FTIR analaysis of coal. 1. techniques and determination of hydroxyl concentrations

Solomon, P.R.; Carangelo, Robert M.

doi:10.1016/0016-2361(82)90014-x

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“…En la región del espectro entre 1470 y 1400 cm-1, correspondiente a las flexiones H-C-H (Solomon, 1982;Solomon, 1988), se observa una banda intensa en los carbones de Santander, que disminuye ligeramente en los de Cundinamarca y confirma que todos los carbones estudiados presentan unidades alquílicas. Estos resultados indican que los carbones de Santander tienen menor rango que los de Cundinamarca, lo cual se confirma teniendo en cuenta el diagrama de Van Krevelen discutido previamente, en el que se observan relaciones atómicas O/C similares con menores relaciones atómicas H/C para los carbones de Cundinamarca.…”

Section: Cenizas (%M Bs)unclassified

Comportamiento térmico de carbones de Santander y Cundinamarca y sus mezclas en la producción de coque metalúrgico

García

Cadena

Agámez

et al. 2015

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Recibido: 23 de febrero de 2015 Aprobado: 25 de mayo de 2015 ResumenEn Carbones de Santander y Cundinamarca y sus mezclas se caracterizaron, carbonizaron y evaluaron los índices de calidad de los coques por reactividad a alta temperatura con CO 2 (CRI) y resistencia mecánica después de reacción con CO 2 (CSR). Los resultados muestran que los índices de reactividad y resistencia mecánica de los coques presentan una relación con la organización estructural y la estabilidad térmica de los carbones individuales. Palabras clavesCarbón, coque, mezclas de carbones, DRIFTS, TGA. I. INTRODUCCIÓNEl coque metalúrgico es la materia prima más importante en la producción de acero. Se obtiene a partir de carbón o mezclas de carbones, de cuyas propiedades fisicoquímicas dependerán las del coque. Cumple diversas funciones en el alto horno, es el combustible que proporciona calor para los requerimientos endotérmicos de las reacciones químicas y para la fusión de la escoria y del metal; produce y regenera los gases para la reducción de los óxidos de hierro (Menéndez, 1994), es el soporte de la carga (Bertling, 1999) y el responsable de la permeabilidad.La calidad del coque producido a partir de mezclas de carbones se puede determinar asumiendo la aditividad de los índices CRI y CSR a partir de los valores obtenidos experimentalmente para los carbones individuales (Álvarez, 2007). Aunque otros autores han contribuido a mejorar la predicción de la calidad del coque teniendo en cuenta otras propiedades de los carbones y mezclas de carbones (Díez, 2002), la aditividad del CRI y el CSR es la base para establecer la composición preliminar de mezclas de carbones, especialmente cuando no se conocen todas las características del material. En los últimos años, técnicas como TGA y DRIFTS han contribuido significativamente al estudio de los carbones y de sus mezclas minimizando tiempos de análisis y ampliando el conocimiento acerca del comportamiento de estos materiales en el proceso de coquización. En el presente trabajo se estudia el comportamiento térmico de tres carbones de Cundinamarca, dos de Santander, y sus mezclas, para la producción de coque con propiedades metalúrgicas. Mettler Toledo TGA DSC-1 y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier en reflectancia difusa (DRIFTS) en espectrómetro Shimadzu IR PRESTIGE-21 con un detector DLATGS y utilizando una cámara de reflectancia difusa en el intervalo 400-4000 cm-1, con una resolución de 4,0 y 100 barridos. Estos carbones se carbonizaron en un horno con calentamiento eléctrico de paredes cerámicas, dotado con un controlador de temperatura Watlow®, en retortas con capacidad de 3 kg, y los coques obtenidos se caracterizaron por CRI y CSR. Se realizaron cinco mezclas binarias usando como base un carbón de Cundinamarca. Las mezclas se carbonizaron y evaluaron en las mismas condiciones que los carbones individuales. III. Resultados y discusiónLos análisis próximo y elemental de las muestras se presentan en la tabla 1. Se observa que los carbones de Cundinamarca (S-7, S-9 y S-16...

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Section: Cenizas (%M Bs)unclassified

Comportamiento térmico de carbones de Santander y Cundinamarca y sus mezclas en la producción de coque metalúrgico

García

Cadena

Agámez

et al. 2015

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“…[12][13][14] Numerous studies previously dealt with chemical functional groups of various coals using FT-IR. [15][16][17][18][19] Recently, Geng et al 20) proved that there is a close relationship between the aromaticity of raw coals and the ratio of peak areas of aromatic CH and aliphatic CH (A aroCH /A aliCH ) evaluated by simple FT-IR measurement without using solid state 13 C NMR. Several studies already reported that the ratio of peak areas of aromatic CH and aliphatic CH in raw coals is closely related to coal properties such as reflectance and fluidity.…”

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confidence: 99%

Changes of Aromatic CH and Aliphatic CH in In-situ FT-IR Spectra of Bituminous Coals in the Thermoplastic Range

2015

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“…Spectra of the sorbents characteristically had a broad absorption band with several maxima (ν max ) in the range 3800-2000 cm -1 . This spectral region includes stretching vibrations of OH or NH groups bound through Hbonds where NH groups in charcoals that are free and bound by a H-bond absorb as a rule at ν max = 3490 and 3425 cm -1 [11,12]. Residual aromatic CH groups can also absorb in the range 3100-3000 cm -1 in spectra of charcoals.…”

mentioning

confidence: 99%

Infrared spectra of carbon hemosorbents

et al. 2009

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541.183.6;543.42 Elemental analysis and Fourier-transform IR spectroscopy methods have been used to study the structure of two carbon hemosorbents that differ from one another in the way of synthesis. The hemosorbents contain C, N, H, S, and O atoms. Analysis of IR spectra has shown that the hemosorbents have different amounts of C=O carbonyl groups in the bulk than on the surface with the same proportion of OH-and C=C groups throughout the sample. This was observed experimentally as a change of intensity and position of the corresponding vibrational absorption bands. The possibility in principle of using the proposed analytical methods to establish structural features of hemosorbents both on the surface and within the sample is substantiated.Introduction. Carbon hemosorbents (CHS) have been successfully used in clinical practice to treat endogenous intoxication syndrome that accompanies several diseases [1][2][3]. The therapeutic effect from use of CHS is achieved by removing from the organism various hydrophobic and hydrophilic metabolites and toxins. CHS in contact with blood should have high mechanical strength, exhibit sorption activity, traumatize minimally blood components and living tissue, provide the required hydrodynamics and kinetics for hemocarboperfusion processes, and lack toxic, cancerogenic, and allergic properties [3,4]. The manifestation of the aforementioned medical and biological properties depends in principle on the CHS preparation method.The CHS preparation conditions affect the formation of the carbon structure of the hemosorbent skeleton in general and the formation in it of active sorption centers. As a rule, CHS are based on activated charcoals that are graphitic solids [5,6]. The main structural element in the bulk and on the surface of CHS is a system of condensed aromatic rings in which three valence electrons of carbon are bonded to neighboring atoms by strong and fully saturated σ-bonds whereas the fourth π-electron is practically fully delocalized and can freely migrate along the system of conjugated bonds. The surface C atoms in condensed aromatic rings exist in an electronic and energy state that is different from that in the bulk and are capable of reacting with various elements and compounds to form unconventional surface compounds such as functional groups and surface complexes including O, N, S, P, and other atoms.An IR spectroscopy study of CHS structural features can solidify concepts about their medical and biological properties and reveal practically important correlations, e.g., structure-spectrum-detoxification properties. We used elemental analysis and IR-Fourier spectroscopy to study the chemical composition and structure of two carbon hemosorbents that are widely used in biomedical practice.Experimental. The starting material for preparing CHS was macroporous ion-exchange resin based on a polystyrenedivinylbenzene matrix with large pore volumes and sizes [7]. The porosity of the starting material can decrease sharply during thermal and thermal chemical destruct...

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FTIR analaysis of coal. 1. techniques and determination of hydroxyl concentrations

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Comportamiento térmico de carbones de Santander y Cundinamarca y sus mezclas en la producción de coque metalúrgico

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Infrared spectra of carbon hemosorbents

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