n a p rz e p r o w a d z e n ie o d p o w ie d n ie g o p o r ó w n a n ia ic h w ty m w z g lę d z ie z w ę g la m i g a z o w e m i s p ie ­ k a j ą c e m i.

W p ł y w w i e l k o ś c i z i a r n a .

P r z y j m u j ą c za p o d s ta w ę p o g lą d , że n ie c a ły w ę g ie l to p n ie je , a ty lk o je g o p e w n e s k ła d ­ n ik i, i o n e d o p ie ro s c e m e n to w u ją c a ło ść , m u ­ s im y z a łó ż y ć , że in n e s ą w a r u n k i to p n ie n ia w e w n ą tr z - b r y ł k i w ę g la , a in n e n a je j p o w ie rz ­ c h n i, p r z e d e w s z y s tk ie m d la te g o , że w ę g ie l j e s t z ły m p r z e w o d n ik ie m c ie p ła . D la te g o te ż w e-

4) Prof. W. Ś w i ę t o s ł a w s k i , Przemysł Chem. 18.

560 (1934).

(1935) 19 P R Z E M Y S Ł C P I EMI C Z N Y 1 1 7

w n ą t r z z ia r n a p ó ź n ie j o t r z y m u j e m y te m p e ­ r a t u r ę to p n ie n ia b itu m in ó w n iż n a p o w ie rz ­ c h n i. I m w ię k s z e r o z d r o b n ie n ie w ę g la , te m o c z y w iś c ie t e r ó ż n ic e m ię d z y p o w ie r z c h n ią a ją d r e m b r y ł k i w ę g la s ą m n ie js z e , z a to z d r u ­ g ie j s t r o n y n a s t ę p u j e w ie lk ie ro z w in ię c ie p o ­ w ie r z c h n i, co u je m n ie w p ły w a n a z w ilż e n ie b r y ł e k n i e t o p n ie ją c y c h s to p io n e m i b i t u m i n a ­ m i. Z n a la z ło to w y r a z w t e o r ji p ro f. Ś w i ę - t o s ł a w s k i e g o 5), d o w o d z ą c e j, iż a k t y w a c j a w ę g la j e s t p ro c e s e m p r z e c iw s ta w n y m p ro c e s o ­ w i s p ie k a n ia się w ę g la , z w ią z a n e m u ze z m n ie j­

s z a n ie m się je g o p o w ie rz c h n i. B a d a n ia , p r z e ­ p r o w a d z o n e w C h e m ic z n y m I n s t y t u c i e B a ­ d a w c z y m , w y k a z a ły , że w ę g ie l k o k s u ją c y , z m ie lo n y n a b a r d z o d r o b n y p y ł, t r a c i w ła s ­ n o ś ć s p ie k a n ia . Z d r u g ie j s t r o n y z b y t d u ż e k a w a łk i u n ie m o ż liw ia ją z le p ia n ie b r y łe k w ę ­ g la z p o w o d u u t r u d n i o n y c h w a r u n k ó w s t y k u . P r o d u k t k o ń c o w y c h a r a k t e r y z u j e się w ty m p r z y p a d k u d u ż e m i lu ź n e m i p r z e s tr z e n ia m i p o m ię d z y b r y ł k a m i n ie r c g u la r n e m i w ę g la . P o w o d u je to o c z y w iś c ie z n a c z n e z m n ie js z e ­ n ie w y tr z y m a ło ś c i m e c h a n ic z n e j, n a co w p ły ­ w a je s z c z e te n f a k t , że j ą d r o z i a r n a , p r z e c h o ­ d z ą c p rz e z s t a n p l a s t y c z n y , o d g a z o w u je , m o ­ g ą c p o w o d o w a ć r y s y i p ę k n ię c ia w o t a c z a j ą ­ cej je , z e s ta lo n e j ju ż , p o w ło c e .

P o n iż s z a t a b lic a 4 o r a z w y k r e s ( r y c in a 5) i l u s t r u j ą w p ły w w ie lk o ś c i z ia r n a n a p r z e ­ p u s z c z a ln o ś ć k o k s ó w z w ę g la W .

R y c in a 5

W ęgiel 1 W ęgiel 2 --- .

Z w y k r e s u 5 w id z im y , że p r z y u ż y c iu ró ż n e g o z ia r n a z a s a d n ic z y c h a r a k t e r k r z y ­ w y c h o t r z y m u j e m y z u p e łn ie Len s a m ; n a t o ­ m i a s t w a r to ś c i b e z w z g lę d n e p r z e p u s z c z a ln o ­ ści w p o s z c z e g ó ln y c h t e m p e r a t u r a c h z w ię k ­ s z a ją się p r z y u ż y c iu z ia r n a w ię k sz e g o .

5) W . Ś w i ę t o s ł a w s k i . Weltkraftkonferenz, Berlin, 1930 i Sprawozd. i Prace Pol. Komit. Energetycznego 4. 107 (i930).

TAliLICA 4

Wpływ wielkości ziarna na przepuszczalność pótkoksu i koksu.

L. Wielkość Liczby przepuszczalności Ap w temp.

P* w granicach 450° 500° 6oou 7000 8oo° 900° 1000°

1 0 — 2 mm ₃₀₇ 12 292 255 320 58 68

2 2 — 3 mm 296 200 1020 215 930 545 633 W p ł y w d o d a t k ó w b i t u m i c z n y c h .

J a k w ia d o m o , je d n e m z w a ż n y c h z a g a d ­ n ie ń k o k s o w n ic tw a j e s t k w e s tja o t r z y m y w a ­ n i a d o b re g o k o k s u z w ę g li, z a w ie r a ją c y c h n ie ­ d o s ta te c z n ą ilo ść s k ła d n ik ó w b itu m ic z n y c h p o w o d u ją c y c h z le p ia n ie . O s ią g n ię to te n cel p rz e z w z b o g a c e n ie m a t c r j a l u k o k s o w a n e g o w s k ła d n ik i b itu m ic z n e . D o ty c h c z a s o w e b a d a ­ n i a s tw ie r d z iły n ie je d n o k r o tn ie , że d o d a te k te n w p ły w a k o r z y s tn ie n a w y tr z y m a ło ś ć k o k s u z w ę g la g a z o w e g o , s ła b o lu b z u p e łn ie n ie s p ie k a ją c e g o . W p r a c y n in ie js z e j u s ta lo n o n a t o m i a s t , j a k z m ie n ia się p r z e p u s z c z a ln o ś ć w ę g la W P i M , je śli d o d a ć do n ie g o 5 % p a k u o d p o w ie d n io s p r e p a r o w a n e g o . W je d n y m w y ­ p a d k u j e s t to p a k u p r z e d n io o d d y s ty lo w a n y do 450°, w d r u g im p o lim e r y z o w a n y w 200°

p r z y p rz e p ły w ie t le n u . S to s o w a n ie p a k u o g rz a n e g o u p r z e d n io do 450°, c z y te ż p o lim e ­ r y z o w a n e g o p r z y p r z e p ły w ie tl e n u w 200°, m ia ­ ło n a celu p rz e s u n ię c ie p u n k t u r o z k ła d u p a ­ k u n a w y ż s z e t e m p e r a t u r y , o d p o w ia d a ją c e w p r z y b liż e n iu m a k s y m u m p la s ty c z n o ś c i w ę g la . T a b lic a 5 i w y k r e s 6 p r z e d s ta w ia ją w y n ik i t y c h b a d a ń .

TABLICA s

Wpływ dodatków bitumicznych na przepuszczalność pólkoksu i koksu.

L. Rodzaj

użytego materjału

Przepuszczalność Ap w temp.

P- 't O1/1 O _{5000 6oo° 700° 8oo° 000°}

2 W sam 240 384 185 600 200 185

2 W + 5 % paku

(45°°) 289 413 390 690 300 252

3 W + 5 % paku

(2000) 39° 483 456 840 270

J a k w id a ć z p o w y ż s z e g o , s u b s ta n c je b i­

tu m ic z n e n ie w p ły w a ją n a c h a r a k t e r k r z y ­ w y c h . Z a u w a ż y ć d a je się ty lk o p o w ię k s z e n ie n a o g ó ł w a r to ś c i p r z e p u s z c z a ln o ś c i w p o s z c z e ­ g ó ln y c h t e m p e r a t u r a c h w s to s u n k u d o c z y ­ s te g o s u b s t r a t u . K r z y w e p r z e d s ta w ia ją c e p rz e p u s z c z a ln o ś c i w ę g la w z b o g a c o n e g o w b i­

t u m in y s ą j a k g d y b y p r z e s u n ię te w k ie ­ r u n k u p io n o w y m w s to s u n k u do w y k r e s u p rz e p u s z c z a ln o ś c i s a m e g o w ę g la .

W p ł y w d o d a t k ó w o d c h u d z a j ą c y c h . W ę g le g a z o w o -s p ie k a ją c e k o k s o w a n e d a j ą p r o d u k t y o d o ść s ła b e j w y tr z y m a ło ś c i m e c h a -

118 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 19 (1953)

R y c in a ⁶

W ęgiel 1 --- - W ęgiel 2 --- W ęgiel 3 ...

n ic z n e j; p r z y c z y n a le ż y , m ię d z y in n e m i, w z b y t d u ż e j ilo śc i l o tn y c h części, n ie s p a d a ją - cej p o n iż e j 3 0 % . P o w o d u je o n a tw o r z e n ie się r y s i p ę k n ię ć w u tw o r z o n y m k o k s ie , a co za te m id z ie , s ła b ą w y tr z y m a ło ś ć m e c h a n ic z n ą . J e ż e li id z ie o p o p r a w ę k o k s u p rz e z z m ia n ę n a t u r y m a t e r j a ł u p o d d a w a n e g o k o k s o w a n iu , to w y d a w a ło się n a jr a c jo n a ln ie j z m n ie js z y ć p r o c e n to w ą z a w a r to ś ć lo tn y c h części p rz e z d o d a t e k ś r o d k a „ o d c h u d z a ją c e g o ” , n p . w ę g la c h u d e g o , z a w ie r a ją c e g o 13— 1 8 % l o tn y c h c z ę ­ ści. B r a k w ę g la c h u d e g o w z a in te r e s o w a n y c h z a g łę b ia c h p r z y c z y n ił się do z n a le z ie n ia m a ­ t e r j a ł u z a s tę p c z e g o w p o s ta c i p ó łk o k s u 6). U ż y ­ cie p ó łk o k s u m a tę d u ż ą z a le tę , że ilo ść lo tn y c h c zęści m o ż n a do p e w n e g o s to p n ia p r z y o t r z y ­ m y w a n iu p ó łk o k s u re g u lo w a ć , p ró c z te g o do o tr z y m y w a n i a p ó łk o k s u m o ż n a s to s o w a ć z a ­ ró w n o w ę g le k o k s u ją c e , j a k te ż i n ie k o k s u ją - ce, co z n a c z n ie ro z s z e rz a s k a lę w ę g li, m o g ą ­ c y c h z n a le ź ć z a s to s o w a n ie w k o k s o w n ic tw ie . W a d ą te g o m a t e r j a ł u j e s t b r a k s u b s t a n c y j b i­

tu m ic z n y c h , k t ó r y n ie p o z w a la n a w ię k s z y d o ­ d a t e k p ó łk o k s u ; b itu m ic z n e s u b s t a n c j e w ę g la n ie m o g ły b y z le p ić z b y t w ie lk ie j ilo śc i o b c e g o o b o ję tn e g o m a t e r j a ł u .

R ó w n o c z e ś n ie w ie lk ie ilo śc i m ia łu w ę g lo ­ w eg o , le ż ą c eg o n a h a łd a c h , d łu g o c z e k a ły n a celo w e z u ż y tk o w a n ie . O s ta tn ie m i c z a s y z w ró ­ c o n o u w a g ę n a m o ż n o ś ć s to s o w a n ia do ce ló w p o p r a w y k o k s u m ia łu z h a łd y , k t ó r y w y s t a ­ w io n y p rz e z d łu ż s z y c z a s n a d z ia ła n ie tle n u a tm o s f e r y c z n e g o u le g a d a le k o id ą c y m z m ia ­ n o m w e w n ę tr z n y m .

R o la w ę g la z h a łd y , p o p r a w ia ją c e g o ja k o ś ć k o k s u z w ę g la g a z o w o -s p ie k a ją c e g o n ie z o ­ s t a ł a j a k d o ty c h c z a s , te o r e ty c z n ie c a łk o w i­

cie w y ja ś n io n a .

6) W . Ś w ię t o s ł a w s k i, B. R o g a , M . C h o r ą ż y . Przemysł Chem. 16 149(19 32); W . Ś w i ę t o s ł a w s k i , Fuel 9. 564—566 (1930).

J a k z p o w y ż sz e g o w id a ć , d o d a t k i o d c h u ­ d z a ją c e o d g r y w a ją w k o k s o w n ic tw ie d u ż ą r o ­ lę z w ła sz c z a je ż e li id z ie o p o p r a w ę w y t r z y m a ­ ło ści m e c h a n ic z n e j k o k s u z p e w n y c h g a t u n ­ k ó w w ę g li; w p r a c y n a s z e j z b a d a liś m y , j a k z m ie n ia się p rz e p u s z c z a ln o ś ć k o k s u p r z y z a ­ s to s o w a n iu t y c h d o d a tk ó w .

P o n iż e j p o d a je m y w y n ik i p r z e p u s z c z a l­

n o ś c i o tr z y m a n e d la k o k s ó w z m ie s z a n in y w ę ­ g la g a z o w e g o s p ie k a ją c e g o z d o d a tk ie m w ę ­ g la c h u d e g o F ra n ciszek o ra z z d o d a tk ie m p ó ł­

k o k s u i m ia łu z h a ł d y ( ta b lic a 6).

TABLICA 6

Przepuszczalność koksu z dodatkiem półkoksu, miału z hałdy oraz węgla chudego.

L. Rodzaj użytego Przepuszczalność A p w temp.

P- materjału

450° 5000 6oo° 700° 8000 900° IOOO0

1 W 307 12 292 255 320 58 66

2 W + 15 % miału

z hałdy 65 23 129 260 350 105 153

3 W + 15 % pół­

koksu 314 132 361 570 1125 373 780

4

W + 15 % węgla

chudego 186 39 290 227 170 328 225

Z t y c h w y k r e s ó w w id a ć , że w p ły w d o d a t ­ k ó w o d c h u d z a ją c y c h j e s t z a s a d n ic z o in n y , n iż d o d a tk ó w b itu m ic z n y c h . P r z y d o d a t k a c h s u b ­ s t a n c y j o d c h u d z a ją c y c h u le g a ją z m ia n ie n ie - ty lk o p o s z c z e g ó ln e w a r to ś c i p r z e p u s z c z a l­

n o śc i, le c z t a k ż e k s z t a ł t w y k r e s u z m ie n ia się w y r a ź n ie . P r z y z a s to s o w a n iu d o d a tk ó w o d ­ c h u d z a ją c y c h w y s t ę p u j e j e d e n z d e c y d o w a n y p u n k t m a k s y m a l n y p rz e p u s z c z a ln o ś c i w 800°, p o d c z a s g d y s a m w ę g ie l b e z d o d a tk ó w m a

R y c in y 7

W ęg iel 1 --- W ęgiel 3 --- W ęgiel 2 ... W ęgiel ⁴ —o— o— o—

( 1935) 19 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 119

d w a m a k s y m a w y r a ź n e w t e m p e r a t u r z e 600°

i 800°.

N ie w ą tp liw e j e s t , że d z ia ła n ie d o d a tk ó w o d c h u d z a ją c y c h ro z g r y w a się w t y m o k re s ie w k t ó r y m z a c h o d z i z a s a d n ic z o fo rm o w a n ie się s t r u k t u r y k o k s u , to j e s t w o k re s ie p l a ­ s ty c z n o ś c i. R e z u l t a t te g o d z ia ła n ia u w id o c z ­ n i a się w y r a ź n ie j e d n a k d o p ie ro w w y ż s z y c h t e m p e r a t u r a c h , g d z ie w y s t ę p u j e z n a c z n e p o ­ le p s z e n ie p r z e p u s z c z a ln o ś c i.

R ycina 8

W ęgiel 1 --- W ęgiel 2 W ęgiel 3 ---

P o d o b n e b a d a n i a n a d w p ły w e m d o d a tk ó w o d c h u d z a ją c y c h p r z e p ro w a d z o n o r ó w n ie ż d la w ę g la g a z o w e g o F .

T A B L IC A 7

Przepuszczalność koksów z węgla F oraz wpływ na nią dodatków odchudzających.

L.

P-

Rodzaj użytego materjału

Przepuszczalność Ap w temp.

OOlo 5000 6000 7000 8oo° 900° 1000°

i Węgiel F 240 64 260 190 186 — —

2 F + 15 % miału 450 185 262 573 81 120 345 3 F - j- 15% półkoksu 520 176 412 753 385 142 650

N a le ż y z a z n a c z y ć , że w p ły w m ia łu z h a ł ­ d y n a w z r o s t p rz e p u s z c z a ln o ś c i j e s t p o d o b n y d o w p ły w u p ó łk o k s u , p r z y c z e m s iln ie j j e d n a k d z ia ła d o d a t e k p ó łk o k s u .

P o r o w a to ś ć i p r z e p u s z c z a ln o ś ć s ą to c e c h y w p e w n e j m ie rz e z s o b ą z w ią z a n e . N a p ie r w ­ s z y r z u t o k a w y d a w a ć b y się m o g ło , że p o w i­

n ie n is tn ie ć z w ią z e k p r z y c z y n o w y w te m z n a ­ c z e n iu , że z w ię k s z o n e j p o r o w a to ś c i p o w in n a t o w a r z y s z y ć t a k ż e i w ię k s z a p r z e p u s z c z a ln o ś ć k o k s u . J a k w y k a z a ły j e d n a k b a d a n i a p ro f.

Ś w i ę t o s ł a w s k i e g o i Dr . C h o r ą ż e g o , p r z e ­ p u s z c z a ln o ś ć m o ż e b y ć m a ła p r z y z n a c z n e j p o r o w a to ś c i. N a p o r o w a to ś ć s k ł a d a j ą się b o ­

w ie m z a ró w n o „ p o r y o t w a r t e ” , j a k te ż i, ,p o r y z a m k n i ę t e ” , z k t ó r y c h ty lk o p ie rw s z e , j a k o k o m u n ik u ją c e się m ię d z y s o b ą , w p ły w a ją n a t a k ą c z y in n ą w a r to ś ć p rz e p u s z c z a ln o ś c i. P o ­ r y , p o d k tó r e m i r o z u m ie m y w a k u o le n ie łą ­ c z ą c e się m ię d z y s o b ą , lu b p o łą c z o n e k a n a ­ lik a m i o b a r d z o m a ły c h p r o m ie n ia c h tw o r z ą się g łó w n ie w n iż s z y c h t e m p e r a t u r a c h w c z a ­ sie f o r m o w a n ia się p ó łk o k s u z p la s ty c z n e j m a ­ s y w ę g la . D a ls z e m u w y k s z ta łc e n iu u le g a ją w w y n ik u p iro g e n e ty c z n e g o r o z k ła d u ś c ia n e k i k a n a lik ó w k o k s u w t e m p e r a t u r a c h w y ż ­ s z y c h . R ó w n o c z e ś n ie j e d n a k w w y ż s z y c h t e m p e r a t u r a c h m o ż e z a c h o d z ić z m n ie js z a n ie się p rz e p u s z c z a ln o ś c i, z a le ż n e o d c a łeg o s z e ­ re g u c z y n n ik ó w , t a k i c h j a k k o n t r a k c j a o b ­ ję to ś c i, r o z k ła d p ir o g e n e ty c z n y ś c ia n e k ( „ p o ­ r y o t w a r t e ” ), g r a f ito w a n ie i t. p.

P o n iż e j p o d a n e w y n ik i d o ty c z ą c e p o r o w a ­ to ś c i b a d a n y c h k o k s ó w z w ę g la W o ra z z t e ­ g o ż w ę g la z d o d a tk ie m m ia łu z h a łd y , m ia łu p ó łk o k s u , o ra z w ę g la c h u d e g o . P o r o w a to ś ć o z n a c z a n o m e to d ą T h ó r n e r a .

T A B L IC A 9

Porowatość koksów według Thórnera.

L.

P-

Rodzaj użytego materjału

Liczby porowatości koksów otrzy­

manych w temp.

OOIT)■■f 5000 6000 700° 8000 9000IOOO0

1 W 55,2 46,8 56,8 52,3 53,1 Si.i 50,8

2 W +m iai z hałdy 50,0 45.0 52,4 54.0 53.2 55,2 52,0 3 W +półkoks 51.3 49.6 52.4 55.1 50,6 54,7 54,6 4 W + 1 5 % 49.9 48,0 53.8 56,8 5 2 ,S 52,7 53,8

O p r z e p u s z c z a l n o ś c i k o k s ó w z o d m i a n p e t r o g r a f i c z n y c h w ę g l a i i c h m i e s z a ­ n i n w r ó ż n y c h s t a d j a c h k o k s o w a n i a .

W ę g ie l, j a k w ia d o m o , n ie j e s t m a t e r j a ł e m je d n o r o d n y m , s ta n o w i m ie s z a n in ę t. z w . o d ­ m ia n p e tr o g r a f ic z n y c h w i t r y t u , d u r y t u , o b a r ­ d zo r ó ż n y m s k ła d z ie p r o c e n to w y m , z d o d a t ­ k ie m p e w n e j ilo śc i f u z y tu . P r z e w a g a te j c z y in n e j o d m ia n y p e tr o g r a f ic z n e j w ty p ie wrę g la s ta n o w ić b ę d z ie , o c z y w iś c ie p o z a s to p n ie m z w ę g le n ia , o w ła s n o ś c ia c h tw o r z e n ia k o k s u z te g o w ę g la o o k re ś lo n e j w y tr z y m a ło ś c i m e ­ c h a n ic z n e j, g ę sto śc i, p a ln o ś c i i t . p .

Z b a d a n o w p ły w s k ła d u m ie s z a n in y o d m ia n p e tr o g r a f ic z n y c h w i t r y t u i d u r y t u z je d n e j, a w i t r y t u i f u z y tu z d r u g ie j s tr o n y , n a t a k i e w y k s z ta łc e n ie p o r w k o k s ie , k t ó r e s p r a ­ w ia , że o t r z y m a n y k o k s j e s t m n ie j lu b w ię c e j p r z e p u s z c z a ln y d la g a z ó w .

W t y m c e lu w y d z ie lo n o w i t r y t , d u r y t i fu - z y t z je d n e g o p o k ła d u g ó rn o ś lą s k ie g o w ę g ła g a z o w e g o s p ie k a ją c e g o .

Z o d m ia n a m i te m i w y k o n a n o d w ie s e r je d o ś w ia d c z e ń . W je d n e j p o d d a w a n o k o k s o w a ­

1 2 0 P R Z E M Y Ś L C H E M I C Z N Y 19 (1935) n i u w o p is a n e m w y ż e j u r z ą d z e n iu m ie s z a n in y

z m ie n n y c h ilo ści w i t r y t u i d u r y t u , w d r u g ie j z a ś m ie s z a n in y w i t r y t u i f u z y tu . O tr z y m a n e p r ó b k i k o k s u z b a d a n o n a p rz e p u s z c z a ln o ś ć d la g a z ó w , p rz y c z e m w y n ik i, z e s ta w io n e w t a b l i c y 10, w s k a z u ją n a p rz e p u s z c z a ln o ś ć k o ­ k s u z m ie s z a n in w i t r y t u z d u r y te m , w t a b l i ­ c y 11 w i t r y t u z f u z y te m .

T A B L IC A io

Przepuszczalność koksów z mieszanin witrytu i durytu

y, Skład %-owy Liczby przepuszczalności koksów otrzymanych w temp.

mieszaniny

4So° 5000 6000 7000 8oo( 9000 IOOO0

i Witryt z węgla /i 105 237 160 23 79 64 50

i i W itryt+io% D 130 153 74 26 158 123 45 n i W itryt+20% D ios 155 49 44 172 34° 30°

IV W itryt+30% D 213 377 21 I 210 236 260 220 V W itryt+40% D 312 364 280 269 335 255 327 VI W itryt+50% D 37° 597 217 200 54° 379 700

Z p o w y ż s z e j ta b l i c y 1 O-ej i w y k r e s u 9 w i­

d z im y , że w m ia r ę w z r o s tu p r o c e n to w e j z a ­ w a r to ś c i d u r y t u do 1 0 % , p rz e p u s z c z a ln o ś ć k o k s ó w m a le je n ie z n a c z n ie , p o w y ż e j z a ś te g o p r o c e n tu s iln ie w z r a s ta i to w e w s z y s tk ic h o k re s a c h k o k s o w a n ia .

/;

R y c in a 9

W ęgiel 1 --- W ęgiel 2 W ęgiel 3 ---

W ta b l i c y 11 u m ie s z c z o n o d a n e ty c z ą c e p rz e p u s z c z a ln o ś c i k o k s ó w o tr z y m a n y c h z m ie ­ s z a n in w i t r y t u z d o d a tk ie m 1, 2 , 4 % f u z y tu .

F u z y t d o d a w a n o w ty c h m n ie j w ię c e j g r a n i ­ c a c h , w j a k i c h o n n o r m a ln ie w y s tę p u je w n a ­ s z y c h w ę g la c h .

T A B L IC A i i

Przepuszczalność koksów z mieszanin witrytu i fuzytu.

U

Z

Skład %-owy mieszaniny

Liczby przepuszczalności koksów otrzymanych w temp.

OOU~) 500° 6oo° 7000 0OOCO 9 oo° 1000"

I Witryt + 1 % F ^{I I O} 82 73 44 71 67 36 II Witryt + 2% F 105 45 67 28 42 18 27 III Witryt 3% F 96 36 45 25 129 108 160 IV Witryt + 4% F 123 43 48 13 84 57 60 Z t a b l i c y 11 w y n ik a , że d o d a t e k f u z y t u w p ły w a ra c z e j n a z m n ie js z e n ie p r z e p u s z c z a l­

n o ś c i o t r z y m a n y c h k o k s ó w , p r z y c z e m z m ia n y te s ą n ie r e g u la r n e i n ie z n a c z n e w p o r ó w n a ­ n iu z p r z y p a d k ie m , g d y m a m y d o c z y n ie n ia z d u r y t e m .

U w a g i o g ó l n e .

S y s t e m a t y c z n a a n a liz a p rz e p u s z c z a ln o ś c i p ó lk o k s ó w i k o k s ó w w r ó ż n y c h s t a d j a c h k o ­ k s o w a n ia p o z w o liła n a s tw ie r d z e n ie lic z n y c h p r z e m ia n , j a k i e z a c h o d z ą w s t r u k t u r z e m a - t e r j a ł u j u ż u fo rm o w a n e g o , a w ię c p o p r z e jś c iu w ę g la p rz e z s t a n p la s ty c z n y . O k a z a ło się, że p r z e p u s z c z a ln o ś ć p r o d u k t u k o ń c o w e g o , o t r z y ­ m a n e g o w t e m p e r a t u r z e 1000° i p o w y ż e j, j e s t d la w ę g la k o k s o w n ic z e g o w a r to ś c ią m a k s y ­ m a ln ą , s ta le r o s n ą c ą , p o c z ą w s z y o d t e m p e r a ­ t u r y 600°. N a t o m i a s t p ó łk o k s z w ę g la g a z o ­ w e g o s p ie k u ją c e g o n ie j e d n o k r o t n i e w y k a z u je p r z e p u s z c z a ln o ś ć z n a c z n ie w y ż s z ą , o d k o k s u z te g o ż w ę g la z w ła s z c z a w g r a n ic a c h ty c h t e m p e r a t u r , w k t ó r y c h z a c h o d z i p o w tó r n e z n a c z n e o d g a z o w a n ie m ia n o w ic ie o k o ło 700°.

P r z y p u s z c z a ć n a le ż y , że w t y m c z a sie n a s t ę ­ p u je s iln y r o z k ła d ś c ia n p o r j u ż u p r z e d n io u f o r m o w a n y c h , d z ię k i c z e m u łą c z ą się ze s o b ą w a k u o le i tw o r z ą k a n a l i k i w a r u n k u j ą c e w n a ­ s tę p s tw ie m n ie js z ą lu b w ię k s z ą p r z e p u s z c z a l­

n o ś ć k o k s u . P ó ź n ie js z e z m n ie js z e n ie p r z e ­ p u s z c z a ln o ś c i p r z y p is a ć n a le ż y p r a w d o p o ­ d o b n ie k o n t r a k c j i d e f o r m u ją c e j w y tw o r z o n ą s t r u k t u r ę k o k s u , o s a d z e n iu się w d r o b n y c h k a n a lik a c h w ę g la b e z p o s ta c io w e g o p o w s ta ­ łego z p ir o g e n e ty c z n e g o r o z k ła d u w ę g lo w o ­ d o ró w , w z g lę d n ie — w w y ż s z y c h t e m p e r a t u ­ r a c h g r a f ity z a c ji.

Z b a d a n ie w p ły w u c z y n n ik ó w f iz y c z n y c h p r z e d e w s z y s tk ie m s z y b k o ś c i o g r z e w a n ia i w ie l­

k o śc i z ia r n a w ę g lo w e g o n a p rz e p u s z c z a ln o ś ć tw o rz ą c e g o się k o k s u w y ja ś n ia w p e w n e j m ie ­ rz e z n a n y j u ż o d d a w n a d o d a t n i e f e k t w y ­ s t ę p u j ą c y p r z y n a le ż y te m z m ie le n iu i w y m ie ­ s z a n iu m ie s z a n k i k o k s o w n ic z e j.

B a d a n i a n in ie js z e s ą r ó w n o c z e ś n ie p r ó b ą o ś w ie tle n ia ro li, j a k ą o d g r y w a ją w p ro c e s ie

(1935) 1!) P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 1 2 1

k o k s o w a n ia p e w n e d o d a t k i s to s o w a n e w k o - k s o w n ic tw ie do w ę g la c e le m p o p r a w ie n ia j a ­ k o śc i k o k s u , a w ię c p ó łk o k s , m ia ł z h a łd y , w ę ­ g le c h u d e , d o d a t k i b itu m ic z n e . S tw ie r d z iliś m y , że o ile s a m e g o w z r o s tu p r z e p u s z c z a ln o ś c i n ie m o ż n a p o w ią z a ć b e z p o ś r e d n io z p o p r a w ą w y ­ t r z y m a ło ś c i m e c h a n ic z n e j g o to w e g o k o k s u , 0 ty le z w ię k s z o n a d z ię k i p e w n y m d o d a tk o m p rz e p u s z c z a ln o ś ć o d g r y w a ć m o ż e z n a c z n ą ro lę w c z a sie k o k s o w a n ia w ę g la , u ł a t w i a j ą c sw o ­ b o d n e je g o o d g a z o w a n ie i z m n ie js z e n ie t y m s p o s o b e m tw o r z e n ia się n ie p o ż ą d a n y c h ry s 1 p ę k n ię ć w k o k s ie . P r z e p u s z c z a ln o ś ć n a d a j e w re s z c ie p ó łk o k s o w i c z y k o k s o w i, o k re ś lo n e w ła s n o ś c i w a ż n e w r e a k c ja c h c h e m ic z n y c h i fiz y k o - c h e m ic z n y c h , z a le ż n y c h o d w ie lk o ś c i p o w ie r z c h n i z e tk n ię c ia , k t ó r e się o d b y w a ją n a g r a n ic y d w ó c h fa z — s ta łe j i g a z o w e j, a z a t e m n p . w w ie lk im p ie c u c z y ż e liw ia k u .

B a r d z o i s t o t n e m o k a z a ło się z b a d a n ie w p ły w u , j a k i w y w ie r a ją n a p ó ź n ie js z ą s t r u k ­ t u r ę k o k s u i je g o p rz e p u s z c z a ln o ś ć o d m ia n y p e tr o g r a f ic z n e , o ra z ic h u d z i a ł p r o c e n to w y w w ę g lu w y jś c io w y m .

S tw ie r d z ić n a le ż y że r ó ż n y r o d z a j p r z e ­ p u s z c z a ln o ś c i w a r s tw p ó łk o k s u i k o k s u p o ­ z o s t a j ą c y c h w r ó ż n y c h t e m p e r a t u r a c h p ie c a , m u s i m ie ć w y b iL n y w p ły w n a d ro g ę g a z ó w w p ie c u k o k s o w n ic z y m , w a r u n k u j ą c u s t a l a ­ n ie się k a ż d o r a z o w e b ie g u g a z ó w w d a n y m o d c in k u c z a s u .

N a le ż y z a z n a c z y ć , że o tr z y m a n e w y n ik i m o g ą b y ć ty lk o o g ó ln e m i w y ty c z n c m i d la p r a k t y k i , b o w ie m b a d a n i a n a s z e p r z e p r o w a ­ d z o n e z o s ta ły w s k a li l a b o r a t o r y j n e j i m a łe j p ó łte c h n ic z n e j, z k t ó r e j , j a k w ia d o m o , n ie m o ż n a o d tw o r z y ć śc iśle w a r u n k ó w te c h n ic z ­ n e g o p r o c e s u . W a ż n e n ie w ą tp liw ie b y ło b y p r z e p r o w a d z e n ie n i e k t ó r y c h d o ś w ia d c z e ń w s k a li te c h n ic z n e j i e w e n tu a ln e u s ta le n ie w z a ­ je m n e g o s to s u n k u p r z e p u s z c z a ln o ś c i k o k s ó w o t r z y m a n y c h w r ó ż n y c h t e m p e r a t u r a c h s k a li te c h n ic z n e j i l a b o r a t o r y j n e j .

S t r e s z c z e n i e .

1. O p ie r a ją c się n a u p r z e d n io o p r a c o w a ­ n e j w D z ia le W ę g lo w y m C h. I. B . m e to d z ie , z b a d a n o p r z e p u s z c z a ln o ś ć p ó lk o k s ó w i k o ­ k só w , o tr z y m a n y c h z w ę g la w r ó ż n y c h te m ­ p e r a t u r a c h , p o c z ą w s z y o d 4 5 0 ° do 1000°.

2. P o r ó w n a n o w y n ik i p rz e p u s z c z a ln o ś c i o t r z y m a n e w r ó ż n y c h t e m p e r a t u r a c h d la p ó ł- k o k s ó w i k o k s ó w z w ę g la k o k s o w n ic z e g o (2 7 ,5 6 % l o t n y c h części) o ra z z w ę g la g a z o ­ w e g o s p ie k a ją c e g o , p o c h o d z ą c e g o z G ó rn e g o Ś lą s k a , p r z y c z e m o k a z a ło się, że p r z e p u s z c z a l­

n o ś ć k o k s u o tr z y m a n e g o w w y s o k ic h te m ­ p e r a t u r a c h z w ę g la k o k s o w n ic z e g o j e s t w a r ­ to ś c ią m a k s y m a ln ą , n a t o m i a s t k r z y w a p r z e ­ p u s z c z a ln o ś c i p r o d u k tó w , o t r z y m a n y c h w r ó ż n y c h t e m p e r a t u r a c h z w ę g la g a z o w e g o s p ie k a ją c e g o p o s ia d a d w a w y b i t n e m a x im a

w te m p . o d p o w ia d a ją c y c h t e m p e r a t u r o m z w ię k s z o n e g o o d g a z o w y w a n ia w ęg li.

3. Z b a d a n o w p ły w s z y b k o ś c i o g rz e ­ w a n ia n a p r z e p u s z c z a ln o ś ć p ó lk o k s ó w i k o ­ k s ó w z w ę g li k o k s o w n ic z y c h i g a z o w y c h s p ie ­ k a ją c y c h , o t r z y m a n y c h w r ó ż n y c h s t a d j a c h k o k s o w a n ia .

4. Z b a d a n o w p ły w w ie lk o śc i z ia r n a m ie ­ s z a n in y k o k s o w n ic z e j n a p r z e p u s z c z a ln o ś ć p ó lk o k s ó w i k o k s ó w .

5. S tw ie r d z o n o , że d o d a t e k s u b s ta n c y j b itu m ic z n y c h w p ły w a d o d a tn io n a z w ię k s z e ­ n ie p rz e p u s z c z a ln o ś c i p ó lk o k s ó w i k o k s ó w , n a t o m i a s t n ie z m ie n ia z a s a d n ic z o o g ó ln e g o c h a r a k t e r u k r z y w y c h p rz e p u s z c z a ln o ś c i.

6 . O z n a c z o n o w p ły w d o d a tk ó w o d c h u ­ d z a ją c y c h t a k ic h , j a k p ó łk o k s , w ę g ie l z h a ł d y i w ęg iel c h u d y , d o d a w a n y c h p r z e d k o k s o w a ­ n ie m do w ę g la g a z o w e g o s p ie k a ją c e g o , n a p r z e p u s z c z a ln o ś ć p r o d u k tó w o t r z y m a n y c h z ty c h m ie s z a n in w r ó ż n y c h t e m p e r a t u r a c h . W p ły w d o d a tk ó w o d c h u d z a ją c y c h s p r a w ia , że n ie ty lk o z w ię k s z a ją się z n a c z n ie o g ó ln e w a r to ś c i p rz e p u s z c z a ln o ś c i, a le ró w n o c z e ś n ie p r z e s u w a ją się ta k ż e t e m p e r a t u r y , w k t ó r y c h p r o d u k t o t r z y m a n y z s a m e g o w ę g la g a z o w e g o s p ie k a ją c e g o w y k a z u je m a k s y m u m p r z e p u ­ s z c z a ln o ś c i.

7. Z b a d a n o w p ły w s k ła d u m ie s z a n in y o d m ia n p e tr o g r a f ic z n y c h w i t r y t u i d u r y t u z j e d n e j, a w i t r y t u i f u z y tu u d ru g ie j s t r o n y n a p r z e p u s z c z a ln o ś ć p r o d u k tó w o t r z y m y w a n y c h z ty c h m ie s z a n in w r ó ż n y c h s t a d j a c h k o k s o w a ­ n ia , p r z y c z e m o k a z a ło się, że d u r y t w p ły w a w y b itn ie n a z w ię k s z e n ie się p rz e p u s z c z a ln o ś c i, n a t o m i a s t w p ły w f u z y tu , d o d a w a n e g o w ilo ści do 4 % , n ie j e s t r e g u la r n y i n a o g ó ł n ie z n a c z n y w p o r ó w n a n iu z p r z y p a d k ie m , g d y m a m y do c z y n ie n ia z d u r y te m .

SU M M A R Y

1. Using the method elaborated by the Coal Depart­

ment of the Ch. I. B. (Chemical Research Institute), the permeability of semi-cokes and cokes secured from coal at various temperatures from 450° to 10000 was investigated.

2. A comparison was made of the results of perme­

ability found at various temperatures for semi-cokes and cokes from coking coals (27,56% Volatile constituents) and from gas-flaming caking coals from the Upper Silesian coal­

fields; it was found that the permeability of coke obtained at high temperatures from coking coal rises to a maximum value, but that the curve representing the permeability of products obtained at various temperatures from gas-flaming caking coals possesses two distinct maxima at temp, corre­

sponding with those of enhanced degassing of coal.

3. The influence of velocity of heating on the permeabi­

lity of semi-cokes and cokes from coking coals and from caking gas-flaming coals obtained at various stages of co­

king was investigated.

4. An investigation was made of the influence of the size of the grains of coking mixture on the permeability of semi-cokes and cokes.

5. It was ascertained that the addition of bituminous substances leads to increased permeability of semi-cokes and cokes, but it does not fundamentally change the ge­

neral character of the permeability curves.

1 2 2 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 19 ( 1935)

6 The effect of adding de - bitumenising material (semi-coke, pit-head coal slack and hard coals being added before coking to caking gas-coals) on the permeability of products obtained at various temperatures was determined.

The influence of de-bitumenising materials is such that not only does permeability greatly increase generally, but at the same time the temperatures of maximum permeability are shifted.

7. An investigation of the influence of the composi­

tion of mixtures of petrographic varieties of vitrain and durain on the one hand and o f vitrain and fusain on the other on the permeability of products obtained from such mixtures at various stages of coking showed that durain causes considerable increase in permeability whilst the in­

fluence of fusain, added in quantities of up to 4%, is not uniform, and is on the whole inconsiderable as compa- rised with that of durain.

Mechanizm hydratacji langbeinitu

L e m é c a n ism e de l'h y d r a t a t i o n d e la la n g b e in ite Ta d e u s z P I E C H O W I C Z

Z a k ła d N ieo rg a n icz n ej T ec h n o lo g ji C h em icznej P o lite c h n ik i L w ow skiej N ad eszło 23 k w ie tn ia 1935

D okończenie I I I . P r ę d k o ś ć r o z p u s z c z a n i a

l a n g b e i n i t u .

Z n a ją c m e c h a n iz m h y d r a t a c j i l a n g b e in itu m o ż n a u j ą ć lic z b o w o p r ę d k o ś ć te g o p ro c e s u . W y s ta r c z y p r z y t e m u w z g lę d n ić p ie r w s z ą je g o część, to j e s t p r ę d k o ś ć ro z p u s z c z a n ia la n g ­ b e in itu , p o m ija ją c k r y s t a l i z a c j ę p r o d u k tó w , j a k o z ja w is k o w tó r n e .

P r ę d k o ś ć ro z p u s z c z a n ia c ia ła s ta łe g o w c ie c z y o k re ś la się n a jc z ę ś c ie j w z o re m B o g u s - k i e g o ( N o y e s a i W h i t n e y a ) , k t ó r y o d p o ­ w ia d a fo r m a ln ie w z o ro m n a p rę d k o ś ć r e a k c ji p ie rw sz e g o rz ę d u w u k ła d z ie j e d n o r o d n y m . Z e w z o re m ty m łą c z y się h is to r y c z n ie te o r j a N e r n s t a o is tn ie n iu n a s y c o n e j w a r s te w k i d y ­ fu z y jn e j p r z y p o w ie rz c h n i c ia ła s ta łe g o . W y ­ k a z a n o j e d n a k , że z a ło ż e n ia N e r n s t a p r o ­ w a d z ą w n i e k t ó r y c h w y p a d k a c h do n i e p r a w ­ d o p o d o b n ie d u ż y c h g ru b o ś c i w a r s te w k i d y ­ fu z y jn e j, a d a d z ą się z a w sz e z a s tą p ić r o z w a ­ ż a n ia m i o p a r te m i n a t e o r j i k in e ty c z n e j ro z ­ tw o r ó w 13).

M o ż n a n a t o m i a s t t r a k t o w a ć w z ó r B o g u s - k i e g o ściśle f o r m a ln ie , n ie w ią ż ą c go z ż a d - n e m i p r z y p u s z c z e n ia m i co d o m e c h a n iz m u r e a k c ji. S t a j e się o n w t e d y p r z y p a d k ie m o g ó l­

n e j t e o r j i m a te m a t y c z n e j r o z p u s z c z a n ia 14), o p a r te j j e d y n i e n a z a ło ż e n iu , że p r ę d k o ś ć ro z p u s z c z a n ia j e s t p r o p o r c jo n a ln a do p o ­ w ie r z c h n i i do p e w n e j f u n k c ji k o n c e n tr a c ji.

O g ó ln e ró w n a n ie , o b e jm u ją c e z m ie n n o ś ć p o w ie rz c h n i i k o n c e n tr a c ji, j e s t d o s y ć s k o m ­ p lik o w a n e i z w y k le s to s u je się p e w n e z a ło ż e n ia u p r a s z c z a ją c e . Z a k ła d a ją c :

P = consł,

o tr z y m u j e m y w z ó r B o g u s k i e g o . P r z y ję c ie 18) H. F re u n d lic h , Kapillarchemie, t. I, 475. E. A.

M oelw y n -H u g h es, The kinetics of reactions in solution, Oxford 1933, str. 277.

M) W . O stw ald , Lehrb. d. allg. Chemie, Lipsk 1911, t. II. 2 str. 28S. W. Jacek , Z. L eh r-S p ła w iń sk a, Roczniki chem. 7, 309, (1927). H ix so n , C ro w ell, Ind. Eng. Chem.

23, 923 (1931).

c — const,

d a je w z ó r, w e d łu g k tó r e g o p r ę d k o ś ć r o z p u s z ­ c z a n ia z m ie n ia się z p o w ie r z c h n ią :

dm

dl K . P (3 )

J a k o p r z y k ł a d n a j p r o s t s z y w e ź m y ro z ­ p u s z c z a n ie k u le k iz o tr o p o w y c h o r ó w n y m p r o m ie n iu /'0. K ła d ą c za K ilo c z y n k . D , g d z ie D o z n a c z a c ię ż a r w ła ś c iw y k u le k , o t r z y ­ m a m y z r ó w n a n ia (3):

- 1 = 1- . . . . (4)

C a łk u ją c r ó w n a n ie (4) o t r z y m u j e m y : r = - k f d l + C

a p o n ie w a ż d la t = 0, r — r0, p rz e to C = r0

c z y li

r — ro — k l... (5) U w z g lę d n ia ją c t ę z a le ż n o ś ć w e w z o rz e (3) d o s ta je m y :

dni „ km

■ T l^{— 7 7} = 3 {r⁰ • • k l^{) 2} (

6

B ó w n a n ie (6) p r z e d s ta w ia p r ę d k o ś ć ro z ­ p u s z c z a n ia się k u l p r z y s ta łe j k o n c e n t r a c j i r o z tw o r u . W r ó w n a n iu te m w y s tę p u je s t a ł a p r ę d k o ś c i r o z p u s z c z a n ia k, c h a r a k te r y z u ją c a k a ż d y r o d z a j s u b s t a n c j i . D o ś w ia d c z a ln ie m o ­ ż e m y w y z n a c z y ć k n a p o d s ta w ie ró w n a n ia s c a łk o w a n e g o :

k=

J jf.

t

m m.

P o n ie w a ż w p r a k t y c e r⁰ n a jc z ę ś c ie j n ie j e s t z n a n e lu b t y l k o z m a ł ą d o k ła d n o ś c ią , w y g o d n ie j j e s t m ie r z y ć s t a ł ą k/r0, c h a r a k t e ­ r y z u j ą c ą d a n y r o d z a j s u b s t a n c j i p r z y o k re ś - lo n e m r o z d r o b n ie n iu . W r ó w n a n iu (7) m a m y

1935) 1» P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 123

p o p r a w e j s t r o n i e w y łą c z n ie w ie lk o ś c i ła tw o d o s tę p n e p o m ia r o w i.

J L = i

r0 t \ \ m0 (7)

R ó w n a n ie (7) j e s t śc isłe d la z ia r n k u l i ­ s t y c h . J e ż e li m a m y m a t e r j a ł w p o s ta c i z ia r n ró w n o w y m ia r o w y c h in n e g o k s z t a ł t u , to s t a ­ ła k p r z y jm ie in n ą w a r to ś ć b e z w z g lę d n ą , co j e d n a k n ie p r z e s z k a d z a w s to s o w a n iu te g o w z o ru . J e ż e li j e d n a k k s z t a ł t z ia r n p r z y r o z ­ p u s z c z a n iu się z m ie n ia , co p r z y z ia r n a c h n ie - k u l i s t y c h z a w s z e w s t o p n i u m n ie js z y m łu b w ię k s z y m z a c h o d z i, to w a r to ś ć s ta łe j Ic m o ­ że się z m ie n ia ć w c z a sie r o z p u s z c z a n ia . W ie l­

k o ś ć b łę d u te m s p o w o d o w a n e g o m u s i b y ć w k a ż d y m p r z y p a d k u w y z n a c z o n a d o ś w ia d ­ c z a ln ie .

R o z p u s z c z a n ie la n g b e i n i t u w łu g u m a r ­ tw y m o d b y w a się w w a r u n k a c h o d p o w i a d a j ą ­ c y c h w z o ro w i (3), to j e s t p r z y s ta łe j k o n c e n ­ t r a c j i r o z tw o r u . Z e w z g lę d u n a o p is a n y p o ­ p r z e d n io m e c h a n iz m r o z p u s z c z a n ia n a le ż y p r z y p u s z c z a ć , że j e s t to k o n c e n t r a c j a n ie c o w y ż s z a o d s k ł a d u łu g u m a r tw e g o , o d p o w ia ­ d a ją c e g o d a n e j te m p e r a t u r z e , z a le ż n a p r z y - t e m o d t a k i c h c z y n n ik ó w , j a k p r ę d k o ś ć m ie ­ s z a n ia , p r ę d k o ś ć z a r o d k o w a n ia r o z to w r u , s t o ­ s u n e k p o w ie r z c h n i c ia ła s ta łe g o do o b ję to ś c i c ie c z y i t. p . W d a n y c h w a r u n k a c h j e d n a k n ie z m ie n ia się k o n c e n t r a c j a r o z tw o r u w c z a ­ sie r o z p u s z c z a n ia l a n g b e in itu .

Ł u g b o g a t y p r z y r o z p u s z c z a n iu la n g b e in i­

t u z m ie n ia s k ła d w k i e r u n k u łu g u m a r tw e g o . M o ż n a te m u p r z e s z k o d z ić d o d a ją c s ta łe g o s ia r c z a n u p o ta s o w e g o w n a d m ia r z e . K o n c e n ­ t r a c j a r o z tw o r u m u s i b y ć w t y m p r z y p a d k u ró w n ie ż n ie c o w y ż s z a n iż łu g u b o g a te g o , b ę ­ d z ie j e d n a k s t a ł a p rz e z c a ły c z a s r o z p u s z c z a ­ n ia , je ż e li t y l k o p r ę d k o ś ć r o z p u s z c z a n ia s ia r ­ c z a n u p o ta s o w e g o j e s t w ię k s z a n iż p r ę d k o ś ć r o z p u s z c z a n ia la n g b e i n i t u .

P o m i a r y s ta łe j k/r0 d la s tw ie r d z e n ia je j n ie z m ie n n o ś c i d a ły n a s t ę p u j ą c e w y n ik i (c z a s lic z o n y w g o d z in a c h ) :

s z a d ła o r a z ilo ś ć o b r o tó w m ie s z a d ła (3 0 0 n a m in ) b y ły z a w sz e te s a m e . P o u p ły w ie o z n a ­ c z o n e g o c z a s u o d le w a n o ze z le w k i n a d m i a r łu g u i p r z e m y w a n o l a n g b e i n i t t r z y k r o t n i e 5 0 cm 3 w o d y (co r a z e m tr w a ło 2 m in u ty ) , a p o te m s u s z o n o p o z o s ta ło ś ć p r z y p o m o c y a lk o ­ h o lu . Z a s a d a p o s tę p o w a n ia b y ła w ię c t a s a m a co p r z y o z n a c z a n iu h y d r a t a c j i , a ze w z g lę d u n a g r u b o ś ć z ia r n a la n g b e in itu b łę d y n ie p o ­ w in n y p r z e k r a c z a ć k ilk u p r o c e n tó w .

B a d a n o p r ę d k o ś ć r o z p u s z c z a n ia w ró ż ­ n y c h t e m p e r a t u r a c h , u m ie s z c z a ją c z le w k ę w w ię k s z e m n a c z y n iu z w o d ą , k tó r e j t e m p e r a t u ­ rę r e g u lo w a n o w g r a n ic a c h 1°,

W p ły w t e m p e r a t u r y n a r o z p u s z c z a n ie la n g b e in itu j e s t d w o ja k i. W n iż s z y c h t e m p e ­ r a t u r a c h p r ę d k o ś ć r o z p u s z c z a n ia ro ś n ie , w w y ż s z y c h — z p o w o d u z b liż a n ia się d o p u n k t u ró w n o w a g i la n g b e in itu z łu g ie m — m a le je . N a jn iż s z ą t e m p e r a t u r ę r o z p u s z c z a n ia w y z n a ­ c z a p u n k t r ó w n o w a g i r o z tw o r u n a s y c o n e g o w z g lę d e m K 2SO,x i s z e n itu ( l ub s z e n itu i M g S C^{> 4} ■ 1 2 / / 20 ) ^z lo d e m . T e n p u n k t le ż y p r z y — 3° d la łu g u b o g a te g o , p r z y — 5° d la łu g u m i r tw e g o . Z d ru g ie j s t r o n y k rz y w e , w y z n a c z a ją c e t ę z a le ż n o ś ć , k o ń c z ą się p r ę d ­ k o ś c ią z e r o w ą w p u n k t a c h ró w n o w a g i r o z ­ tw o r u z la n g b e in ite m , k t ó r e le ż ą p r z y 89°

(łu g b o g a ty ) i 61° (łu g m a r t w y ) . U w z g lę d n ia ­ j ą c te c z t e r y p u n k t y i d a n e p o m ia r o w e , z e ­ s ta w io n e w t a b l i c y 3 i 4 , s p o r z ą d z o n o w y ­ k r e s 8.

J

0 / 2 ■

O /O o oa - 006 - oot - 002 ■

Ług bogaty z siarczanem potasowym (20°) Czas rozpuszczania fe/rg 0,5 godz . . . . 0,060

1 ,, . . . . 0,063 2 ,, . . . . 0,054 4.5 ...0.055

średnio . . 0,058

Ług martwy (20°) Czas rozpuszczania k/r0 2 godz . . . . 0,0295 2 ,, . . . . 0,0280 4 „ . . . . 0,0305 6 ,, . . . . 0,0301 średnio . . 0,0295

" 'I ' I--- 1---1--- T-

-V O 10 to 30 <0 Rycina 8.

TABLICA 3.

Prędkość rozpuszczania lang­

beinitu w ługu martwym.

Temperatura k/r0 o° . . . 0,0145 20° . . . 0,0295 25° . . . 0,0329 300 . . . 0,0309 50° . . . 0,0204

1 r 1 - t " 1 SO 60 JO K SO ‘C

TABLICA 4.

Prędkość rozpuszczania lang­

beinitu w ługu bogatym wobec K0SO4.

Temperatura k/r0 2 0 °. . . . 0,058 400 . . . . 0,108 50° . . . • 0,131 6o° . . • 0,136

O O 0,085

8o° . . . . 0,045 W id a ć , że r ó ż n ic e w w a r to ś c i s t a ł e j n ie

p r z e w y ż s z a ją b łę d ó w p o m ia r o w y c h , k t ó r e s ą z r e s z tą d u ż e .

P o m i a r y b y ł y w y k o n y w a n e w t e n s p o s ó b , że 2 0 g la n g b e in itu o g ru b o ś c i z ia r n a 0 ,2 0 ,5 m m m ie s z a n o z 5 0 cm 3 łu g u w zle w c e o p o je m n o ś c i 2 5 0 cm 3. K s z t a ł t z le w k i i m ie -

Z w y k r e s u m o ż n a o d c z y ta ć m a k s y m a p rę d k o ś c i r o z p u s z c z a n ia : d la łu g u m a r tw e -