Cărbune bituminos
Descriere generală a cărbunelui bituminos
Cărbune bituminos și sub-bituminos reprezintă mai mult de 90 la sută din tot cărbunele consumat în Statele Unite. Atunci când este ars, cărbunele produce o flacără înaltă, albă. Cărbunele bituminos este denumit astfel deoarece conține o substanță asemănătoare cu gudronul, numită bitum. Există două tipuri de cărbune bituminos: termic și metalurgic.
Este tipul de cărbune care este cel mai utilizat în lumea noastră de astăzi. A fost numit astfel datorită prezenței unei substanțe de tip & gudron, asemănătoare cu gudronul, care este cunoscută sub numele de bitum.
Cărbunele de tip bituminos se formează & creat atunci când un cărbune de tip subbituminos este expus la încălzire & presiune foarte mare. În funcție de volatilitatea cărbunilor, cărbunii de tip bituminos se împart în categoriile de cărbune bituminos cu volatilitate redusă, cărbune bituminos cu volatilitate medie & în sfârșit cărbune bituminos cu volatilitate ridicată A, B, & C.
Cărbunele bituminos, numit și cărbune moale, cea mai abundentă formă de cărbune, de rang intermediar între cărbunele subbituminos și antracit, conform clasificării cărbunelui utilizate în Statele Unite și Canada. În Marea Britanie, cărbunele bituminos este numit în mod obișnuit „cărbune cu aburi”, iar în Germania se folosește termenul Steinkohle („cărbune de piatră”). În Statele Unite și Canada, cărbunele bituminos este împărțit în grupe de cărbune bituminos foarte volatil, mediu volatil și puțin volatil. Cărbunele bituminos foarte volatil este clasificat pe baza puterii sale calorice în stare umedă, fără cenușă (între 24 și 33 de megajouli pe kilogram; 10 500 și 14 000 de unități termice britanice pe kilogram), în timp ce cărbunele bituminos cu volatilitate medie și cu volatilitate redusă este clasificat pe baza procentului de carbon fix prezent în stare uscată, fără cenușă (între 69 și 78% pentru cărbunele bituminos cu volatilitate medie și între 78 și 86% pentru cărbunele bituminos cu volatilitate redusă). Cărbunele bituminos cu volatilitate medie și cărbunele bituminos cu volatilitate scăzută au, de obicei, valori calorice apropiate de 35 de megajouli pe kilogram (15.000 de unități termice britanice pe livră) pe o bază uscată, fără cenușă.
Cărbunele bituminos are o culoare de la maro închis la negru și, de obicei, este dispus în benzi sau în straturi. Din punct de vedere microscopic, pot fi recunoscute trei grupe principale de macerale (constituenți organici individuali ai cărbunelui): vitrinit, liptinit și inertinit. Materialul sticlos din cea mai mare parte a cărbunelui bituminos este vitrinitul, compus din macerale derivate în principal din țesutul plantelor lemnoase. Datorită valorii sale termice relativ ridicate și a conținutului redus de umiditate (mai puțin de 3 %), a ușurinței de transport și depozitare și a abundenței sale, cărbunele bituminos are cea mai largă gamă de utilizări comerciale dintre cărbuni. Acesta este utilizat de mult timp pentru producerea de abur în centralele electrice și în cazanele industriale. În plus, cărbunele bituminos care conține o cantitate destul de mică de sulf și care se turtește (sau „se aglomerează”) cu ușurință este singurul cărbune potrivit pentru fabricarea cocsului metalurgic – o substanță dură, asemănătoare unui burete de carbon aproape pur, importantă pentru topirea minereului de fier.
O problemă majoră asociată cu arderea cărbunelui bituminos este poluarea aerului. Arderea cărbunelui bituminos cu un conținut ridicat de sulf eliberează în aer oxizi de sulf. În anumite condiții, azotul prezent în cărbune este, de asemenea, eliberat sub formă de oxizi de azot. Atunci când umiditatea din atmosferă reacționează cu aceste gaze, se produc acizi precum acidul sulfuric, care cad pe Pământ sub formă de depunere acidă umedă (ploaie acidă) – un agent care poate deteriora clădirile și culturile și poate provoca poluarea apei. Din cauza acestor probleme grave de poluare și a reglementărilor care decurg din Legea privind aerul curat din 1990, un număr tot mai mare de centrale electrice pe bază de cărbune din Statele Unite fie au instalat dispozitive de curățare pentru a reduce emisiile de poluare a aerului, fie au trecut la cărbune subbituminos cu conținut scăzut de sulf. Unele țări europene au instituit măsuri similare, în timp ce altele, cum ar fi Franța, au trecut în mare parte la energia nucleară pentru producerea energiei electrice. Multe țări în curs de dezvoltare, cum ar fi China, par să ignore cu totul problema poluării.
Tipuri de cărbune bituminos
- Cărbunele termic, numit uneori cărbune cu aburi, este utilizat pentru centralele electrice care produc aburi pentru electricitate și utilizări industriale.
Trenurile care funcționează cu abur sunt uneori alimentate cu „cărbune bituminos”, o poreclă pentru cărbunele bituminos.
- Cărbunele metalurgic, denumit uneori cărbune cocsificabil, este utilizat în procesul de creare a cocsului necesar pentru producția de fier și oțel. Cocsul este o rocă de carbon concentrat creată prin încălzirea cărbunelui bituminos la temperaturi extrem de ridicate fără aer. Acest proces de topire a cărbunelui în absența oxigenului pentru a elimina impuritățile se numește piroliză.
Caracteristicile cărbunelui bituminos
Cărbunele bituminos conține umiditate de până la aproximativ 17 procente. Aproximativ 0,5 până la 2 la sută din greutatea cărbunelui bituminos este reprezentată de azot. Conținutul său de carbon fix variază până la aproximativ 85 la sută, cu un conținut de cenușă de până la 12 la sută în greutate. Cărbunele bituminos poate fi clasificat în continuare în funcție de nivelul materiei volatile pe care o conține: A, B și C foarte volatile, mediu volatile și slab volatile. Materia volatilă include orice material care se eliberează din cărbune la temperaturi ridicate.
În cazul cărbunelui, materia volatilă poate include sulf și hidrocarburi.
Putere de încălzire: Cărbunele bituminos oferă aproximativ 10.500 până la 15.000 BTU pe kilogram, așa cum este extras.
Disponibilitate: Cărbunele bituminos este abundent. Mai mult de jumătate din toate resursele de cărbune disponibile sunt bituminoase.
Mai mult de jumătate din toate resursele de cărbune disponibile sunt bituminoase.
Localizări miniere: În SUA, cărbunele bituminos poate fi găsit în Illinois, Kentucky, Virginia de Vest, Arkansas (comitatele Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope și Scott) și în locații la est de râul Mississippi.
Proprietăți ale cărbunelui bituminos
Principala problemă a cărbunelui bituminos este reprezentată de particule (PM), oxizi de sulf și oxizi de azot. De asemenea, sunt eliberate unele metale precum plumbul și mercurul, hidrocarburi precum metanul, alcanii, alchenele, benzenii și altele. Unele substanțe necombustite, cum ar fi monoxidul de carbon și diverși compuși organici, sunt eliberate chiar și în condiții adecvate de funcționare a cazanului. cărbunele bituminos are două subproduse; cărbunele termic sau cu aburi și cărbunele metalurgic. Cărbunele metalurgic sau cărbunele cocsificabil este copt în cuptoare în absența oxigenului la temperaturi de până la 1.100 °C (2010°F). Acest proces se numește piroliză. Prin acest proces, cărbunele este topit, iar constituenții volatili și impuritățile sunt alungate. În cele din urmă, produsul final este carbonul pur lichefiat care se solidifică în cocs.
Este complet opac & moale
Este bandat, sau stratificat &De culoare gri închis până la negru
Contenutul de umiditate al acestuia este de aproximativ 2 până la 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.
Există și unele metale care se găsesc în ele, cum ar fi plumbul & mercurul, precum și hidrocarburi precum metanul, benzenul, alchenele, precum și altele care sunt de asemenea eliberate de acestea. Unele substanțe nearse pot fi găsite în ele, cum ar fi monoxidul de carbon, precum și diverși compuși organici diferiți sunt, de asemenea, eliberați din ele, chiar și în condițiile de funcționare corespunzătoare a unui cazan.
Sulfura care este prezentă într-un grad mai mare în acest tip de cărbune poate aduce ploi acide.
Acest tip de cărbune are valori de încălzire care sunt cuprinse între 10.000 și aproximativ 15.000 de unități termice britanice (numite și BTU) pe kilogram, acest lucru este destul de mare decât cel al unui cărbune de tip lignit sau subbituminos.
Aceștia au un conținut de carbon fix mult mai mic & un conținut volatil mult mai mare decât cel găsit în antracit.
Cărbunele de tip bituminos are doar 2 subtipuri numite cărbune de abur / cărbune termic & cărbune metalurgic. Cărbunele metalurgic numit și cărbune de cocsificare este cărbunele care se coace în cuptoare în absența completă a oxigenului și la temperaturi mari, de până la 2010°F. Acest tip de proces este ceea ce se numește piroliză. În acest tip de proces, cărbunele este topit & toți constituenții săi volatili & impuritățile sunt acolo prin alungate. În cele din urmă, produsul final care se obține este un carbon pur lichefiat care se solidifică.
Cum în cea mai mare parte, cărbunele de tip bituminos conține un material de tip sticlos care se numește vitrinită. Este compus din minerale, din care primește această trăsătură de la un țesut vegetal lemnos.
Utilizări ale cărbunelui bituminos
Cărbunele bituminos este folosit în fluidul de foraj pentru mai multe propuneri. principala utilizare este cea de emulgator, spumant, antispumant, agent de umezire, detergent și mai ales lubrifiant și inhibitor de coroziune.Cărbunele de bitum este rezonabil și anticipează un nou avans în aplicarea agenților tensioactivi pentru realizarea găurii și îmbunătățirea productivității.
Se utilizează pentru a incendia centralele electrice centralele de producție a energiei electrice.
Se folosește drept combustibil pentru a produce aburul cu care funcționează locomotivele de tren.
Acest tip de cărbune a fost, de asemenea, utilizat anterior drept combustibil pentru încălzirea apei în locuințe/casă.
Cărbunele cocsificabil sau cărbunele metalurgic are o rezistență ridicată la căldură & este folosit pentru a crea un produs numit cocs (nu băutura răcoritoare), care este apoi adăugat la un furnal și combinat cu minereu de fier, precum și cu calcar pentru a produce oțel.
Cărbunele bituminos este făcut fără sulf, cenușă, precum și alte câteva impurități, & este folosit în forjele de cărbune, în care metalele sunt încălzite & apoi modelate.
Datorită diferitelor probleme grave de poluare pe care le produce cărbunele bituminos, centralele electrice care se găsesc în Statele Unite, precum și unele dintre țările europene, și-au dotat centralele electrice care ard cărbune cu dispozitive de curățare care sunt folosite pentru a minimiza emisiile de poluare a aerului.
Prețul cărbunelui bituminos
Vindem cărbune bituminos conform ratei plats FOB din Bandar Abbas în vrac sau jumbo bag sub formă de rocă. Rata de vânzare este de minus 5USD pe tonă.
Preocupări legate de mediu
Cărbunele bituminos se aprinde ușor și poate produce fum și funingine excesivă – particule în suspensie – dacă este ars necorespunzător. Conținutul său ridicat de sulf contribuie la ploile acide.
Cărbunele bituminos conține mineralul pirita, care servește ca gazdă pentru impurități precum arsenicul și mercurul. Arderea cărbunelui eliberează urme de impurități minerale în aer sub formă de poluare. În timpul arderii, aproximativ 95 % din conținutul de sulf al cărbunelui bituminos se oxidează și se eliberează sub formă de oxizi de sulf gazoși.
Emisiile periculoase rezultate în urma arderii cărbunelui bituminos includ particule (PM), oxizi de sulf (SOx), oxizi de azot (NOx), urme de metale, cum ar fi plumbul (Pb) și mercurul (Hg), hidrocarburi în fază de vapori, cum ar fi metanul, alcanii, alchenele și benzenii, precum și dibenzo-p-dioxinele policlorurate și dibenzofuranii policlorurați, cunoscuți în mod obișnuit sub numele de dioxine și furani. Atunci când este ars, cărbunele bituminos eliberează, de asemenea, gaze periculoase, cum ar fi clorură de hidrogen (HCl), fluorură de hidrogen (HF) și hidrocarburi aromatice policiclice (HAP).
Combustia incompletă duce la niveluri mai ridicate de HAP, care sunt cancerigene. Arderea cărbunelui bituminos la temperaturi mai ridicate reduce emisiile de monoxid de carbon.
În consecință, unitățile de ardere mari și cele bine întreținute au, în general, un nivel mai scăzut de poluare. Cărbunele bituminos are caracteristici de zgură și aglomerare.
Combustia cărbunelui bituminos eliberează mai multă poluare în aer decât cea a cărbunelui subbituminos, dar, datorită conținutului său termic mai mare, este necesară o cantitate mai mică de combustibil pentru a produce energie electrică. Ca atare, cărbunele bituminos și subbituminos produc aproximativ aceeași cantitate de poluare pe kilowatt de electricitate produsă.
.