Calorimetric evidence for a dual mechanism in the low temperature oxidation of coal

Abstract

Calorimetry linked with GPC analysis has allowed the measurement of the heat of reaction against the oxygen coverage for three french coals ranging from subbituminous to semianthracite. At low oxygen coverage, a complex evolution of the enthalpy is observed mainly attributed to a chemisorption located on radical sites formed and accumulated during the outgassing pretreatment, whereas at higher coverage, the enthalpy becomes independent of the oxygen coverage where the removal of hydrogen as water vapour predominates. At low coverage the degassing pretreatments influence in a persistent way the enthalpy measurements, and in consequence it is generally only at high oxygen coverage, that enthalpy measurements coming from differently pretreated samples may be usefully compared.

Zusammenfassung

Kalorimetrie kombiniert mit Gaschromatographie ermöglichte die Messung der ReaktionswÄrme mit Sauerstoff in Funktion der Sauerstoffbedeckung für drei französische Kohlen im Bereich von subbituminös bis semi-anthrazitisch. Bei niedriger Sauerstoffbedeckung verhÄlt sich die Enthalpie komplex, was auf Chemisorption an radikalischen Zentren zurückgeführt wird, die wÄhrend der Vorbehandlung durch Ausgasen gebildet und angereichert werden. Im Bereich höherer Bedeckung wird die Enthalpie unabhÄngig vom Sauerstoffbedeckungsgrad und hÄngt vorwiegend mit der Entfernung von Wasserstoff in Form von Wasserdampf zusammen. Bei geringer Bedeckung werden die Enthalpiemessungen in ausgeprÄgtem Masse durch die Ausgasungs-Vorbehandlung beeinflusst. Daher ist es im allgemeinen nur im Bereich hoher Sauerstoffbedeckung möglich, Enthalpiemessungen an unterschiedlich vorbehandelten Proben sinnvoll zu vergleichen.