No abstract

No abstract

Streszczenie Niespalona substancja organiczna w popiołach lotnych występuje najczęściej w formie ziaren masywnych lub porowatych, niekiedy przyjmujących postać cenosfer. W badanych popiołach lotnych ze spalania węgli brunatnych i kamiennych pochodzących z elektrowni cieplnych stwierdzono występowanie mikrocząstek należących do następujących grup: glinokrzemiany (kwarc, mulit), tlenki żelaza, węglany oraz niespalona substancja organiczna. Substancja organiczna w badanych próbkach występuje w ilości 3,6–9,5%. Cząstki węglowe wykazują duże zróżnicowanie zarówno pod względem wielkości jak i morfologii. Ich wielkość waha się w przedziale od kilku μm do około 1 mm. Można wyróżnić kilka form ich występowania. Są to formy sferyczne porowate cienkościenne i grubościenne. Ponadto niespalona substancja organiczna tworzy nieregularne ziarna porowate, których ścianki są o zmiennej grubości. W badanych próbkach występuje również substancja organiczna inertynitowa w formie fuzynitu wykazującego strukturę komórkową lub niekiedy są to formy masywne lub zwarte. Częstą formą występowania substancji organicznej w badanych popiołach lotnych są cząstki detrytyczne o wymiarach poniżej 10 μm. Występują również cząstki węglowe zawierające domieszki mineralne. W przypadku, gdy ilość substancji mineralnej przekracza 50%, cząstki te klasyfikowane są jako mineralne. W celach dokumentacyjnych oraz do określenia porowatości wykonano zdjęcia mikroskopowe obserwowanych cząstek węglowych. Porowatość określono stosując komputerową analizę obrazu poprzez binaryzację i progowanie odcieni szarości. Dla struktur porowatych obliczono współczynnik porowatości jako iloraz wartości powierzchni zajmowanej przez pory do powierzchni substancji węglowej, w obrębie której występują pory. Wielkość ta jest największa dla ziaren cienkościennych o kształcie nieregularnym oraz cenosfer i osiąga wartości powyżej 80%, maksymalnie 87%. Współczynnik porowatości dla cząstek o podobnym kształcie ale grubościennych osiąga wartości od powyżej 50 do 79%, co jest pomierzoną wartością maksymalną. Dla struktur typu fusinoid/solid porowatość wynosi od kilku do 80%.

In coal seams, depending on the composition of coal macerals, rank of coal, burial history, and migration of thermogenic and/or biogenic gas. In one ton of coal 1 to 25 m3 of methane can be accumulated. Accumulation of this gas is included in unconventional deposits. Exploitation of methane from coal seams is carried out with wells from mining excavations (during mining operations), wells drilled to abandoned coal mines, and wells from the surface to unexploited coal seams. Due to the low permeability of the coal matrix, hydraulic fracturing is also commonly used. Operations related to exploration (drilling works) and exploitation of methane from coal seams were analyzed. The preliminary analysis of the environmental threats associated with the exploration and exploitation of coalbed methane has made it possible to identify types of risks that affect the environment in various ways. The environmental risks were estimated as the product of the probability weightings of adverse events occurring and weightings of consequences. Drilling operations and coalbed methane (CBM) exploitation leads to environmental risks, for which the risk category falls within the controlled and accepted range.

In this paper, we discuss the impact of the rank of coal, petrographic composition, and physico-chemical coal properties on the release and composition of syngas during coal gasification in a CO2 atmosphere. This study used humic coals (parabituminous to anthracite) and lithotypes (bright coal and dull coal). Gasification was performed at temperatures between 600 and 1100 °C. It was found that the gas release depends on the temperature and rank of coal, and the reactivity increases with the increasing rank of coal. It was shown that the coal lithotype does not affect the gas composition or the process. Until 900 °C, the most intense processes were observed for higher rank coals. Above 1000 °C, the most reactive coals had a vitrinite reflectance of 0.5–0.6%. It was confirmed that the gasification of low-rank coal should be performed at temperatures above 1000 °C, and the reactivity of coal depends on the petrographic composition and physico-chemical features. It was shown that inertinite has a negative impact on the H2 content; at 950 °C, the increase in H2 depends on the rank of coal and vitrinite content. The physicochemical properties of coal rely on the content of maceral groups and the rank of coal. An improved understanding these relationships will allow the optimal selection of coal for gasification.