617-0808/01 – Nepalivové využití uhlí (NVU)
| Garantující katedra | Katedra chemie | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Petr Pánek, CSc. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Petr Pánek, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2016/2017 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Příspět k porozumění vztahu mezi strukturou a technologickými vlastnostmi uhlí.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Teorie procesů koksování, zkapalňování a zplyňování uhlí. Uhlí jako významná surovina pro výrobu uhlíkatých materiálů.
Povinná literatura:
[1] Roubíček V., Buchtele J.: Uhlí-zdroje-procesy-užití, Montanex Ostrava 2002
Doporučená literatura:
[1]Berkowitz,N.: An introduction to coal technology. Academic Press 1994
[2]Harry Marsh,H., Heintz, E.A., Rodríguez-Reinoso,F. (Eds.): Introduction to carbon technologies. Universidad de Alicante. 2000
[3]Kaloč M.: Průmyslový uhlík. Skriptum VŠB-TU Ostrava 1993
[4]Vymětal J., Plesník M.: Zpracování černouhelného dehtu a smoly. Studijní
příručka I.DEZA Valašské Meziříčí 1993
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Nejsou žádné další požadavky na studenty.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Úvod do problematiky. Uhlí a jeho struktura. Procesy karbonizace uhlí.
Využití uhlí v metalurgii.
2. Surovinová základna organické chemie. Světové zásoby uhlí a krize
petrochemie. Environmentální rizika využívání uhlí jako energetické a chemické
suroviny (skleníkový efekt) . Clean Coal Technology.
3. Získávání chemických látek z uhlí. Uhelný dehet, jeho složení vlastnosti .
Zpracování černouhelného dehtu. Základní technologické postupy. Produkty
zpracování černouhelného dehtu a jejich využití, současný stav a perspektivy.
4. Černouhelná smola. Vznik, složení a fyzikálně-chemické vlastnosti. Základní
technologické postupy zpracování smoly. Pyrolýza smoly, vysokoteplotní a
pozdržená karbonizace smoly.Elektrodová smola a její výroba.
5. Redukovadla na bázi uhlí pro vysokopecní a nevysokopecní použití.
Metalurgický, kalcinovaný petrolejový koks, smolný koks. Diskontinuální a
kontinuální procesy výroby koksu. Vývoj a perspektivy.
6. Uhlí a jeho deriváty při výrobě sorbentů. Vysvětlení podstaty sorbce.
Porézní struktura uhlí a její sorpční vlastnosti. Způsoby hodnocení sorbentů.
Ovlivnění sorpčních vlastností (fyzikální a chemická aktivace). Molekulová síta
na bázi uhlíku. Průmyslové aplikace uhelných sorbentů a jejich perspektivy.
7. Zkapalňování uhlí. Interakce uhelné hmoty s rozpouštědly.Vliv prouhelnění.
Extrakce a extrakční degradace uhlí. Extrakce za superkritických podmínek.Přímé a nepřímé zkapalňování uhlí. Historie a perspektivy.
8. Zplyňování uhlí. Klasické postupy. Moderní technologie zplyňování uhlí.
Výroba vodního a syntézního plynu. C1- chemie, její možnosti a perspektivy.
9. Ko-procesing (společné zpracování organického odpadu s uhlím). Trendy v
produkci odpadů. Procesy zplyňování, pyrolýzy a zkapalňování uhlí s odpady
organického původu. Současný stav a perspektiva.
10. Uhlík a jeho allotropické modifikace. Grafit, diamant, amorfní uhlík.
Grafit a jeho modifikace. Interkaláty grafitu. Chemické a fyzikální vlastnosti.
11. Diamant. Technický diamant. Vlastnosti a výroba umělých diamantů.
Diamantové vrstvy. Amorfní uhlík, jeho vlastnosti, výroba a využití.
12. Uhlíkatá vlákna. Technologie výroby uhlíkatých vláken – oxidační,
karbonizační a grafitizační procesy. Prekurzory. Uhlíkatá vlákna na bázi smoly,
uhlíkatá vlákna na bázi polymerů.Vlastnosti a využití uhlíkatých vláken.
Kompozity.
13. Fullereny,fullerity a fulleridy, nanotrubičky. Struktura, fyzikální a
chemické vlastnosti. Získávání a perspektivy využití. Nanotechnologie.
14. Uhlí a biotechnologie. Mikrobiální procesy degradace uhelné hmoty.Možnosti
mikrobiálních postupů odsiřování uhlí. Stav výzkumu a perspektivy využití
Laboratorní cvičení
1. Úvod. Bezpečnost práce
2. Příprava extraktu ze vzorku smoly (Soxhletova extrakce)
3. Měření a interpretace 1H NMR spektra produktu extrakce smoly
4. Měření a interpretace IČ spektra produktu extrakce smoly
5. Stanovení molové hmotnosti extraktu (metodaVPO)
6. Výpočet strukturních parametrů statisticky průměrné strukturní jednotky uhlí
(Brown-Ladner
7. Příprava uhlíkatého sorbentu.
8. Stanovení distribuce pórů uhlíkatého materiálu (rtuťová porozimetrie)
9. Stanovení sorpčních vlastností uhlíkatého sorbentu.
10. Bobtnání uhlí a jeho stanovení. Interpretace výsledků v závislosti na
prouhelnění
11. Laboratorní izolace naftalenu ze surového naftalenového oleje, jeho
přečištění a stanovení základních parametrů
12. Chromatografická analýza naftalenového oleje
13. Exkurze do dehtochemického podniku (DEZA, a.s. Valašské Meziříčí).
Separační techniky a technologie (frakční destilace, vakuová destilace).
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.