Бурый уголь 🔥 основные отличия от каменного угля
Лингит, или бурый уголь, считают самым молодым из ископаемых углей. Он образуется из торфа и содержит, по сравнению с вышеописанными углями, достаточно малое количество углерода, порядка шестидесяти пяти — семидесяти процентов. Этот твердый уголь часто используют как местное топливо, или как сырье для химической промышленности.
Содержание:
Состав бурого угля
Порода бурого угля имеет вид землистой, волокнистой или деревянистой углистой массы. Название бурый уголь получил из-за бурой черты, отличающей эту породу ископаемого. Благодаря довольно высокому содержанию летучих веществ, бурый уголь горит легко, коптящим пламенем, при горении выделяя запах гари. Также в этом горючем ископаемом неплохо сохраняются растительные и древесные структуры, излом породы раковистый, деревянный или землистый, бурого или черного цвета. Не учитывая золу, бурый уголь содержит:
| Углерод | Кислород | Азот | Водород |
| около 63% | около 32% | до 2% | 3-5% |
Если породу обработать едким калием, в результате получится темно-бурая жидкость. Аммиак, свободный или связанный с уксусной кислотой образуется при сухой перегонке бурого угля.
Залежи бурого угля
Залежи данного угля, так называемые флецы, имеют зачастую большую мощность. Они имеют довольно большое горизонтальное протяжение, например, в окрестностях Кельна, флецы достигают двадцати пяти — тридцати метров, в недалеко от Циттау — тридцати трех метров. Также флецы могут выглядеть как тонкие, почти незаметные прослои. Образовывались залежи бурого угля, в основном, в нижних отделах третичной системы. К примеру, в регионах северной Германии и Богемии, также северного края Альп. Эта олигоценовая эпоха иногда носит название «буроугольной формации». Также залежи бурого угля можно найти в значительных количествах и в отложениях эпохи мезозоя. В основу бурого угля входят лиственные деревья и торфяные растения, пяльпы и кониферы, которые постепенно разлагались в воде, без доступа кислорода. В смесь входили также глина и песок, и в результате гниющие растения образовывали породу, обогащенную углеродом с постоянным выделением летучих веществ.
Образование угля
При дальнейшем разложении, бурый уголь превращается в каменный и антрацит, или даже в графит.На первой стадии подобного разложения порода образует торф, который в дальнейшем превращается в бурый уголь. Конечно, для прохождения всех стадий, от торфа до графита, породе требуется очень много времени. И естественно, что чем богаче уголь углеродом, тем старше его геологический возраст. Пожалуй, по эпохам это полезное ископаемое можно было бы распределить таким образом: мерозойская и, в основном, кайнозойская группы — бурый уголь; палеозойская — каменный уголь и уголь антрацит; азойская группа — графит и шунгит. Но, как известно, каменный уголь можно найти и в отложениях мезозойского периода, а так как бурый уголь со временем продолжает переходит в каменный, многие ученые считают, что любой ископаемый уголь моложе меловой системы называется бурым углем, а старше меловой системы — каменным. Но встречаются залежи угля, который по подобной системе нужно считать каменным, хотя по всем своим показателям они соответствуют бурому углю.
Отличия бурого угля от каменного
В первую очередь, и это видно из названия, различие состоит в цвете. Бурый уголь может быть светлее или темнее. Встречаются иногда и черные сорта, но если их измельчить в порошок, цвет изменится на бурый.
- Каменный уголь, так же, как и уголь антрацит, если провести куском по фарфоровой пластине, оставят отчетливый черный след.
- Вторым отличием, которое можно назвать основным, является большее содержание летучих веществ и меньший процент углерода в буром угле, чем в каменном.
Уровень азота тоже значительно ниже. Большой процент летучих веществ обеспечивает яркое пламя бурого угля, при котором выделяется большее количество дыма и запах.
Виды угля: какое топливо эффективней?
05.08.2019
Уголь – это органическое вещество, которое образовалось из растительных остатков. Под воздействием давления и температур залежи торфа на протяжении целых веков превращались в породу. Сначала — в бурый уголь, затем — в каменный уголь, который трансформировался в антрацит.
На каждой стадии уголь меняет свои характерные свойства, которые напрямую влияют на его качество. В чём принципиальные отличия каждого вида?
Бурый уголь
Бурый уголь — самая молодая твёрдая горная порода, которая образовалась около 50 млн лет назад из торфа или лигнита. По своей сути, это «недозревший» каменный уголь.
Это полезное ископаемое получило своё название из-за цвета – оттенки варьируются от буро-рыжего до чёрного. Бурый уголь считается топливом низкой степени углефикации (метаморфизма). Он содержит в себе от 50% углерода, но также много летучих веществ, минеральных примесей и влаги, поэтому гораздо легче горит и даёт больше дыма и запаха гари.
В зависимости от влажности, бурый уголь делят на марки 1Б (влажность более 40%), 2Б (30-40%) и 3Б (до 30%). Выход летучих веществ у бурых углей составляет до 50%.
Фото: miningwiki.ruПри продолжительном контакте с воздухом бурый уголь имеет свойство терять структуру и растрескиваться. Среди всех видов угля он считается самым некачественным топливом, так как выделяет куда меньше тепла: теплота сгорания составляет всего 4000 — 5500 ккал\кг.
Бурый уголь залегает на небольших глубинах (до 1 км), поэтому его гораздо легче и дешевле добывать. Однако в России как топливо он применяется намного реже, чем каменный уголь. Из-за низкой стоимости бурому углю всё же отдают предпочтение некоторые мелкие и частные котельные и ТЭЦ.
В России крупнейшие месторождения бурого угля располагаются в Канско-Ачинском бассейне (Красноярский край). В целом участок обладает запасами почти в 640 млрд т (около 140 млрд т пригодны для разработки открытыми способом).
Богато запасами бурого угля и единственное угольное месторождение в Алтае – Солтонское. Его прогнозируемые запасы составляют 250 млн т.
Около 2 трлн т бурого угля таит в себе Ленский угольный бассейн, расположенный на территории Якутии и Красноярского края. Кроме того, этот вид полезного ископаемого нередко залегает вместе с каменным углём – так, его также получают на месторождениях Минусинского и Кузнецкого угольных бассейнов.
Каменный уголь
Куда большую популярность в топливной энергетике имеет каменный уголь. Он намного старше бурого угля – возраст каменных отложений составляет порядка 350 млн лет. Каменный уголь куда более крепкое, твёрдое и тяжёлое полезное ископаемое, которое обычно залегает на глубинах от 2 км.
В этой горной породе чёрного цвета с матовым блеском содержится 75-95% углерода и при этом всего 5-6% влаги. За счёт высокой теплоты сгорания — около 5500-7500 ккал\кг — каменный уголь горит гораздо лучше, чем бурый.
Фото: depositphotos.comПо степени углефикации каменный уголь разделяют на множество разновидностей. Среди марок угля сегодня выделяют длиннопламенный (Д), газовый (Г), жирный (Ж), коксовый жирный (КЖ), коксовый (К), отощённый спекающийся (ОС), тощий (Т) и антрацит (А).
Все подвиды каменного угля отличаются степенью выхода летучих веществ, элементарным составом, теплотой сгорания, объёмным весом и выходом летучих веществ. Например, у каменных углей марок Г и Д выход летучих веществ составляет 30-50%, марок Т – 13%, А – 2-9%.
В тощих углях много углеродов, но мало летучих веществ и битумов. К газовым и жирным относятся угли с большим содержанием летучих веществ. А коксовые угли имеют наибольшую теплоту сгорания – свыше 8 тысяч ккал/кг.
Территория России изобилует количеством каменноугольных бассейнов, рассредоточенных в самых разных регионах. Главные «угольные» точки находятся в Минусинском, Кузнецком, Ленском, Тунгусском, Таймырском, Печорском, Южно-Якутском и Буреинском бассейнах.
Так, на территории Минусинского бассейна залегает около 2,7 млрд т каменного угля. А в Кузнецком угольном бассейне хранится порядка 61,6 млрд т разведанных запасов углей.
Также к крупнейшим месторождениям каменного угля причисляют Эльгинское месторождение
Антрацит
Наивысшей степенью углефикации обладает антрацит – конечная стадия сформирования угля. Все процессы гниения торфяных отложений завершены, каждый слой горной породы полностью спрессован, поэтому и вещества максимально сконцентрированы.
Антрацит легко отличить от других видов угля благодаря ярко выраженному чёрному цвету с металлическим блеском. Он обладает хорошей электропроводностью, имеет большую вязкость и практически не спекается.
Этот вид угля практически лишён влаги (не более 1-3%) и минеральных примесей, зато содержит много углерода (около 94%). Такие свойства обеспечивают очень высокую удельную теплоту сгорания — 8100-8350 ккал/кг. Выход летучих веществ колеблется от 3 до 4 %.
Чтобы поджечь антрацит, нужно постараться: он загорается только при температурах 600-700˚С, но в случае успеха не даёт дыма и горит почти без пламени (в отдельных случаях вообще без него). Кроме того, продукты сгорания данного топлива не имеют запаха.
В основном антрацит залегает на глубинах 6 км. Это довольно редкое полезное ископаемое: его доля среди мирового запаса угля составляет около 3%.
Россия занимает первое место по запасам антрацитов. Он залегает в следующих угольных бассейнах: Кузнецком, Таймырском, Грушевском, Тунгусском. Также эти полезные ископаемые обнаружены на Урале и в Магаданской области.
Как определить зольность?
Самой важной характеристикой угля является зольность – процентное содержание негорючего остатка (золы), образуемого из минеральных примесей топлива после его полного сгорания. С учётом зольности разработаны методы оценки эффективности обогащения угля, а также формируются цены на топливо.
Зольность измеряется в процентах от общей массы угля. Чем она выше, тем ниже теплота сгорания и, соответственно, качество угля. Поэтому именно зольность угля определяет его пригодность к использованию в качестве топлива. Так, уголь с 25-процентной зольностью относят к высокосортному, низкосортным считается уголь с показателем от 40%.
Определение зольности угля осуществляется одним стандартным методом: топливо полностью сжигают, потом проводят прокаливание зольного остатка до постоянной массы и непосредственно определяют её долю относительно изначальной массы топлива.
При сгорании углей проходит несколько этапов процесса превращения минеральных компонентов в золу. Все реакции проходят с разной скоростью и в разных температурных условиях. Масса и состав полученной золы разнятся в каждом отдельном озолении, поэтому точно определить зольность каждого вида угля в отдельности невозможно.
То же самое можно сказать и об остальных свойствах каменного, бурого угля или антрацита: они определяются целым рядом факторов, поэтому за основу берутся лишь усреднённые параметры.
Уголь бурый: способы добычи :: SYL.ru
Низкая себестоимость и обширные запасы – главные факторы, обуславливающие увеличение количества сфер применения бурого угля. Этот вид ископаемого твердого топлива, самый ранний вид угля, добывается человеком уже не одну сотню лет. Уголь бурый – продукт метаморфизма торфа, в стадии между лигнитом и каменным углем. По сравнению с последним, данный вид топлива менее популярен, тем не менее в силу своей низкой себестоимости довольно широко применяется для производства электроэнергии, отопления и получения иных видов топлива.
Строение
Уголь бурый – плотная, землистая или волокнистая углистая масса бурого или смоляно-черного цвета с большим содержанием летучих битуминозных веществ. Как правило, в нем хорошо сохраняются растительная структура, раковистые изломы, древесные массы. Горит легко, пламя коптящее, при этом выделяется своеобразный неприятный запах гари. Вступая в реакцию с гидроксидом калия, образует жидкость темно-бурого цвета. При сухой перегонке бурый уголь образует аммиак с уксусной кислотой. Химический состав (в среднем), за вычетом золы: углерод – 63%, кислород – 32%, водород 3-5%, азот 0-2%.
Происхождение
Уголь бурый образуют слои залежей осадочных пород – флецы, часто большой мощности и протяженности. Материалом для формирования бурого угля служат различного рода пяльпы, кониферы, деревья и торфяные растения. Отложения этих веществ постепенно разлагаются без доступа воздуха, под водой, под шапкой смеси глины и песка. Процесс тления сопровождается постоянным выделением летучих веществ и постепенно приводит к обогащению растительных остатков углеродом. Уголь бурый – одна из первых стадий метаморфизма таких растительных отложений, после торфа. Дальнейшие стадии – каменный уголь, антрацит, графит. Чем длительней процесс, тем ближе состояние к чистому углерод-графиту. Так, графит относится к азойской группе, каменный уголь – к палеозойской, бурый уголь — преимущественно к мезозойской и кайнозойской.
Каменный и бурый уголь: отличия
Как можно заметить из самого названия, бурый уголь отличается от каменного цветом (более светлым или более темным). Существуют и черные разновидности, но в порошкообразном виде оттенок такого угля все равно бурый. Цвет каменного и антрацита всегда остается черным. Характерные свойства бурого угля заключаются в большем содержании углерода, по сравнению с каменными углями, и меньшем содержании битуминозных веществ. Это объясняет то, почему бурый уголь горит легче и при этом образуется большое количество дыма. Большое содержание углерода также объясняет упомянутую реакцию с гидроксидом калия и своеобразный неприятный запах во время горения. Содержание азота, по сравнению с каменными углями, также значительно ниже. При долгом пребывании на воздухе бурый уголь стремительно теряет влагу, рассыпаясь в порошок.
Разновидности
Сортов и разновидностей бурого угля достаточно много, среди которых выделяют несколько основных:
- Обычный бурый уголь, консистенция плотная, матового бурого цвета.
- Бурый уголь землистого излома, легко стирающийся в порошок.
- Смолистый, очень плотный, темно-бурый, иногда даже иссиня-черный. В изломе напоминает смолу.
- Лигнит, или битуминозное дерево. Уголь с хорошо сохранившейся растительной структурой. Иногда встречается даже в виде целых стволов деревьев с корнями.
- Дизодил – бурый бумажный уголь в виде истлевшей тонкослоистой растительной массы. Легко разделяется на тонкие листы.
- Бурый торфяной уголь. Напоминающий торф, с большим количеством посторонних примесей, иногда напоминающий землю.
Процентное соотношение золы и горючих элементов у различных видов бурого угля варьируется в широких пределах, что и определяет достоинства горючего материала той или иной разновидности.
Добыча
Способы добычи бурого угля аналогичны для всех ископаемых углей. Различают открытый (карьерный) и закрытый. Наиболее старый метод закрытой добычи – штольни, наклонные скважины до угольного пласта небольшой мощности и неглубокого залегания. Применяется в случае финансовой неэффективности устройства карьера.
Шахта – вертикальная или наклонная скважина в толще породы от поверхности до угольного пласта. Данный способ используется при глубоком залегании угленосных пластов. Характеризуется высокой себестоимостью добываемых ресурсов и высокой аварийностью.
Добыча открытым способом ведется при относительно небольшой (до 100 м) глубине залегания угольного пласта. Открытая или карьерная добыча наиболее экономичная, на сегодняшний день таким способом добывается примерно 65% всего угля. Главный минус карьерной выработки – большой урон окружающей среде. Добыча бурого угля преимущественно ведется открытым способом ввиду небольшой глубины залегания. Первоначально осуществляется удаление вскрыши (слоя пород над угольным пластом). После этого производится отбойка угля буровзрывным методом и его транспортировка специализированным (карьерным) автотранспортом с места добычи. Вскрышные работы, в зависимости от величины и состава слоя, могут осуществляться бульдозерами (при рыхлом слое незначительной толщины) или роторными экскаваторами и драглайнами (при более толстом и плотном слое породы).
Применение
В качестве топлива уголь бурый используется значительно реже, чем каменный. Применяется для отопления частных домов и на мелких электростанциях. Путем т. н. сухой перегонки из бурого угля получают горный воск для деревообрабатывающей, бумажной и текстильной промышленности, креозот, карболовую кислоту и другие подобные продукты. Также он перерабатывается в жидкое углеводородное топливо. Гуминовые кислоты в составе бурого угля позволяют использовать его в сельском хозяйстве в качестве удобрения.
Современные технологии позволяют производить из бурого угля синтетический газ, который выступает аналогом природного газа. Для этого уголь нагревают до 1000 градусов Цельсия, вследствие чего происходит газообразование. На практике применяется довольно эффективный способ: по просверленной скважине к залежам бурого угля через трубу подается высокая температура, а по другой трубе уже выходит готовый газ – продукт подземной переработки.
Бурый и каменный уголь, правильный выбор угля для различных нужд
Самым низким качеством из видов каменного угля отличается бурый уголь. Это сказывается и на его относительно низкой стоимости. Этот уголь образовывался в древних болотах на относительно небольшой глубине — порядка девятисот метров. Бурый уголь наиболее близок к торфу, содержание влаги в этом виде топлива может составлять порядка сорока процентов.Так же, как уже упоминалось, бурый уголь, в отличие от угля антрацита, имеет достаточно низкую теплоту горения. Также он может почти на половину состоять из летучих соединений, показатель содержания летучих веществ может составлять почти пятьдесят процентов. При использовании бурого угля в качестве топлива для печи, эффект будет подобен использованию сырых дров. Этот уголь разгорается очень долго, при горении выделяет большое количество дыма и гари, а также не сгорает полностью, как уголь антрацит, а оставляет большое количество золы и шлаков. В отличие от более качественных видов угля, бурый уголь чаще прессуют в брикеты. Бурый уголь в мешках хуже переносит транспортировку, чем более плотные виды угля. Брикеты из данного вида топлива имеют неплохие эксплуатационные показатели.
Чаще всего различные виды угля, как бурый, так и уголь антрацит, используют для выработки электроэнергии или тепла. Также каменный уголь имеет достаточно широкое применение в металлургии. Газовый уголь или уголь антрацит, который применяется на различных ТЭС, преобразуется в тепло и электроэнергию путем сжигания в специальных котлах. Благодаря достижениям современных технологий, каменный уголь получил применение и в химической промышленности. Сейчас из твердой породы каменного угля, в результате прохождения нескольких этапов переработки, получают жидкое топливо. Некоторые виды этого горючего ископаемого содержат ценные металлы и вещества, например, германий и галлий, которые также с успехом извлекают в процессе химической обработки. Также некоторые сорта угля перерабатываются в пластмассу или даже газообразное топливо, в зависимости от их показателей калорийности. Как мы помним, наибольший показатель калорийности имеет уголь антрацит.
Для отопления частных домов и даже небольших производственных помещений, чаще всего используют не уголь в мешках, а уголь, расфасованный в брикеты. Можно насчитать почти четыреста наименований различной продукции, которая выпускается химической продукцией из различных видов каменного угля. Стоимость подобных продуктов значительно превышает стоимость исходного сырья. Как видим, в современном мире, угольное топливо, несмотря на столь долгое его применение, используется все в новом качестве и служит для различных нужд человека. Уголь для котла набирает все большую популярность, в связи с ростом цен на газовое топливо или топливо из нефтепродуктов. Его все чаще закупают владельцы частных домов для отопления различных помещений. Также каменный уголь служит источником для получения редких и ценных полезных ископаемых.
Правильный выбор угля для различных нужд. Каменный уголь не зря имеет большое количество сортов и маркировок. Для максимально эффективного использования бурого угля, каменного или угля антрацита, недостаточно знать его марку. Уголь, идентичный по классификации, может обладать различными свойствами. Это зависит от месторождения, на котором данный вид был добыт. Необходимо проконсультироваться со специалистами, определить, для каких нужд будет использоваться уголь, чтобы выбрать для себя самый оптимальный вариант. Только после этого можно купить уголь рекомендуемого сорта и быть уверенным в его максимальной эффективности.
Хранение угля. Если владелец частного дома или коттеджа, покупает уголь для котла, достаточно выделить пространство в сарае или амбаре для хранения угля в мешках и не принимать каких-либо особых мер предосторожности. Главное, чтобы топливо не подвергалось воздействию прямых солнечных лучей и не пропитывалось влагой во время дождя. Уголь в мешках, благодаря износоустойчивости тары, полностью защищен от подобных факторов. Если же уголь хранится в больших количествах, как говорится, «насыпом», нужно следить за его состоянием. Груды кусков угля различной величины, включая угольную пыль, подвержены самовозгоранию.
Виды угля и для чего их используют
Для отопления домов издавна использовалась древесина, но чтобы постоянно поддерживать горение необходимо подкладывать поленья снова и снова. С развитием угледобывающей промышленности все больше людей стало использовать каменный уголь: он дает больше тепла, горит дольше. При правильной закладке печи порция угля, засыпанного в котел с вечера, будет поддерживать стабильную температуру всю ночь.
История образования каменного угля и его виды
Весь процесс образования угля можно разделить на два основных этапа: формирование торфа и собственно процесс углефикации – преобразования торфа в уголь.
Торф формировался на обширных покрытых водой пространствах из растительных остатков разной степени разложения. Часть растений перегнивала полностью до гелеобразного состояния, часть — сохраняла свое клеточное строение. Их остатки скапливались на дне водоемов, которые постепенно превращались в болота. Обязательное условие, необходимое для формирования торфа, — отсутствие кислорода. Под толщей воды кислорода было мало, при разложении остатков выделялся сероводород, метан и углекислота, которые способствовали затвердению остатков. Образовывался торф.
История угля. Все начиналось много миллионов лет назад
Но не все торфяники преобразовывались в уголь. Для процесса углефикации необходимо: высокое давление, высокая температура и большой промежуток времени. В зависимости от наличия этих условий и происходило или нет образование каменного угля. Сначала торф заносился осадочными породами, что увеличивало давление и повышало температуру внутри торфяного слоя. В таких условиях образовывался бурый уголь – первая ступень углефикации. В некоторых областях происходило смещение пластов, в результате которых пласты бурого угля опускались (некоторые из обнаруженных месторождений находятся на глубине более 6000 метров). Местами эти процессы сопровождались подъемом магмы и извержениями вулканов. Высокое давление, отсутствие кислорода и высокие температуры способствовали тому, что влаги и природных газов в буром угле становилось все меньше, углерода все больше. По мере вытеснения воды и газов, бурый уголь превращался в битуминозный, затем, при наличии высокой температуры, в антрацит. Основное отличие бурого угля от каменного: в буром угле содержится больше влаги и природных газов и меньше углерода, что влияет на количество выделяемого при горении тепла.
Возраст угля определяют по содержащимся остаткам растительности. Иногда отпечатки очень четкие
Сегодня возраст угольных залежей определяется по растительным остаткам. Самые древние датируются каменноугольным периодом (345-280 миллионов лет назад). В это период сформировалось большая часть угольных бассейнов северной Америки (восток и центр США), центра и запада Европы, юга Африки, Китая, Индии. В Евразии большая часть угольных месторождений формировалась в Пермский период, некоторая часть небольших угольных бассейнов в Европе датируется Триасовым периодом. Увеличивается активность углеобразования к концу Юрского периода и в Меловом. Примерно в это время были сформированы залежи на востоке Европы, в Скалистых горах Америки, в Индокитае и центре Азии. Позже формировались в основном бурые угли и залежи торфа.
Виды угля
Уголь классифицируют в зависимости от содержания влаги, природных газов и углерода. С повышение количества углерода повышается его теплотворная способность. Чем меньше влаги и летучих веществ (газов), тем лучше он переносит хранение и транспортировку.
Лигнит — уголь первой стадии углефикации. Он отличается от бурого угля меньшим количеством воды (45%) в составе и большим выделением тепла. Структуру имеет волокнистую, цвет — от коричневого до черного (более высокого качества). Чаще всего используется в энергетике (на теплоэлектростанциях) для отопления частных домов используется редко, так как плохо хранится и имеет невысокую теплотворную способность в обычных печах.
Каменный уголь. Лигнит. Имеет рыхлую слоистую структуру
Суббитоминозный уголь — цвет черный, менее выраженная волокнистая структура, более высокая по сравнению с лигнитом теплотворность, меньшее содержание влаги (30%). При перевозке крошится, а на открытом воздухе выветривается. При сгорании выделяет 5-6 кВт/кг. Используется как в энергетике, так и в ЖКХ для отопления.
Битуминозный уголь отличается самой высокой теплотворной способностью, не теряет своих качеств при транспортировке и хранении. Выделяет при горении 7-9 кВт/кг тепла. Некоторые его виды используют для коксования.
Антрацит — уголь смоляно-черного цвета. Отличается самым высоким содержанием углеводорода. Его тяжело разжечь, но горит долго и без копоти, выделяет большое количество тепла (более 9 кВт/кг). Именно антрацит чаще других используется для отопления.
Антрацит. Отличается глубоким черным цветом и блестящей поверхностью.
Какой уголь используют для отопления
В России и странах СНГ действует система, принятая еще в 1988 году. Классифицируют уголь согласно ГОСТ 25543-88, который подразделяется на 7 категорий. Для отопления используют только некоторые:
Длиннопламенный уголь (Д). Свое название получил благодаря длительному процессу горения с выделением большого количества тепла (5600-5800 ккал/кг). Для его розжига и горения не требуется специального обдува, потому длиннопламенные угли часто используются в бытовых котлах на твердом топливе. В зависимости от размеров бывает:
- ДПК — плитный крупный — размеры кусков 50-200 мм;
- ДПКО — плитный кулак-орех — размеры кусков 25-100 мм;
- ПО — орех — 26-50 мм;
- ДМ — мелкий — размеры 13-25 мм;
- ДС — семечка — 6-13 мм;
- ДР — рядовой — нет стандартных размеров.
Длиннопламенный уголь — оптимальный для отопления: пламя длинное (похожее «выдают» дрова), выделяется много тепла, разжигается и горит легко — для нормального горения достаточно естественной тяги. Относительно невысокая его стоимость в сочетании с отличными характеристиками и обусловили популярность этой марки угля. Его закупают не только для отопления частных домов, но и для котельных образовательный и медицинских учреждений. Причем используется топливо любой фракции: от крупных «К» до мелких «М».
Уголь маркируют не только по маркам но и по размерам
Длиннопламенный газовый (ДГ). Отличается от марки Д большей теплотворной способностью. Используют для отопления частных домов все фракции: от «крупный» до «рядовой». Более требователен чем длиннопламенный к условиям хранения, т.к. более интенсивно выветривается.
Антрацит (А). Выделяет много тела, имеет малую зольность (зольный остаток 10%), горит долго и ровно, дым при горении — белый (все остальные марки «дают» черный дым). Несмотря на высокие показатели однозначно рекомендовать его для отопления частных домов нельзя: антрацит имеет высокую стоимость и его тяжело разжигать.
В некоторых случаях покупают тощие угли «Т», жирные «Ж» или слабоспекающиеся «СС». Остальные классы имеют преимущественно промышленное использование. Их используют в энергетике и металлургии, некоторые марки для коксования и обогащения. При выборе угля нужно обращать внимание не только на его характеристики, но и на стоимость доставки. Если в вашем регионе не продают длиннопламенный или антрацит, то скорее всего вам придется обходится тем, что представлен на рынке. Обращать внимание нужно и на рекомендации производителей вашего котла: в документах обычно указываются марки, под которые проектировалось оборудование. Их и нужно использовать.
Подбирая уголь для печи, ориентируйтесь не только на его характеристики. Стоит обратить внимание и на стоимость доставки и на рекомендации производителей котлов
Для повышения комфортности и в целях экономии многие предпочитают иметь несколько фракций: растапливать удобнее фракцией «орех» или «крупный», а на длительное горение засыпать «семечко». На самые холодные периоды запасают некоторое количество антрацита, который хоть и тяжело разжигается, но в разогретом котле горит долго и жарко.
Коксующий и обогащенный угли проходят специальную обработку для увеличения теплотворной способности. Используются эти виды в металлургии и энергетике. Для бытовых котлов такое топливо не подходит: из-за чрезмерно высокой температуры горения печь может разорвать.
Если послушать людей с опытом, то говорят, лучший эффект дает следующая последовательность засыпки топлива в котел: растопить длиннопламенным, затем засыпать антрацита фракции «орешек» — он долго горит вы дает много тепла, а на ночь печь добавить «семечки», которая будет гореть до утра.
Порядок растопки кирпичных печей рекомендуют другой: растапливают печь дровами, когда хорошо разгорится, засыпают «семечкой» или угольными брикетами (поддувало и заслонку открыть для лучшего поступления кислорода). Если в семечке много пыли, ее можно смочить водой — так она разгорается легче. Когда жара в печи достаточно, можно использовать «кулак».
Как выбрать уголь для отопления читайте тут.
Что такое древесный уголь и для чего он используется
Древесный уголь используется людьми уже много тысяч лет назад: его находили при раскопках в поселениях пещерных людей. Вряд ли они изготавливали его сами, скорее собирали на пожарах или сохраняли остатки костров, но, видимо, знали о его свойствах и умели пользоваться.
Древесный уголь — высококалорийное топливо
Сегодня в нашей стране этот вид топлива используется большей частью для приготовления пищи: его используют в мангалах и барбекюшницах, подкладывают в костры. Иногда используют для каминов: горит он долго, выделяет много тепла (7800 ККл/кг), а дыма и копоти почти не образуется. Оставшаяся зола является отличным удобрением и используется для удобрения лесных угодий или сельскохозяйственных полей. Зола древесного угля применяется также для производства удобрений.
В промышленности древесный уголь используют для выплавки чугуна. Для производства тонны сплава требуется всего 0,5 тонны этого топлива. При этом чугун получает повышенную стойкость к коррозии и прочность. Как флюс используют каменный уголь при выплавке латуни, бронзы, меди, марганца, цинка и никеля. Из него изготавливают твердую смазку для машиностроения, используют для шлифовки в приборостроении и полиграфии и т.д. Из древесного угля изготавливают фильтры разного назначения.
Сегодня древесный уголь начинают рассматривать как альтернативу традиционному топливу: в отличие от каменного угля, нефти и газа он относится к возобновляемым материалам. Причем современные технологии позволяют получать древесный уголь даже из отходов промышленности: из опилок, трухи, кустарников и т.п. Из такого измельченного сырья формируют брикеты, которые дают в 1,5 раза больше тепла, чем обычный древесный уголь. При этом тепло выделяется более продолжительный промежуток времени и жар получается равномерный.
Как делают древесный уголь
До 20 века древесный уголь получали, сжигая древесину в ямах или кучах специальной формы. В них укладывали древесину, засыпали ее землей, поджигали через проделанные специальные отверстия. Такая технология общедоступна и по сегодняшний день используется в некоторых странах. Но имеет она малую эффективность: на 1 кг угля уходит до 12 кг древесины, к тому же невозможно контролировать качество получаемого древесного угля. Следующим этапом развития углежжения стало использование в земляных печах трубы. Такое усовершенствование подняло эффективность процесса: на килограмм уходило 8 кг леса.
Простейший способ получения древесного угля — в ямах или кучах
В современных углевыжигательных аппаратах на килограмм продукта затрачивается 3-4кг сырья. При этом обращается большое внимание на экологичность процесса: при производстве древесного угля в атмосферу выделяется много дыма, сажи и вредных газов. Современные установки выделяемые газы улавливают, направляют в специальные камеры, где он используется для нагревания печи до температуры коксования.
Преобразование древесины в древесный уголь происходит в бескислородной атмосфере при высокой температуре (реакция пиролиза). Весь процесс поделен на три этапа:
- при 150оС происходит удаление из древесины влаги;
- при 150-350оС выделение газов и образование органических продуктов;
- при 350-550оС отделяют смолы и неконденсируемые газы.
Согласно ГОСТу древесный уголь делят на несколько марок в зависимости от типа использованной древесины:
Древесный уголь продают в мешках
Марки Б и В — чаще всего это древесноугольные брикеты, на изготовление которых идут отходы деревоперерабатывающих предприятий. Это отличный вид биотоплива, который давно используется в Европе для отопления и даже на электростанциях: при их сгорании не образуются серные соединения (серы в древесном угле нет), а углеводород содержится в минимальных количествах. Используя технологии предков можно нажечь уголь для собственных нужд самостоятельно. Как сделать древесный уголь своими руками читайте тут.
Классификация угля: виды, марки
ГОСТ Р 51591-2000 Угли бурые, каменные и антрацит. Классификация по размеру кусков (с Изменением N 1)
ГОСТ 25543-88 «Угли бурые, каменные и антрациты. Классификация по генетическим и технологическим параметрам».
ГОСТ 19242-73 «Угли бурые, каменные и антрацит. Классификация по размеру кусков»
Характеристики и свойства угля
Уголь — это горючая осадочная порода растительного происхождения, состоящая в основном из углерода и ряда других химических элементов.
Состав угля зависит от возраста: бурый уголь — самый молодой, затем идет каменный уголь, и наконец антрацит — старше всех. По мере старения происходит концентрирование углерода и уменьшение содержания летучих составляющих, в частности влаги. Так, бурый уголь имеет влажность 20–40%, более 50% летучих компонентов, у антрацита оба показателя составляют 5–7%. Опптимальный показатель влаги, для использования в котлах Терморобот — не более 25%.
Кроме основных компонентов, уголь содержит различные негорючие золообразующие добавки — «породу». Зола загрязняет окружающую среду и спекается в шлак, что затрудняет горение угля. Кроме того, наличие породы уменьшает удельную теплоту сгорания угля. В зависимости от сорта и условий добычи количество минеральных веществ различается очень сильно, зольность различных углей — от 6 до 30%. Расчетная зольность бурого угля, для использования в котельных Терморобот — не более 10%.
Еще один вредный компонент угля — сера. В процессе сгорания серы образуются окислы, которые в атмосфере превращаются в серную кислоту. Она загрязняет окружающую реду и дает кислотный конденсат, разрушающий элементы котла. Содержание серы обычно допускается в пределах 0,1-1%.
Основной показатель любого топлива — удельная теплота сгорания. Для бурого угля этот показатель составляет около 3500, для антрацита 7400 ккал/кг. Мы в своих расчетах используем 5300 ккал/кг. В справочниках иногда приводят значение 7000 ккал/кг, но эти цифры относятся к угольному концентрату.
Виды и сорта угля
Уголь классифицируется по многим параметрам (география добычи, химический состав), но с «бытовой» точки зрения, покупая уголь, достаточно разобраться в маркировке и возможности использования в Термороботе.
По степени углефикации выделяют три вида угля: бурый, каменный и антрацит. Используют следующую систему обозначений угля: Сорт = (марка) + (класс крупности).
Бурые | Б | |
Каменные | Длиннопламенные | Д |
Газовые | Г | |
Жирные | Ж | |
Коксовые | К | |
Отощенно-спекающиеся | ОС | |
Слабоспекающийся | СС | |
Тощие | Т | |
Антрациты | А | |
Кроме основных марок, приведенных в таблице, выделяют также промежуточные марки каменного угля: ДГ (длиннопламенно-газовые), ГЖ (газовые жирные), КЖ (коксовые жирные), ПА (полуантрациты), бурые угли также делятся по группам.
Коксующиеся марки угля (Г, кокс, Ж, К, ОС) в теплоэнергетике практически не используются, так как они являются дефицитным сырьем для коксохимической промышленности.
По классу крупности (размеру кусков, фракции) сортовой каменный уголь подразделяется на:
П | Плитный | более100 мм |
К | Крупный | 50-100 мм |
О | Орех | 26-50 мм |
М | Мелкий | 13-25 мм |
С | Семечко | 6-13 мм |
Ш | Штыб | менее 6 мм |
Р | Рядовой | не ограниченный размерами |
Кроме сортового угля в продаже присутствуют совмещенные фракции и отсевы (ПК, КО, ОМ, МС, СШ, МСШ, ОМСШ). Размер угля определяют исходя из меньшего значения самой мелкой фракции и большего значения самой крупной фракции, указанных в названии марки угля.
Например, фракция ОМ (М — 13–25, О — 25-50) составляет 13–50 мм.
Кроме указанных сортов угля в продаже можно встретить угольные брикеты, которые прессуют из низкообогащенного угольного шлама.
время просмотра 2 мин.
Образование бурого и каменного угля: sibved — LiveJournal
Меня все не оставляет вопрос: почему в буроугольных разрезах столько слоев с этим полезным ископаемым?
Бородинский угольный разрез. Красноярский край
Официально – это слои накопления биомассы от лесов и растений, закоксованные под другими слоями. Или это были мощные древние торфяники (нижний самый толстый слой).
Эта картина слоев угля встречается повсеместно:
Назаровский угольный разрез. Два тонких слоя близко у поверхности
Основной слой с бурым углем выглядит не как беспорядочная масса с хаотично уложенными окаменевшими стволами древних деревьев. Пласт имеет четкие страты – множество слоев. Т.е официальная версия с древними деревьями не подходит. И не подходит еще по причине большого содержания серы в пластах бурого угля.
Таблица содержания некоторых химических элементов в углях, торфе, древесине и нефти.
Чтобы не вдумываться в смысл таблицы, напишу выводы из нее.
1. Углерод. В древесине его меньше всего из перечисленных топливных источников. И непонятно (если принять во внимание традиционную версию образования углей), почему при накоплении органики (древесина или торф) в слоях количество углерода увеличивается. Противоречие, которое никто не объясняет.
2. Азот и кислород. Азотистые соединения – это одни из строительных элементов древесины, растительности. И почему количество азота уменьшилось после превращении древесины или торфа в бурый уголь – опять непонятно. Опять противоречие.
3. Сера. В древесине отсутствует какое-либо достаточное для накопления этого хим.элемента количество. Даже в торфе серы ничтожно мало по сравнению со слоями бурого и каменного угля. Откуда сера попадает в слои? Единственное предположение – сера в слоях была изначально. Смешалась с органикой? Но как-то странно концентрация серы в углях совпадает с содержанием серы в нефти.
Обычно сера бывает пиритной, сульфатной и органической. Как правило, превалирует пиритная сера. Сера, содержащаяся в углях, находится обычно в виде сульфатов магния, кальция и железа, железного колчедана (пиритная сера) и в виде органических серосодержащих соединений. Раздельно определяют, как правило, только сульфатную и сульфидную серу; органическая определяется как разность между количеством общей серы в угле и суммой сульфатной и сульфидной серы. Источник
Серный колчедан – почти постоянный спутник каменного угля и притом иногда в таком количестве, что делает его негодным к употреблению (напр. уголь Московского бассейна).
По этим данным выходит, что накопление органики (древесина или торф) не имеет отношения к углям. Образование бурых углей – абиогенный процесс. Но какой? Почему бурые угли расположены относительно неглубоко, а каменноугольные могут находиться на глубинах до двух километров?
Следующий вопрос: где все окаменелости растительного и животного мира в буроугольных пластах. Они должны быть массовые! Стволы, растения, скелеты и кости умерших животных – где они?
Находят отпечатки листьев лишь в вскрышных породах:
Окаменевший папоротник. Такие окаменевшие растения попадаются при добыче угля. Этот экземпляр добыт во время работы на шахте «Родинская» в Донбассе. Но к этим якобы окаменелостям мы вернемся ниже.
Это относится к пустой породе каменноугольных шахт. По бурому углю я ничего не нашел.
Области углеобразования. Большая часть угля находится в северном полушарии, отсутствует на экваторе и тропиках. Но ведь там наиболее приемлемый климат для накопления органики в древности. Нет и областей (в широтном виде) накопления на старых экваторах. Такое распределение явно связано с иной причиной.
Еще один вопрос. Почему это полезное горючее ископаемое не использовали в древности? Нет массовых описаний добычи и использования бурых углей. Первые упоминания про уголь относятся лишь к времени Петра I. Достать (докапаться до пласта) совсем не сложно. Это делают кустарным образом местные жители на Украине:
Есть и более масштабные добычи каменного угля открытым способом:
Уголь под 8-10 метрами глины. Для образования каменного угля геологи говорят нужно большое давление и температура. Здесь явно этого не было
Уголь мягкий, крошится.
При выкапывании колодцев обязательно должны были натыкаться на пласты и выяснить что они горят. Но история нам говорит о начале массовой добычи углей лишь в 19в.
А может быть, не было этих пластов до 19в.? Как не было в середине 19в. деревьев! Смотрите пустынные пейзажи Крыма и фотографии столыпинских переселенцев, которые забирались в глухие уголки Сибири обозами. А сейчас там непроходимая тайга. Это я про версию потопа 19в. Механизм его не ясен (если он все же был). Но вернемся к бурым углям.
Как думаете, что это за порода? Бурый уголь? Похоже, но не угадали. Это битумные пески.
Крупномасштабная добыча нефти из битумных песков в Канаде. До падения цен на нефть было рентабельным, даже прибыльным бизнесом. В среднем, из четырех тонн битумапроизводят только один баррель нефти.
Если не знать, то и не подумаешь, что здесь добывают нефть. Похоже на буроугольный разрез.
Еще пример с Украины:
В селе Старунья (Ивано-Франковская обл.) нефть выходит на поверхность сама, создавая маленькие вулканы. Некоторые нефтяные вулканы горят!
Потом это все окаменеет и будет угольный пласт.
Так я к чему это веду? К тому, что нефть во время катаклизма, разлома земли вышла, разлилась. Но не окаменела в песках. А бурый уголь, возможно — тоже самое, но в меловых или иных отложениях. Там фракция до нефти была меньше чем песок. Каменное состояние углей говорит, что там замешано на меловых слоях. Возможно, протекли какие-то реакции и пласты превратились в камень.
Даже википедия пишет:
Ископаемый уголь — полезное ископаемое, вид топлива, образовавшийся как из частей древних растений, и в значительной степени из битумных масс, излившихся на поверхность планеты, подвергшихся метаморфизму вследствие опускания на большие глубины под землю под высокими температурами и без доступа кислорода. Источник
Но версия абиогенного происхождения бурых углей из разливов нефти нигде более не развивается.
Некоторые пишут, что эта версия не объясняет множество слоев бурого угля. Если учесть, что на поверхность выходили не только массы нефти, но и водно-грязевых источников, то чередование вполне возможно. Нефть и битум легче воды – они плавали на поверхности и осаждались и адсорбировались на породе в виде тонких слоев. Вот пример в сейсмоактивной зоне, в Японии:
Из разломов выходит вода. Она, конечно, не глубинная, но что мешает при более масштабных процессах выйти водам артезианских источников или подземных океанов и при выходе выкинуть на поверхность массы пород, перемеленных в глину, песок, известь, соль и т.д. Отложить страты за короткий период, а не миллионы лет. Я все больше склоняюсь, что в некоторых местах в определенные времена потоп мог быть вызван не прохождением волны с океана, а выходом водно-грязевых масс из недр Земли.
Источники:
[Spoiler (click to open)]http://sibved.livejournal.com/200768.html
https://new.vk.com/feed?w=wall178628732_2011
http://forum.gp.dn.ua/viewtopic.php?f=33&t=2210
http://chispa1707.livejournal.com/1698628.html
Отдельный вопрос — образование каменного угля
Комментарий в одной из статей от jonny3747:
Уголь на Донбассе, это скорей всего смещение плит одна под другую, вместе со всеми лесами, папоротниками и т.д. Сам работал на глубинах больше 1 км. Пласты залегают под углом, как вроде одна плита под другую заползала. Между пластом угля и породы очень уж часто встречаются отпечатки растений, довольно много попадалось на глаза. И что интересно между твердой породой и углем есть тонкий прослоек еще как бы не породы но еще и не угля, крошится в руках, в отличии от породы имеет темный цвет и вот именно в нем часто отпечатки были.
Источник
Это наблюдение очень четко подходит под процесс роста пирографита в этих слоях. Скорее всего, такие автор и видел:
Вспоминаем окаменелости папоротника на фотографиях выше
Вот выдержки из монография «Неизвестный водород» и работы «История Земли без Каменноугольного периода»:
Опираясь на собственные исследования и целый ряд работ других ученых, авторы констатируют:
«Учитывая признанную роль глубинных газов, … генетическую связь естественных углеродистых веществ с ювенильным водородно-метановым флюидом можно описать следующим образом.
1. Из газофазной системы С-О-Н (метан, водород, диоксид углерода) могут быть синтезированы … углеродистые вещества – как в искусственных условиях, так и в природе…
5. Пиролиз метана, разбавленного диоксидом углерода, в искусственных условиях приводит к синтезу жидких … углеводородов, а в природе – к образованию всего генетического ряда битумонозных веществ».
СН4 → Сграфит + 2Н2
В процессе разложения метана в глубине совершенно естественным образом происходит образование сложных углеводородов! Происходит потому, что оказывается энергетически выгодным! И не только газообразных или жидких углеводородов, но и твердых!
Метан и сейчас постоянно «сочится» в местах добычи каменного угля. Он может быть остаточным. А может быть и свидетельством продолжения процесса поступления паров углеводородов из недр.
Ну, вот теперь настало время разобраться с «главным козырем» версии органического происхождения бурого и каменного угля – наличием в них «углефицированных растительных остатков».
Такие «углефицированные растительные остатки» находят в залежах угля в огромных количествах. Палеоботаники «уверенно определяют вид растений» в этих «остатках».
Именно на основании обилия этих «остатков» сделан вывод о чуть ли не тропических условиях в громадных регионах нашей планеты и вывод о буйном расцвете растительного мира в Каменноугольный период.
Но! При получении пиролитического графита путем пиролиза метана, разбавленного водородом, было установлено, что в стороне от газового потока в застойных зонах образуются дендритные формы, весьма похожие на «растительные остатки».
Образцы пиролитического графита с «растительными узорами» (из монографии «Неизвестный водород»)
Самый простой вывод, который вытекает из приведенных выше фотографий «углефицированных растительных форм», на самом деле представляющих из себя лишь формы пиролитического графита, будет таким: палеоботаникам теперь надо крепко думать!..
А ученый мир продолжает писать диссертации о происхождении углей на основе биологического накопления слоев
Выводы:
1. Гидридные соединения в недрах нашей планеты, распадаются при нагревании (см. статью автора «Ждет ли Землю судьба Фаэтона?..»), выделяя при этом водород, который в полном соответствии с законом Архимеда устремляется вверх – к поверхности Земли.
2. На своем пути водород, благодаря высокой химической активности, взаимодействует с веществом недр, образуя различные соединения. В том числе и такие газообразные вещества как метан СН4, сероводород Н2S, аммиак Nh4, водяной пар Н2О и тому подобные.
3. В условиях высоких температур и в присутствии других газов, входящих в состав флюидов недр, происходит постадийное разложение метана, что в полном соответствии с законами физической химии приводит к образованию газообразных углеводородов – в том числе и сложных.
4. Поднимаясь как по имеющимся трещинам и разломам земной коры, так и образуя под давлением новые, эти углеводороды заполняют все доступные им полости в геологических породах. А из-за контакта с этими более холодными породами, газообразные углеводороды переходят в другое фазовое состояние и (в зависимости от состава и окружающих условий) образуют залежи жидких и твердых ископаемых – нефти, бурого и каменного угля, антрацита, графита и даже алмазов.
5. В процессе образования твердых отложений в соответствии с далеко еще неизученными законами самоорганизации материи при соответствующих условиях происходит образование упорядоченных форм – в том числе напоминающих и формы живого мира.
И еще весьма любопытная деталь: до «Каменноугольного периода» – в конце Девона – климат довольно прохладный и засушливый, и после – в начале Перми – климат так же прохладный и засушливый. До «Каменноугольного периода» мы имеем «красный конти
% PDF-1,7 % 1 0 объектов > поток применение / PDF Acrobat Distiller 8.1.0 (Windows) 2014-04-28T16: 14: 05 + 02: 002014-04-28T16: 14: 05 + 02: 00 endstream endobj 2 0 объектов > endobj 4 0 объектов > / Font> / ExtGState> / ProcSet [/ PDF / Текст] >> endobj 3 0 объектов > поток h5K0DY ^ E; mΖ * D7Yp} если (ф ccSXkUSjgU р, / ек) е% e_yS {RGE я
. Уголь
Новости инвестирования ,Авторизоваться Поиск
- Моя ИНН
- Ежедневные новости
- Акции
- Ресурс Инвестирование
- Технология Инвестирование
- Life Science Investing
- Cannabis Investing
- Интервью генерального директора
- INNspired
- Ресурс
- драгоценных металлов
- Золото
- Серебро
- Platinum
- Палладий
- основных металлов
- Медь
- никель
- Железо
- Свинец
- Цинк
- Аккумулятор Металлы
- Литий
- Кобальт
- Графит
- Ванадий
- Марганец
- Критических Металлов
- вольфрам
- Тантал
- Scandium
- Магний
- Теллур
- Редкоземельный
- промышленных металлов
- молибден
- Уголь
- Алюминий
- Хром
- Олово
- Энергия
- Уран
- Нефть и Газ
- Gem
- Diamond
- Сельское хозяйство
- Фосфат
- Поташ
- запасов ресурсов
- Resource Outlook Бесплатные отчеты
- О ресурсном инвестировании
- драгоценных металлов
- Технология
- Блокчейн
- Cleantech
- Emerging Tech
- Искусственный интеллект
- Мобильный
- Робототехника
- Fintech
- Gaming
- Esports
- Нанонаука
- Безопасность
- Tech Stocks
- Технология Outlook Бесплатные отчеты
- О Tech Investing
- Наука о жизни
- Biotech
- Фармацевтическая
- Медицинский прибор
- Генетика
- Науки о жизни
- Life Science Outlook Бесплатные отчеты
- О науке о жизни Инвестирование
- Каннабис
- Каннабис Запасы
- бесплатных отчетов о каннабисе
- О каннабисе, инвестирующем
- бесплатных отчетов инвесторов
- Начните здесь! Бесплатные отчеты для новых инвесторов
- Resource Outlook Бесплатные отчеты
- Технология Outlook Бесплатные отчеты
- Life Science Outlook Бесплатные отчеты
- бесплатных отчетов о каннабисе
- Отчеты о конференциях
Ищи:
- Ежедневные новости
- Акции
- Ресурс Инвестирование
- Технология Инвестирование
- Life Science Investing
- Cannabis Investing
- Интервью генерального директора
- INNspired
- Ресурс
- драгоценных металлов
- Золото
- Серебро
- Platinum
- Палладий
- основных металлов
- Медь
- никель
- Железо
- Свинец
- Цинк
- Аккумулятор Металлы
- Литий
- Кобальт
- Графит
- Ванадий
- Марганец
- Критических Металлов
- вольфрам
- Тантал
- Scandium
- Магний
- Теллур
- Редкоземельный
- промышленных металлов
- молибден
- Уголь
- Алюминий
- Хром
- Олово
- Энергия
- Уран
- Нефть и Газ
- Gem
- Diamond
- Сельское хозяйство
- Фосфат
- Поташ
- драгоценных металлов
Уголь и Кокс
Уголь
Уголь — это яма, которая образуется из подземных частей древних растений без кислорода. Международное название углерода происходит от латинского слова Carbo (уголь). Уголь был первым видом горючего, используемого человеком. Это позволило осуществить промышленную революцию, которая, в свою очередь, способствовала развитию угольной промышленности, предоставив ей более современные технологии.
В среднем, сжигание одного килограмма этого топлива приводит к выбросу 2,93 кг CO2 и позволяет вырабатывать 6,67 кВт-ч электроэнергии или, при КПД 30%, 2,0 кВт-ч электроэнергии. В 1960 году на долю угля приходилось около половины мирового производства энергии. К 1970 году его доля упала до одной трети. Увеличение использования угля наблюдается в периоды высоких цен на нефть и другие энергоносители.
Формирование угля
Для образования угля требуется обильное накопление растительного вещества.Начиная с девонского периода (около 416 миллионов лет назад) органическое вещество накапливалось в древних торфяниках, образуя каменные угли в анаэробных условиях. Большинство коммерческих месторождений каменного угля датируются этим периодом, хотя есть более молодые месторождения. Возраст самых древних углей оценивается примерно в 300-400 миллионов лет.
Уголь образуется, когда разлагающийся растительный материал накапливается быстрее, чем происходит его бактериальное разложение. Идеальные условия для этого процесса создаются в болотах, где обедненная кислородом стоячая вода препятствует жизнедеятельности бактерий и, таким образом, защищает растительный материал от полного разрушения.На определенной стадии процесса выделяющиеся кислоты начинают предотвращать дальнейшую бактериальную активность. В результате получается сырье для торфообразования угля. Если он затем захоронен под другими отложениями, торф подвергается сжатию и превращается в уголь, теряя воду и газы.
Под действием пластового давления толщиной 1 км 20-метровый слой торфа дает 4-метровый слой бурого угля. Если глубина захоронения растительного материала достигает 3 миль, тот же слой торфа превращается в 2-метровый угольный пласт.На большей глубине около 6 километров и при более высоких температурах 20-метровый слой торфа превращается в 1,5-метровый антрацитовый шов.
Угольные пласты испытывали подъем и складывание в результате движения земной коры. Поднятые зоны распадались из-за эрозии или самовозгорания со временем, в то время как пониженные зоны оставались неизменными в обширных неглубоких бассейнах, где уголь находился на расстоянии не менее 900 метров от поверхности. Формирование самых толстых угольных пластов связано с теми участками земной коры, которые подвергались постепенному тектоническому оседанию со скоростью накопления торфа на их поверхности в течение значительного времени миллионы лет.В некоторых местах, таких как Хат-Крик (Канада), толщина одного угольного пласта может достигать 500 м и более.
Виды угля
антрацит
Антрацит, самый старый тип каменных углей, имеет самую высокую степень углефикации. Характеризуется высокой плотностью и блеском. Антрацит содержит 95% углерода. Используется в качестве высокоэнергетического твердого топлива с энергетической ценностью 6800-8350 ккал / кг. Антрацит обладает наибольшей теплотой сгорания, но его трудно воспламенить.Он образуется из каменного угля при повышенных давлениях и температурах и на глубине около 6 километров.
каменный уголь
Каменный уголь — это осадочная порода, образованная глубоким разложением растительных остатков (древовидных папоротников, хвощей, ликоподийов и первых голосеменных). Большинство месторождений угля были сформированы в палеозойскую эру, в основном в каменноугольный период, около 300350 миллионов лет назад. По своему химическому составу уголь представляет собой смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высоким массовым содержанием углерода, а также воды и летучих веществ с небольшим количеством минеральных примесей, которые образуют золу после сжигания угля.Ямы отличаются соотношением составляющих компонентов, что определяет их теплотворную способность. Ряд органических соединений в каменном угле является канцерогенным.
В зависимости от марки угля содержание углерода в угле варьируется от 75% до 95%. Этот тип угля содержит до 12% влаги (3-4% фиксированной влажности) и имеет более высокую теплоту сгорания по сравнению с бурым углем. Содержит до 32% летучих веществ, что повышает воспламеняемость. Каменный уголь образуется из бурого угля на глубине около 3 километров.
Бурый уголь
Бурый уголь — это каменный уголь, образованный из торфа. Самый молодой тип угля содержит 65-70% углерода и имеет коричневый цвет. Используется в качестве бытового топлива и химического сырья. Этот уголь имеет высокое содержание воды (43%) и, следовательно, низкую теплоту сгорания. Он также содержит большое количество летучих веществ (до 50%). Бурый уголь образуется из мертвого органического вещества под давлением и при высоких температурах на глубинах около 1 километра.
Добыча угля
Методы добычи угля зависят от глубины его залегания. Добыча угля открытым способом используется, если глубина угольного пласта не превышает 100 метров. Есть также случаи, когда становится все выгоднее добывать угольные месторождения методом подземной добычи по мере углубления угольного карьера. Угольные шахты используются для добычи угля из недр. В самых глубоких шахтах Российской Федерации уголь добывается с глубин чуть более 1200 метров.Помимо угля, многие виды полезных ископаемых, имеющие отношение к потребителю, также обнаружены в угленосных пластах. Эти ресурсы включают в себя вмещающие породы, используемые в качестве сырья для строительной промышленности, подземные воды, угольный метан, редкие и микроэлементы, включая драгоценные металлы и их соединения. Например, некоторые угли обогащены германием.
маркировка угля
Как нефть и газ, уголь является органическим веществом, которое подвергалось медленному разложению, вызванному биологическими и геологическими процессами.Остатки растений составляют основу угля. В зависимости от степени превращения и относительного количества углерода в угле различают следующие четыре типа угля: бурый уголь, каменный уголь, антрацит и графит. В западных странах существует несколько иная классификация: бурый уголь, полубитуминозный уголь, каменный уголь, антрацит и графит соответственно.
Маркировка угля устанавливается с целью рационального промышленного использования угля. Угли подразделяются на сорта и технологические группы, причем подразделение основывается на параметрах, которые характеризуют поведение угля во время термического воздействия.Российская классификация отличается от западной.
Русская классификация
| марок угля | Буквенное обозначение | Выход летучих веществ (Vr) Vg,% | Содержание углерода Cg (),% | Теплота сгорания Qgb (Q), ккал / кг | Отражательная способность в иммерсионном масле,% |
|---|---|---|---|---|---|
| коричневый | В () | 41 мин | 76 макс | 6900-7500 | 0,30-0,49 |
| Long-пламенный | D () | 39 мин | 76 | 7500-8000 | 0,50-0,64 |
| газ | ГРАММ () | 36 | 83 | 7900-8600 | 0,65-0,84 |
| жирный | Ж () | 30 | 86 | 8300-8700 | 0,85-1,14 |
| коксовый | 20 | 88 | 8400-8700 | 1,15-1,74 | |
| Сухой коксующийся уголь | 15 | 89 | 8450-8780 | 1,75-2,04 | |
| скудный | 12 | 90 | 7300-8750 | 2,05-2,49 | |
| антрациты | 8 макс | 91 мин | 8100-8750 | 2,50-6,00 |
Для некоторых бассейнов введены следующие промежуточные классы, которые отличаются от указанных в приведенной выше таблице:
- газ жирный ГЖ ()
- ок жирный КЖ ()
- Оке 2 (К2)
- с низкой вязкостью (CC).
Угли подразделяются на группы по агломерационной способности; число, указывающее нижнее значение толщины пластиметрического слоя для этих углей, e. грамм. G6 (6), G17 (17), КЖ24 (14) и т. Д. Добавляются к обозначению буквы сорта для указания соответствующей технологической группы.
По размерам кусков, образующихся после раскопок, уголь подразделяется на следующие классы: P (плитный) более 100 мм, K (большой) 50100 мм; O (размером с фундук) 2550 мм, M (маленький) 1325 мм; C (размером с горошину) 613 мм, Sh (, кульм) 06 мм; P (заезд) 0 — 200 мм, карьера 0300 мм.
Сорта угля D () и G () могут гореть без струйной обработки, что позволяет использовать эти марки в котлах. Марки угля или могут быть использованы в производстве электроэнергии. Как правило, марки Г () и Ж () используются в черной металлургии.
Другие классификации
Немецкая классификация основана на результатах элементного анализа (в процентах).
| Российский эквивалент | Немецкий эквивалент | летучих веществ,% | Углерода,% | Водород,% | Кислород% | серы,% | Теплота сгорания Qgb (Q), кДж / кг |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Коричневый (лигниты) | Braunkohle | 45-65 | 60-75 | 6,0-5,8 | 34-17 | 0,5-3 | <28470 |
| Long-пламенный | Flammkohle | 40-45 | 75-82 | 6,05-5,8 | > 9,8 | ~ 1 | <32870 |
| Долго горящий газ | Gasflammkohle | 35-40 | 82-85 | 5,8-5,6 | 9,8-7,3 | ~ 1 | <33910 |
| газ | Gaskohle | 28-35 | 85-87,5 | 5,6-5,0 | 7,3-4,5 | ~ 1 | <34960 |
| жирный | Fettkohle | 19-28 | 87,5-89,5 | 5,0-4,5 | 4,5-3,2 | ~ 1 | <35380 |
| коксовый | Esskohle | 14-19 | 89,5-90,5 | 4,5-4,0 | 3,2-2,8 | ~ 1 | <35380 |
| скудный | Magerkohle | 10-14 | 90,5-91,5 | 4,0-3,75 | 2,8-3,5 | ~ 1 | 35380 |
| антрацит | Anthrazit | 7-12 | > 91,5 | <3.75 | <2,5 | ~ 1 | <35300 |
| Весовой процент | |||||||
Доказанные запасы угля
| Доказанные запасы угля в 2009 году — млн тонн | ||||
|---|---|---|---|---|
| Страна | каменный уголь | Бурый уголь | Всего | % |
| Соединенные Штаты Америки | 111338 | 135305 | 238308 | 28,9 |
| Россия | 49088 | 107922 | 157010 | 19,0 |
| Китай | 62200 | 52300 | 114500 | 13,9 |
| Индия | 2360 | 92445 | 10,2 | |
| Содружество Австралии | 38600 | 39900 | 78500 | 8,6 |
| Южная Африка | 48750 | 0 | 48750 | 5,4 |
| Украина | 16274 | 17879 | 34153 | 3,8 |
| Казахстан | 28151 | 3128 | 31279 | 3,4 |
| Польша | 14 000 | 0 | 14 000 | 1,5 |
| Бразилиа | 0 | 10113 | 10113 | 1,1 |
| Германия | 183 | 6556 | 6739 | 0,7 |
| Колумбия | 6230 | 381 | 6611 | 0,7 |
| Канада | 3471 | 3107 | 6578 | 0,7 |
| Республика Чехия | 2094 | 3458 | 5552 | 0,6 |
| Индонезия | 740 | 4228 | 4968 | 0,5 |
| Турция | 278 | 3908 | 4186 | 0,5 |
| Мадагаскар | 198 | 3159 | 3357 | 0,4 |
| Пакистан | 0 | 3050 | 3050 | 0,3 |
| Болгария | 4 | 2183 | 2187 | 0,2 |
| Таиланд | 0 | 1354 | 1354 | 0,1 |
| Северная Корея | 300 | 300 | 600 | 0,1 |
| Новая Зеландия | 33 | 538 | 571 | 0,1 |
| Испания | 200 | 330 | 530 | 0,1 |
| Зимбабве | 502 | 0 | 502 | 0,1 |
| Румыния | 22 | 472 | 494 | 0,1 |
| Венесуэла | 479 | 0 | 479 | 0,1 |
| Всего | 478771 | 430293 | | 100,0 | |
| Десятка крупнейших производителей каменного угля (2010e) | |||
|---|---|---|---|
| КНР | 3162Mt | Россия | 248Mt |
| Соединенные Штаты Америки | 932Mt | Индонезия | 173Mt |
| Индия | 538Mt | Казахстан | 105Mt |
| Австралия | 353Mt | Польша | 77Mt |
| Южная Африка | 255Mt | Колумбия | 74Mt |
| ведущих экспортеров угля (2010e) | |||
|---|---|---|---|
| Всего из которых | Steam | Кокс | |
| Австралия | 298Mt | 143Mt | 155Mt |
| Индонезия | 162Mt | 160Mt | 2mT |
| Россия | 109Mt | 95Mt | 14МТ |
| Соединенные Штаты Америки | 74Mt | 23Mt | 51Mt |
| Южная Африка | 70Mt | 68Mt | 2mT |
| Колумбия | 68Mt | 67Mt | 1MT |
| Канада | 31Mt | 4MT | 27Mt |
| Япония | 187Mt | 129Mt | 58Mt |
| PR Китай | 177Mt | 129Mt | 48Mt |
| Южная Корея | 119Mt | 91Mt | 28Mt |
| Индия | 90Mt | 60Mt | 30Mt |
| Китайский Tapei | 63Mt | 58Mt | 5MT |
| Германия | 46Mt | 38Mt | 8МТ |
| Турция | 27Mt | 20MT | 7MT |
Кусок каменного угля 
Кусок высококачественного антрацитового угляУголь — это твердый камень, который можно сжигать как твердое ископаемое топливо. Это в основном углерод, но также содержит водород, серу, кислород и азот. Это осадочная порода, образованная из торфа под давлением скал, сложенных позже на вершине.
Торф и, следовательно, уголь образуются из остатков растений, которые жили миллионы лет назад в тропических водно-болотных угодьях, таких как позднего каменноугольного периода (Pennsylvanian).Также дерево, нагретое в безвоздушном пространстве, может сделать древесный уголь, который похож на уголь.
Уголь можно сжигать для получения энергии или тепла. Около двух третей добываемого сегодня угля сжигается на электростанциях для выработки электроэнергии. Как и нефть, когда уголь сжигается, его углерод соединяется с кислородом в воздухе и выделяет много углекислого газа, что вызывает изменение климата. Из-за этого и другого загрязнения воздуха углем большинство стран обращаются к новым источникам энергии, таким как солнечная энергия. Но новые угольные электростанции все еще строятся в некоторых частях мира, таких как Китай.
Уголь можно жарить (очень сильно нагревать в месте, где нет кислорода) для производства кокса. Кокс можно использовать при выплавке для восстановления металлов из их руд.
британских угольных месторождений в девятнадцатом веке.Уголь был самым важным топливом промышленной революции. [1] Уголь был важной частью железнодорожных грузоперевозок в Великобритании в 20-м веке, формируя большую часть грузоперевозок нескольких компаний. В начале 21-го века большинство угольных электростанций в Великобритании и некоторых других странах были закрыты для сокращения выбросов парниковых газов.
Различные виды угля и как они образуются [изменить | изменить источник]
При подходящих условиях растительный материал постепенно превращается в
- Торф еще не уголь.
- Lignite (бурый уголь) — самый грязный уголь, содержит около 60-70% углерода и используется в качестве топлива для выработки электроэнергии. Струя — это компактная форма бурого угля, которая иногда полируется и долгое время использовалась в качестве поделочного камня.
- Суббитуминозный уголь используется в качестве топлива для производства пара и электроэнергии.Кроме того, это источник легких ароматических углеводородов для промышленности химического синтеза.
- Битумный уголь — это плотная порода, черная, но иногда темно-коричневая. Это относительно мягкий уголь, который легко и быстро ломается и горит. Он используется в качестве топлива на электростанциях, а также для производства тепла и энергии на производстве, для кузнечного дела; и сделать кокс.
- Паровой уголь когда-то широко использовался в качестве топлива для паровозов. В этом специализированном использовании это иногда называют морской уголь в U.S. [2] Мелкий энергетический уголь ( сухих мелких паровых орехов или DSSN) использовался в качестве топлива для нагрева воды для бытового потребления.
- Антрацит — твердый, глянцевый, черный уголь. Он дольше горит и используется в основном для отопления жилых и коммерческих помещений.
- Графит трудно сжигать, и его не так часто используют в качестве топлива. Это все еще используется в карандашах, смешанных с глиной. [3] В виде порошка его можно использовать в качестве смазки.
Бриллиант, как обычно полагают, является конечным результатом этого процесса, но это не так.Алмаз — это углерод, но он не состоит из угля.
Уголь содержит примеси. Конкретные примеси определяют использование. Коксующийся уголь содержит мало золы, серы или фосфора. Те испортили бы железо, произведенное доменной печью.
Сжигание угля приводит к загрязнению воздухаУголь при сжигании выделяет почти на треть больше углекислого газа на единицу энергии, чем нефть, и на 80% больше, чем природный газ. Почти половина углекислого газа от людей происходит из-за сжигания угля, поэтому это самая большая причина глобального потепления. [4] Уголь способствует кислотным дождям и смогу, особенно при сжигании без скрубберов. При сжигании угля выделяются токсичные химические вещества, в том числе сажа, ртуть и угарный газ, которые способствуют развитию таких заболеваний, как рак и астма, как у людей, так и у диких животных. Добыча угля, особенно добыча на вершине горы, может повредить большие площади суши и разрушить естественную среду обитания. Более высокие сорта угля сгорают более чисто, чем более низкие, хотя они по-прежнему загрязняют больше, чем другие виды топлива. Помимо загрязнения воздуха при сжигании угля образуется токсичная угольная зола, которая может вызвать загрязнение воды, если она случайно попадет в окружающую среду.Есть несколько подземных горящих пожаров по всему миру. Эти подземные пожары выпускают токсичный дым в воздух, а также могут привести к обрушению почвы над землей. Город Сентралия, штат Пенсильвания, был эвакуирован и в настоящее время заброшен из-за пожара в шахте.
Смертность и болезни от загрязнения [изменить | изменить источник]
Трудно дать точные данные о влиянии угля на здоровье. Утверждается, что из-за угля каждый год рано умирает более 800 000 человек, и миллионы людей заболевают. [5] Шахтеры часто получают пневмокониоз (болезнь черного легкого) от воздействия угольной пыли.
Дома на деревьях в знак протеста против вырубки части леса Хамбах для наземного рудника Хамбах в Германии: после чего рубка была приостановлена в 2018 годуПротиводействие загрязнению угля было одной из главных причин, по которым современное экологическое движение началось в 19 веке.
Пиковый уголь означает год, в котором большая часть угля добывается или сжигается. Многие страны уже прошли свои пиковые годы угля, например, Германия в 1985 году и Соединенные Штаты в 2008 году.Сейчас эти страны добывают и сжигают меньше угля. Но Китай все еще добывает много угля и помогает нескольким странам, таким как Пакистан, [6] добывают больше угля и строят больше угольных электростанций. Так что пик угольного года для мира мая год прошел. [7]
По сравнению с другими невозобновляемыми источниками энергии, уголь неэффективен и производит большое количество парниковых газов. Уголь широко распространен и дешев.
- Уголь обеспечивает около четверти мировых потребностей в отоплении. [8]
Электричество [изменить | изменить источник]
Промышленность [изменить | изменить источник]
- Почти 70% мирового производства стали зависит от сжигания угля. [8]
Крупнейшим в мире производителем угля является Китай, который добывает около 4 миллиардов тонн в год, за ним следуют Индия, США, Австралия, Индонезия и Россия с объемом менее миллиарда тонн каждый. [9] Крупнейшим экспортером на сегодняшний день является Австралия, а крупнейшими импортерами являются Китай, Индия и Япония.
В некоторых культурах Санта-Клаус приносит уголь плохо воспитанным детям на Рождество. Эта легенда пришла из викторианских времен, когда в камине было обычным сжигать уголь, а не дрова. Дети, которые не получали игрушки, по крайней мере, получали уголь, чтобы согреться.
 | Wikimedia Commons имеет СМИ, связанные с Уголь . |