Начальные стадии зажигания микрочастиц углей различных марок лазерными импульсами
Научная публикация
| Общая информация |
Язык:
Русский,
Жанр:
Статья (Full article),
Статус опубликования:
Опубликована,
Оригинальность:
Оригинальная
|
| Журнал |
Химическая физика
ISSN: 0207-401X
|
| Вых. Данные |
Год: 2022,
Том: 41,
Номер: 3,
Страницы: 13-21
Страниц
: 9
DOI:
10.31857/S0207401X22030025
|
| Ключевые слова |
уголь, спектры свечения, лазер, зажигание, пороги зажигания, стадии зажигания |
| Авторы |
Адуев Б.П.
1
,
Нурмухаметов Д.Р.
1
,
Крафт Я.В.
1
,
Исмагилов З.Р.
1,2
|
| Организации |
| 1 |
Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук
Кемерово, Россия
|
| 2 |
Федеральный исследовательский центр “Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук", Новосибирск, Россия
|
|
Исследованы спектры свечения частиц углей размером ≤63 мкм в ряду метаморфизма от длиннопламенного до антрацита во время воздействия лазерного импульса (τi = 120 мкс). Пороговое значение плотности импульса лазера, H(1)cr, при котором становится возможным обнаружение свечения частиц углей приборами, связано с зажиганием реакционно-активных микровыступов на поверхности частиц углей. При плотности энергии
H = H(2)cr происходит нагрев поверхности частиц углей, достаточный для возбуждения химических реакций в их объеме, выхода и зажигания летучих веществ по гетерогенному механизму зажигания. При увеличении плотности энергии до H > H(3)cr химические процессы в частицах угля аналогичны процессам, протекающим при H = H(2)cr, но с ростом H возрастает интенсивность свечения и, следовательно, скорость химических реакций в частицах угля уже во время воздействия лазерного импульса. В спектры на всех стадиях зажигания вносят вклады свечения CO∗2 (пламя CO), возбужденных молекул H∗2 и H2O* и раскаленных частиц угля (либо смолы), что характерно для всех исследованных марок углей. Интегральная по спектру яркость свечения частиц углей во время воздействия лазерного импульса возрастает в ряду метаморфизма практически линейно.