9-mavzuҚаттиқ ёқилғиларнинг намлик даражаси

1.8. Қаттиқ ёқилғилар таркибидаги учувчан бирикмалар
Ҳар қандай қаттиқ ёқилғилар температура таъсирига чидамсизлиги сабабли қиздирилганда термик парчаланади. Бунинг натижасида биринчи навбатда ёқилғи таркибидаги осон парчаланадиган органик бирикмалар газсимон ҳолатда ажралиб чиқади. Қаттиқ ёқилғилар таркибидаги органик бирикмаларнинг парчаланиши илмий ва амалий томондан катта аҳамиятга эга. Ёқилғиларининг бундай ҳусусияти орқали уларнинг химиявий таркибини ўрганиш, улардан суюқ ва газсимон маҳсулотлар олиш ҳамда кокслаш жараёнларини тўғри йўналишда ташкил этиш мумкин.
Қаттиқ ёқилғиларни қиздириш жараёнида таркибидан ажралиб чиқадиган учувчан моддаларнинг миқдори ва уларнинг таркиби асосан ёқилғиларнинг турларига, химиявий таркибига, ва температура таъсирида ўзгариш хусусиятига боғлиқ.
Қуйидаги расмда қандай температурадан бошлаб баъзи турдаги қаттиқ ёқилғилардан учувчан моддаларнинг ажралиб чиқиши келтирилган.
С
А
400 ТК
350 ёс
300 қ
250
150 т
100

Турли хил ёқилғилардан учувчан моддалаларнинг ажралиб чиқиши

А-антрацит кўмири
ТК-тошкўмир
Ёс-ёнувчи сланец
Қк-қўнғир кўмир
Т-торф
Келтирилган расмдан кўринадики ёқилғиларнинг углеродланиш даражаси қанча юқори бўлса улардан учувчан моддаларнинг ажралиб чиқиш температураси ҳам шунга юқори бўлади.
Расмдан кўринадики учувчан бирикмалар ажралиб чиқиши антрацит кўмирида 400 °С дан бошланса углеродланиш даражаси энг паст бўлган торфдан, учувчан бирикмаларнинг чиқиши 100 °С дан бошланади.
Торф маҳсулотларида учувчан моддалар юқори миқдорда бўлиши сабабли унинг куллик даражаси бошқа турдаги қаттиқ ёқилғиларга нисбатан камлигини ҳам билдиради. Углеродланиш даражаси паст бўлган ёқилғилар таркибида юқори миқдорда барқарор бўлмаган молекулали моддалар ҳамда СО₂, гази кўп бўлиши сабабли паст ҳароратда ёқилғи таркибидан бундай учувчан моддаларнинг ажралиб чиқиши бошланади.
Қаттиқ ёқилғилар таркибидаги учувчан моддалар миқдори лаборатория шароитида аналитик массадаги маълум оғирликда ёқилғини ҳавосиз шароитда 850 ± 25 °С температурада 7 минут давомида қиздирилганда улардан ажралиб чиққан учувчан бирикмалар миқдори билан характерланади.
Бундай шароитда тажриба асосида олинган натижаларга кўра учувчан бирикмалар миқдори уларнинг массасига нисбатан, антрацит кўмирида 2-3 % ни тош кўмирда 10-18 % ни, қўнғир кўмирда 40-60 % ни торфда 65-70 % ва ёнувчи сланецларда 80-90 % ни ташкил қилади.
Ёқилғилар таркибидаги учувчан бирикмалар асосан кичик молекулали ёнувчан углеводородлардан, углерод икки (СО) оксиди, водород ҳамда ёнмайдиган СО₂, N₂ каби газлардан ҳамда сув буғидан иборат бўлади.
Учувчан бирикмаларни уй шароитида совутганда қуйидаги уч хил турдаги маҳсулотларга: газ ҳолатдаги моддаларга, сув буғига ва қаттиқ ҳолатга айланувчи юқори молекулали органик бирикмаларга ажралади. Ҳосил бўлган газсимон моддалар таркиби СО, NH₃, CO₂ каби газлар туркумидан, сув буғи таркиби сувда яхши эрувчан органик моддалар ҳамда NO₂ SO₂ каби заҳарли газлардан ташкил топган. Учувчан бирикмаларни уй шароитида совутилганда қуйидаги уч хил турдаги маҳсулотларга: - бу шароитда қаттиқ ҳолатга айланувчи юқори молекулали органик бирикмаларга ажралади.
Ҳосил бўлган газсимон моддалар таркиби СО, N₃, Н, CO₂ каби газлар туркумидан, сув буғи таркиби сувда яхши эрувчи органик моддалар ҳамда NО₃, SО₂ каби заҳарли газлардан ташкил топган.
Қуйидаги расмда кўмирни юқори температурада қиздириш жараёнида таркибидаги бирикмаларнинг ажралиш ҳолати келтирилган. Бу расмдан кўринадики, қаттиқ ёқилғилардан 450-550 ⁰С да таркибидаги газсимон моддалар учувчан углеводородлар ва сув буғининг маълум миқдорлари ажралиб чиқиши натижасида қаттиқ ёқилғи ярим коксланиш ҳолатига келади. 700 – 1000 ⁰С оралиғида ёқилғи таркибидан барча турдаги учувчан бирикмалар ва сув буғи тўла ажралиб чиқади ва қаттиқ ёқилғи тўла даражада кокс ҳолатига ўтади. Температуранинг 1000 ⁰С дан кўтарилиши жараёнида ҳосил бўлган смола маҳсулотлар парчаланиши бошланиб, Н₂ газининг ажралиб чиқиши кўпаяди.

1. 
   – расм. Қаттиқ ёқилғиларнинг температура таъсирида парчаланиши;
   

1- газсимон бирикмалар моддалар, 2- копелляр ҳолатдаги сув,
3- смолалар, 4- қаттиқ кўмир.
Қаттиқ ёқилғилар таркибидан учувчан бирикмаларнинг ажралиб чиқиши уларнинг коксланиши дейилади ва бу жараёнда қолган маҳсулотни ёқилғиларни кокс қолдиғи дейилади. Ёқилғиларнинг кокс қолдиғи таркиби ва миқдори ҳам уларнинг углеродланиш даражасига боғлиқ.
Ҳар хил турдаги қаттиқ ёқилғиларнинг кокс маҳсулотлари ҳам ҳар-хил турда бўлади. Торф, қўнғир ва антрацит кўмирининг кокс бирикмалари қуруқ парошоксимон, тош кўмирники эса ёпишқоқсимон парошок ҳолатда бўлади.
Қаттиқ ёқилғиларнинг бундай парошоксимон кокс маҳсулотлари қимматбаҳо хом ашё маҳсулотлари сифатида химия саноатида, ҳамда ёқилғи сифатида энергетика соҳасида ҳам ишлатилади. Кокс маҳсулотлари қаттиқ ёқилғиларга нисбатан тез алангаланади ва механик химиявий жиҳатдан тўла даражада ёнади. Ёқилғиларнинг алангаланиши уларнинг ҳаво кислороди билан реакцияга киришиш тезлигига боғлиқ.
Агарда ёқилғи таркибида, улардан тез ажралиб чиқувчи тез алангаланадиган учувчан моддалар кўп бўлса бундай моддалар ҳаво таркибидаги О₂ билан бирикиши натижасида ёқилғи тез алангаланиб ёнади. Буларга торф маҳсулотлари киради. Аксинча учувчан моддалари кам бўлса ундай ёқилғилар секин ва узоқ вақт давомида паст даражада алангаланиб ёнади, булар туркумига антрацит ва тошкўмир киради.