Materiały konferencyjne SEP 2019

-04511, zawartość popiołu oznaczono według normy PN-80/G-04512. Zawartość tlenu w węg- lu obliczono jako dopełnienie składu pierwiastkowego do 100%, z uwzględnieniem zawartości wilgoci i popiołu (Tab. 1). Oznaczenie składu petrograficznego próbek i średniej refleksyjności witrynitu przeprowadzono na Wydziale Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, AGH Aka- demii Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, w Katedrze Geologii Złożowej i Górniczej, za pomocą mikroskopu mineralogicznego AXIOPLAN i reflektometru Axioplan- MPM-400 firmy ZEISS OPTION (Tab. 2). 3. WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA Skład maceralny koncentratów litotypów i próbki oryginalnego węgla stanowi potwierdzenie precyzji ręcznej separacji litotypów. W opinii autorów proces ten jest efektywny i wystarcza- jący na potrzeby opracowanej serii eksperymentów. Udział grupy witrynitu w składzie mace- ralnym wzrosła o 23,6% w próbce V i zmniejszyła się o 22,3% w próbce D w odniesieniu do próbki B. W przypadku macerałów grupy inertynitu odnotowano wzrost zawartości o 61,4% w przypadku próbki D i spadek o 31,1% dla próbki V w porównaniu do próbki węgla ma- cierzystego. Wyniki badania chłonności sorpcyjna próbek względem metanu ujawniły, że dla koncen- tratu witrynu i koncentraty durynu przebieg izotermy jest bardzo bliski, natomiast wyniki dla próbki bazowej mają wartości wyższe, odpowiednio 2,53 cm 3 /g, 2,57 cm 3 /g i 3,16 cm 3 /g (pod koniec etapu sorpcyjnego). Wyniki desorpcyjnej części badań wskazują z kolei na związek udziału macerałów grupy witrynitu z wielkością pętli histerezy ujawnionej podczas tego etapu eksperymentu. Stwierdzono, iż wszystkie pętle histerezy w przypadku tego gazu są zamknięte. Chłonność sorpcyjna próbki węgla będącej koncentratem witrynu względem równopolowej mieszaniny metanu i ditlenku węgla jest nieco większa (10,79 cm 3 /g) niż w przypadku koncen- traty durynu (8,67 cm 3 /g), natomiast wyniki dla próbki bazowej mają wartości pośrednie po- między koncentratami litotypów (10,02 cm 3 /g). Wskazuje to pośrednio na związek pomiędzy składem maceralnym a właściwościami sorpcyjnymi układu nisko uwęglony węgiel kamienny – ditlenek węgla. Poszczególne litotypy węgla kamiennego różnią się pod względem porowa- tości i rozkładu objętości porów, charakterem powierzchni i naturalnie właściwościami sorpcyjnymi. W składzie maceralnym durynu dominuje macerały grup inertynitu i liptynitu, stąd charakteryzuje się on zdecydowanie większym udziałem mesoporów i mniejszym udzia- łem mikroporów niż witryn o tym samym stopniu uwęglenia, składający większości z mace- rałów grupy witrynitu [36]. Izotermy desorpcji mieszaniny metanu i ditlenku węgla wykazują histerezę, której wielkość pozostaje w zgodności z trendem zaobserwowanym w przypadku de- sorpcji metanu. Do opisu teoretycznego wyników badań zastosowano równanie Dubinin’a-Radushkevich’a. Rzeczone równanie dało bardzo dobre dopasowanie do danych eksperymentalnych. Relacja parametrów odpowiadających pojemności adsorpcyjnej mikroporów dla poszczególnych pró- bek była zgodna z relacją ich chłonności sorpcyjnych. Z kolei parametr związany z energią adsorpcji utrzymuje bliską wartość (różnica poniżej 3%) dla próbek na których prowadzono sorpcję tego pojedynczego gazu. Na tej podstawie można wyciągnąć wniosek, że mechanizm sorpcji metanu w strukturze porowatej węgla w przypadku macerałów grupy inertynitu i grupy witrynitu jest taki sam. Analogiczne wnioski wysnuć można w przypadku deponowania ditlen- ku węgla w badanym węglu kamiennym [41–42].