Характеристика и применение битуминозного угля

Битумный и суббитуминозныекаменный уголь представляет более 90 процентов всего угля, потребляемого в Соединенных Штатах. При сгорании уголь производит высокое белое пламя. Битумный уголь называется так, потому что он содержит смолоподобное вещество, называемое битумом. Существует два вида каменного угля: термический и металлургический.

Термальное Коал: иногда называют паром каменный уголь, используется для электростанций, которые производят пар для электричества и промышленного использования. Поезда, которые ходят на пару, иногда заправляются «битым углем», прозвищем битуминозный уголь.

Металлургический уголь: иногда упоминается как коксующийся уголь, используется в процессе создания кокса, необходимого для производства чугуна и стали. Кокс - это порода концентрированного углерода, созданная путем нагрева битуминозного угля до чрезвычайно высоких температур без воздуха. Этот процесс плавления угля в отсутствие кислорода для удаления примесей называется пиролизом.

Битумный уголь содержит влагу примерно до 17%. Приблизительно от 0,5 до 2 процентов веса каменного угля составляет азот. Его фиксированное содержание углерода колеблется примерно до 85 процентов, а содержание золы - до 12 мас.%.

Битуминозный уголь может быть классифицирован далее по уровню летучих веществ; он содержит высоколетучие A, B и C, средние и малолетучие. Летучие вещества включают любой материал, который выделяется из угля при высоких температурах. В случае угля летучие вещества могут включать серу и углеводороды.

Битуминозный уголь обеспечивает добычу приблизительно от 10 500 до 15 000 БТЕ на фунт.

Битумный уголь в изобилии. Более половины всех доступных запасов угля являются битумными.

В США битуминозный уголь можно найти в Иллинойсе, Кентукки, Западной Вирджинии, Арканзасе (графства Джонсон, Себастьян, Логан, Франклин, Папа и Скотт), а также к востоку от реки Миссисипи.

Битумный уголь легко загорается и при неправильном сжигании может выделять слишком много дыма и сажи - твердых частиц. Его высокое содержание серы способствует кислотным дождям.

Битуминозный уголь содержит минеральный пирит, который служит хозяином для таких примесей, как мышьяк и ртуть. При сжигании угля в атмосферу попадают следовые минеральные примеси. При сгорании примерно 95 процентов содержания серы в битуминозном угле окисляется и выделяется в виде газообразных оксидов серы.

К опасным выбросам при сжигании битуминозного угля относятся твердые частицы (ТЧ), оксиды серы (SOx), оксиды азота (NOx), микроэлементы, такие как свинец (Pb) и ртуть (Hg), парофазные углеводороды, такие как метан, алканы, алкены и бензолы и полихлорированные дибензо-п-диоксины и полихлорированные дибензофураны, обычно известные как диоксины и фуранов. При сжигании битумный уголь также выделяет опасные газы, такие как хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF) и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

Неполное сгорание приводит к более высоким уровням ПАУ, которые являются канцерогенными. Сжигание битуминозного угля при более высоких температурах снижает его выбросы окиси углерода. Таким образом, крупные и хорошо обслуживаемые агрегаты сгорания обычно имеют более низкий уровень загрязнения. Битуминозный уголь имеет шлакообразующие и агломерационные характеристики.

Сгорание битуминозного угля выделяет в воздух больше загрязнений, чем сжигание суббитуминозного угля, но из-за его большей теплосодержания для производства электроэнергии требуется меньше топлива. Таким образом, битуминозные и суббитуминозные угли производят примерно одинаковое количество загрязнения на киловатт вырабатываемой электроэнергии.

В начале 20-го века добыча битуминозного угля была исключительно опасной работой, ежегодно унося в среднем 1700 угольщиков. В течение того же периода времени около 2500 рабочих в год оставались постоянно нетрудоспособными из-за несчастных случаев, связанных с добычей угля.

Крошечные частицы отходов битуминозного угля, оставшиеся после приготовления товарного угля, называются «угольной мелочью». Штрафы легкие, пыльные и трудные в обращении, и традиционно хранились в воде в отстойниках для навозной жижи, чтобы они не дули прочь.

Новые технологии были разработаны, чтобы вернуть штрафы. Один из подходов использует центрифугу для отделения частиц угля от жидкого раствора. Другие подходы связывают мелкие фракции в брикеты с низким содержанием влаги, что делает их пригодными для использования в качестве топлива.

ранжированиеБитумный уголь занимает второе место по содержанию тепла и углерода по сравнению с другими видами угля ASTM D388 - 05 Стандартная классификация углей по рангу.