Węgiel bitumiczny
Ogólny opis węgla bitumicznego
Węgiel bitumiczny i sub-węgiel bitumiczny stanowi ponad 90 procent całego węgla zużywanego w Stanach Zjednoczonych. Podczas spalania, węgiel wytwarza wysoki, biały płomień. Węgiel bitumiczny jest tak zwany, ponieważ zawiera substancję smołopodobną zwaną bitumem. Istnieją dwa rodzaje węgla bitumicznego: termiczny i metalurgiczny.
Jest to rodzaj węgla, który jest najczęściej używany w naszym dzisiejszym świecie. Został tak nazwany ze względu na obecność smołopodobnej & substancji typu kleistego, która jest znana jako bitum.
Węgle typu bitumicznego są tworzone &powstają, gdy subbitumiczny typ węgla jest wystawiony na działanie ogrzewania &bardzo wysokiego ciśnienia. W oparciu o lotność węgli, węgle typu bitumicznego dzieli się na kategorie: węgiel bitumiczny o niskiej lotności, węgiel bitumiczny o średniej lotności & wreszcie węgiel bitumiczny o wysokiej lotności A, B, & C.
Węgiel bitumiczny zwany również węglem miękkim, najobficiej występująca forma węgla, pośrednia między węglem subbitumicznym a antracytem według klasyfikacji węgla stosowanej w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie. W Wielkiej Brytanii węgiel bitumiczny jest powszechnie nazywany „węglem energetycznym”, a w Niemczech używa się określenia Steinkohle („węgiel kamienny”). W Stanach Zjednoczonych i Kanadzie węgiel bitumiczny dzieli się na grupy o wysokiej lotności, średniej lotności i niskiej lotności. Wysokolotny węgiel bitumiczny klasyfikuje się na podstawie jego wartości opałowej w stanie wilgotnym, bezpopiołowym (od 24 do 33 megadżuli na kilogram; 10 500 do 14 000 brytyjskich jednostek termicznych na funt), podczas gdy średnio- i niskolotne węgle bitumiczne klasyfikuje się na podstawie procentowej zawartości węgla stałego w stanie suchym, bezpopiołowym (od 69 do 78 procent w przypadku średnio-lotnego i od 78 do 86 procent w przypadku niskolotnego węgla bitumicznego). Średnio- i nisko lotne węgle bitumiczne mają zazwyczaj wartość kaloryczną bliską 35 megadżuli na kilogram (15 000 brytyjskich jednostek termicznych na funt) w stanie suchym, bez popiołu.
Węgiel bitumiczny ma kolor od ciemnobrązowego do czarnego i jest często pasmowy lub warstwowy. Mikroskopowo można wyróżnić trzy główne grupy macerałów (indywidualnych składników organicznych węgla): witrynit, liptinit i inertinit. Szklistym materiałem w większości węgli bitumicznych jest witrynit, składający się z macerałów pochodzących głównie z drzewiastych tkanek roślinnych. Ze względu na stosunkowo wysoką wartość cieplną i niską (poniżej 3 procent) zawartość wilgoci, łatwość transportu i magazynowania oraz obfitość występowania, węgiel bitumiczny ma najszerszy zakres zastosowań komercyjnych spośród wszystkich węgli. Od dawna wykorzystuje się go do wytwarzania pary w elektrowniach i kotłowniach przemysłowych. Ponadto, węgle bitumiczne, które zawierają stosunkowo niewielką ilość siarki i łatwo się zbrylają, są jedynymi węglami nadającymi się do produkcji koksu metalurgicznego – twardej, gąbczastej substancji o niemal czystym węglu, ważnej przy wytopie rudy żelaza.
Poważnym problemem związanym ze spalaniem węgla bitumicznego jest zanieczyszczenie powietrza. Spalanie węgla bitumicznego o wysokiej zawartości siarki uwalnia tlenki siarki do powietrza. W pewnych warunkach, azot obecny w węglu jest również uwalniany w postaci tlenków azotu. Kiedy wilgoć w atmosferze reaguje z tymi gazami, powstają kwasy, takie jak kwas siarkowy, które opadają na Ziemię jako mokra kwaśna depozycja (kwaśny deszcz) – czynnik, który może uszkadzać budynki i uprawy oraz powodować zanieczyszczenie wody. Ze względu na te poważne problemy z zanieczyszczeniami oraz przepisy wynikające z ustawy Clean Air Act z 1990 r., coraz więcej elektrowni węglowych w Stanach Zjednoczonych zainstalowało urządzenia oczyszczające w celu zmniejszenia emisji zanieczyszczeń powietrza lub przeszło na niskosiarkowy węgiel subbitumiczny. Niektóre kraje europejskie wprowadziły podobne środki, podczas gdy inne, takie jak Francja, w dużej mierze przestawiły się na energię jądrową w celu wytwarzania energii elektrycznej. Wiele krajów rozwijających się, takich jak Chiny, wydaje się całkowicie ignorować problem zanieczyszczenia.
Typy węgla bitumicznego
- Węgiel energetyczny, czasami nazywany węglem energetycznym, jest używany do zasilania elektrowni, które produkują parę dla elektryczności i zastosowań przemysłowych.
Pociągi napędzane parą są czasami zasilane „węglem bitumicznym”, przezwiskiem określającym węgiel bitumiczny.
-
- Węgiel metalurgiczny, czasami określany jako węgiel koksujący, jest wykorzystywany w procesie tworzenia koksu niezbędnego do produkcji żelaza i stali. Koks to skała zawierająca skoncentrowany węgiel powstały w wyniku podgrzania węgla bitumicznego do bardzo wysokiej temperatury bez dostępu powietrza. Ten proces topienia węgla przy braku tlenu w celu usunięcia zanieczyszczeń nazywa się pirolizą.
Charakterystyka węgla bitumicznego
Węgiel bitumiczny zawiera wilgoć do około 17 procent. Około 0,5 do 2 procent masy węgla bitumicznego stanowi azot. Zawartość węgla stałego wynosi do ok. 85%, a zawartość popiołu do 12% wagowych. Węgiel bitumiczny można podzielić na kategorie ze względu na poziom zawartych w nim substancji lotnych: wysokolotne A, B i C, średniolotne i niskolotne. Substancje lotne obejmują wszelkie materiały, które uwalniają się z węgla w wysokiej temperaturze.
W przypadku węgla substancje lotne mogą obejmować siarkę i węglowodory.
Wartość opałowa: Węgiel bitumiczny dostarcza około 10 500 do 15 000 BTU na funt w postaci wydobytej.
Dostępność: Węgiel bitumiczny jest obfity. Ponad połowa wszystkich dostępnych zasobów węgla to węgiel bitumiczny.
Ponad połowa wszystkich dostępnych zasobów węgla to węgiel bitumiczny.
Miejsca wydobycia: W USA, węgiel bitumiczny można znaleźć w Illinois, Kentucky, Zachodniej Wirginii, Arkansas (Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope, i Scott hrabstwa), i lokalizacje na wschód od rzeki Mississippi.
Właściwości węgla bitumicznego
Głównym problemem węgla bitumicznego jest pył zawieszony (PM), tlenki siarki i tlenki azotu. Niektóre metale, takie jak ołów i rtęć, węglowodory, takie jak metan, alkany, alkeny, benzeny i inne są również uwalniane. Niektóre niespalone substancje, takie jak tlenek węgla i różne związki organiczne, są uwalniane nawet w prawidłowych warunkach pracy kotła.Węgiel bitumiczny ma dwa podprodukty: węgiel energetyczny lub parowy oraz węgiel metalurgiczny. Węgiel metalurgiczny lub koksujący jest wypalany w piecach bez dostępu tlenu w temperaturze do 1100 °C (2010°F). Proces ten nazywany jest pirolizą. W tym procesie węgiel jest topiony, a składniki lotne i zanieczyszczenia są usuwane. Produktem końcowym jest czysty, płynny węgiel, który zestala się w koks.
Jest on całkowicie nieprzezroczysty & miękki
Jest on pasmowy lub warstwowy &ciemnoszary do czarnego w kolorze
Jego wilgotność wynosi w przybliżeniu od 2 do 17%.
It’s carbon content is approximately 45 to 85%
It has a content of ash that is approximately 2 to 14% & it also contains 0.5 to 2 % of nitrogen.
It’s chlorine content is approximately 340 ± ppm & it’s sulfur content is approximately 0.5 to 5 %
Bituminous coals usually also have closely-spaced fractures found in them. Cleats also form in 2 different sets, both at right angles to each other.
Bituminous coals are very highly combustible & they release an excessive smoke as well as soot if they are not burned in a proper way. The main pollutants that come from bituminous coal are sulfur oxides, particulate matter & nitrogen oxides.
Wśród nich znajdują się również metale, takie jak ołów & rtęć, a także węglowodory, takie jak metan, benzeny, alkeny i inne, które również są z nich uwalniane. Niektóre niespalone substancje można w nich znaleźć, takie jak tlenek węgla, jak również różne związki organiczne są również z nich uwalniane, nawet w prawidłowych warunkach pracy kotła.
Siarka, która jest obecna w większym stopniu w tym rodzaju węgla, może powodować kwaśne deszcze.
Ten typ węgla ma wartości grzewcze, które wynoszą od 10 000 do około 15 000 brytyjskich jednostek termicznych (zwanych również BTU) na funt, jest to wartość wyższa niż w przypadku węgla brunatnego lub subbitumicznego.
Mają one znacznie niższą zawartość węgla stałego &i znacznie wyższą zawartość lotnych związków niż węgiel antracytowy.
Węgle typu bitumicznego mają tylko 2 podtypy: węgiel energetyczny / węgiel energetyczny &węgiel metalurgiczny. Węgiel metalurgiczny, zwany również koksującym, to węgiel, który jest wypalany w piecach przy całkowitym braku tlenu i w temperaturach dochodzących do 2010°F. Ten rodzaj procesu nazywany jest pirolizą. W tym typie procesu, węgiel jest topiony & wszystkie jego lotne składniki & zanieczyszczenia są tam przez napędzane off. Produktem końcowym jest czysty, skroplony węgiel, który ulega zestaleniu.
Większość węgla typu bitumicznego zawiera szklisty typ materiału, który nazywa się witrynit. Składa się on z minerałów, z których czerpie tę cechę z tkanki roślinnej drzewiastej.
Usługi węgla bitumicznego
Węgiel bitumiczny jest stosowany w płuczce wiertniczej do kilku propozycji.Głównym zastosowaniem są emulgatory, środki pianotwórcze, defoamery, środki zwilżające, detergenty, a zwłaszcza środki smarne i inhibitory korozji.Węgiel bitumiczny jest rozsądny i przewiduje dalszy postęp w stosowaniu środków powierzchniowo czynnych do wykonania otworu i poprawy wydajności.
Jest on stosowany do pożaru elektrowni elektrowni produkcji energii elektrycznej.
Jest on używany jako paliwo do produkcji pary, która napędza lokomotywy.
Ten rodzaj węgla był również wcześniej używany jako paliwo do ogrzewania wody w gospodarstwach domowych.
Węgiel koksujący lub metalurgiczny ma wysoką odporność na ciepło & jest on używany do tworzenia produktu zwanego koksem (nie napoju bezalkoholowego), który jest następnie dodawany do wielkiego pieca i łączony z rudą żelaza, jak również wapieniem do produkcji stali.
Węgiel bitumiczny jest wolny od siarki, popiołu, jak również niektórych innych zanieczyszczeń, &jest on używany w kuźniach węglowych, w których metale są ogrzewane & następnie kształtowane.
Ze względu na wiele różnych poważnych problemów z zanieczyszczeniami, które produkuje węgiel bitumiczny, elektrownie znajdujące się w Stanach Zjednoczonych, jak również w niektórych krajach europejskich, wyposażyły swoje elektrownie spalające węgiel w urządzenia czyszczące, które są używane w celu zminimalizowania emisji zanieczyszczeń powietrza.
Cena węgla bitumicznego
Sprzedajemy węgiel bitumiczny jak na plats rate FOB of Bandar Abbas luzem lub jumbo bag w formie skalnej. The selling rate is minus 5USD per ton.
Environmental Concerns
Węgiel bitumiczny łatwo się zapala i może wytwarzać nadmierną ilość dymu i sadzy – cząstek stałych – jeśli jest spalany niewłaściwie. Jego wysoka zawartość siarki przyczynia się do powstawania kwaśnych deszczy.
Węgiel bitumiczny zawiera minerał piryt, który służy jako żywiciel dla zanieczyszczeń takich jak arsen i rtęć. Spalanie węgla uwalnia śladowe zanieczyszczenia mineralne do powietrza jako zanieczyszczenie. Podczas spalania, około 95 procent zawartości siarki w węglu bitumicznym zostaje utlenione i uwolnione w postaci gazowych tlenków siarki.
Niebezpieczne emisje ze spalania węgla bitumicznego obejmują cząstki stałe (PM), tlenki siarki (SOx), tlenki azotu (NOx), metale śladowe, takie jak ołów (Pb) i rtęć (Hg), węglowodory w fazie parowej, takie jak metan, alkany, alkeny i benzeny, oraz polichlorowane dibenzo-p-dioksyny i polichlorowane dibenzofurany, powszechnie znane jako dioksyny i furany. Podczas spalania, węgiel bitumiczny uwalnia również niebezpieczne gazy, takie jak chlorowodór (HCl), fluorowodór (HF) i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (PAHs).
Niekompletne spalanie prowadzi do wyższych poziomów PAHs, które są rakotwórcze. Spalanie węgla bitumicznego w wyższych temperaturach zmniejsza emisję tlenku węgla.
Dlatego duże jednostki spalania i dobrze utrzymane mają generalnie niższą emisję zanieczyszczeń. Węgiel bitumiczny ma właściwości żużlujące i aglomerujące.
Spalanie węgla bitumicznego uwalnia więcej zanieczyszczeń do powietrza niż spalanie węgla subbitumicznego, ale ze względu na większą zawartość ciepła, mniejsza ilość paliwa jest wymagana do produkcji energii elektrycznej. W związku z tym, węgle bitumiczne i subbitumiczne produkują w przybliżeniu taką samą ilość zanieczyszczeń na kilowat wytworzonej energii elektrycznej.