Petrographic composition of char from the gasification of coal from the Wieczorek Mine after combustion

The aim of the paper is the petrographic characterization of coal from the Wieczorek mine and the residues after its gasification. The coal was subjected to gasification in a fluidized bed reactor at a temperature of about 900°C and in an atmosphere of oxygen and CO₂. The petrographic, proximate, and ultimate analysis of coal and char was performed. The petrographic composition of bituminous coal is dominated by macerals of the vitrinite group (55% by volume); macerals of inertinite and liptinite groups account for 23% and 16.0%, respectively. In the examined char, the dominant component is inertoid (41% vol.). Mixed dense and mixed porous account for 10.9% and 13.5% vol., respectively. In addition, the examined char also contained unreacted particles such as fusinoids, solids (11.3% vol.), and mineroids (5.1% vol.). The char contains around 65% vol. of low porosity components, which indicates a low degree of carbon conversion and is associated with a low gasification temperature. The char was burned and the resulting bottom and fly ashes were subjected to petrographic analysis. Their composition was compared with the composition of ashes from the combustion of bituminous coal from the Wieczorek mine. Bottom ashes resulting from the combustion of bituminous coal and char did not differ significantly in the petrographic composition. The dominant component was mineroid, which accounted for over 80% vol. When it comes to fly ash, a larger amount of particles with high porosity is observed in fly ash from bituminous coal combustion.

Celem postawionym w poniższej pracy była charakterystyka petrograficzna węgla z kopalni Wieczorek oraz pozostałości po jego zgazowaniu. Węgiel poddano zgazowaniu w reaktorze fluidalnym w temperaturze około 900°C oraz w atmosferze tlenu i CO₂. Wykonano analizy petrograficzne, technologiczne i chemiczne węgla i karbonizatu. W składzie petrograficznym badanego węgla kamiennego przeważały macerały z grupy witrynitu (55% obj.), z kolei macerały z grupy inertynitu i liptynitu stanowiły odpowiednio 23 i 16,0% obj. W badanym karbonizacie dominującym składnikiem był inertoid (41% obj.). Składniki zaliczane do typów mixed dense i mixed porous stanowiły odpowiednio 10,9 i 13,5% obj. Ponadto, badany karbonizat zawierał cząstki nieprzereagowane, takie jak fusinoid i solid (11,3% obj.) oraz mineroid (5,1% obj.). W karbonizacie znajdowało się około 65% obj. składników o niskiej porowatości, co wskazuje na niski stopień konwersji węgla i jest związane z niską temperaturą zgazowania. Następnie karbonizat poddano spalaniu, a powstałe popioły denne i lotne były przedmiotem badań petrograficznych. Porównano ich skład ze składem popiołów ze spalania węgla kamiennego z kopalni Wieczorek. Popioły denne ze spalania karbonizatu i węgla kamiennego nie różniły się znacząco pod względem składu petrograficznego. Ich dominującym składnikiem był mineroid, który stanowił ponad 80% obj. W przypadku popiołów lotnych, większa liczba cząstek o dużej porowatości była obserwowana w popiołach pochodzących ze spalania węgla kamiennego.