Разновидность угля: Виды угля: какое топливо эффективней?

Виды угля: какое топливо эффективней?

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%.

При 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.

Читайте также: «Обогащение угля: этапы и способы».

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.

По 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).

Читайте также: «Ставки на обогащение угля».

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 в Якутии: его запасы составляют порядка 2,2 млрд т. Ещё одно месторождение – Элегестское (Тува) – обладает запасами в около 20 млрд т.

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 %.

Читайте также: «Мелочь, а обогащают: как происходит обогащение мелких классов угля».

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.

Виды каменного угля, их особенности и использование

Общепринятого разделения угля на виды не существует. В разных странах используются свои системы.

В России уголь разделяют на 3 вида в соответствии с ГОСТ 32464-2013:

1. Бурый
2. Каменный
3. Антрацит

Все три относятся к так называемым ископаемым углям. Они образовались из растительных останков. Миллионы лет назад на болотах разложившиеся растения превращались в торф. Из торфа образовался бурый уголь, затем каменный уголь и в конце концов – антрацит.

Процесс превращения торфа в уголь называется метаморфизмом, или углефикацией. Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье Как образовался каменный уголь.

Кроме того, есть еще древесный уголь, кокс и полукокс. О них мы в этой статье говорить не будем, потому что эти разновидности получают искусственным путем после обработки древесины либо каменного угля. А ископаемый уголь – это осадочная горная порода.

Далее мы опишем все три вида ископаемых углей, расскажем об их особенностях, отличиях и назначении. Есть и более сложное разделение этого материала на марки, классы, типы и так далее. С разными классификациями материала вы можете ознакомиться на страницах Марки угля и Классы, категории, типы и подтипы угля.

Бурый уголь

Бурый уголь – это наиболее молодой вид полезного ископаемого. Он образовался приблизительно 50 миллионов лет назад, в конце Мезозойской и начале Кайнозойской эр. Лишь в некоторых бассейнах (например, Подмосковном) возраст пластов больше. Материал считается переходным от торфа к каменному углю. Исходными растениями для него стали хвойные и лиственные деревья, болотные кустарники и травы.

Залегает бурый уголь близко к поверхности земли (100-500 м). Поэтому его добывают в основном открытым способом. Первое место по добыче этой разновидности занимает Германия, второе – Россия. Самый крупный бассейн с бурым углем в нашей стране – Канско-Ачинский, расположенный на территории Красноярского края и частично в Иркутской и Кемеровской областях.

Цвет полезного ископаемого колеблется от светло-коричневого до практически черного; если провести углем по светлой поверхности, он оставит на ней бурую черту. Структура материала плотная, нередко заметны элементы растений или древесины. Блеск у него чаще всего матовый, прочность средняя либо низкая, излом раковистый (в форме мелких волн, напоминает морскую раковину), землистый (похож на комок земли).

По внешним признакам бурый уголь разделяют на:

• Обыкновенный плотный
  Это разновидность с однородной структурой, имеет землистый излом и матовый блеск.
• Землистый
  Уголь с выраженным бурым оттенком, низкой плотностью, легко истирается в порошок.
• Смолистый
  Материал с высокой плотностью, темно-бурого, черного или синеватого цвета со смолянистым блеском.
• Битумизированное дерево, или лигнит
  В таком угле хорошо сохранена древесная структура. Иногда встречаются обуглившиеся пни или стволы. Их можно обрабатывать как обычное дерево.
• Листоватый, бумажный, или дизодил
  Он тонкослойный, легко разделяется на тоненькие пластинки (листки). По структуре напоминает истлевшие растения или бумагу.
• Торфяной
  Это войлочная рыхлая масса, напоминающая по своей структуре торф. В таком угле много различных примесей, пласты в некоторых местах переходят в квасцовый грунт.

Для более точного определения вида полезного ископаемого изучают его состав и свойства. После обработки гидроксидом натрия (каустической содой) бурый уголь дает темно-коричневую жидкость. При нагревании до высоких температур в среде без кислорода (сухой перегонке) образуется свободный или связанный с уксусной кислотой аммиак.

Влажность материала колеблется от 40% до 70%. Этот показатель используют, чтобы отличить бурый уголь от торфа. У последнего влажность в естественных условиях превышает 70%.

Бурый уголь – это продукт начальной стадии превращения торфа в твердое полезное ископаемое. Поэтому его плотность ниже, чем у других видов, всего 1200-1500 кг/м3. Материал еще недостаточно уплотнился под давлением осадочных пород и вследствие химических процессов.

Теплота сгорания бурого вида угля – до 24 МДж, или 4000-5500 ккал (у антрацита и каменного угля она 7000-9000 ккал). Показатель у материала низкий из-за высокой зольности и небольшого количества углерода в составе породы. При сжигании выделяется много летучих веществ, топливо дымит и оставляет большой объем золы.

Основные элементы бурого угля:

• Углерод (С) – 50-77% (усредненное значение 63%)
• Кислород (О2) – 26-37% (32%)
• Водород (Н) – 3-5%
• Азот (N) – 0-2%

Зольность материала достигает 25-40%.

Основные компоненты твердого минерального остатка:

• Диоксид кремния (SiO2) – 30-60%
• Оксид алюминия (Al2O3) – 10-20%
• Оксид кальция (Ca2O) – 7-17%
• Оксид железа (Fe2O3) – 8-15%

В буром угле встречаются такие редкие элементы как уран и германий.

Существуют способы их получения из этой породы.

Макрокомпоненты бурого угля:

• Витринит – 80-98%
  Витринит – основной органический компонент углей, продукт превращения целлюлозы и лигнина. В древних отложениях юрского периода на территории Средней Азии 45-82% составляет фюзинит (продукт распада растений в присутствии кислорода, имеет пористую структуру).
• Гуминовые кислоты – от 2-3% до 64%
  Эти вещества – продукты распада органики –  характерны для торфа, но сохраняются в буром угле и свидетельствуют о его неполной углефикации.
• Смолы – 5-25%
• Горный воск или парафин – 50-75%
• Бензольные соединения – 5-15%
• Летучие вещества – до 50%
  Они представляют собой газообразные вещества, которые выделяются при нагревании.

Благодаря наличию некоторых макрокомпонентов, этот материал используют в качестве сырья для получения смол, воска, ароматических соединений (бензолов).

Бурый уголь плохо хранится. На открытом воздухе он окисляется и теряет влагу. Поэтому через несколько месяцев он становится менее прочным, рассыпается на мелкие куски или пыль.

Используют бурый уголь в основном для отопления. На нем работают некоторые ТЭЦ. Качество его ниже, чем у каменного угля или антрацита, но потребителей привлекает цена. Применяется бурый уголь и в химической промышленности для получения жидкого топлива, некоторых органических веществ.

Каменный уголь

Самым популярным видом угля считается каменный. По степени метаморфизма он занимает среднее положение между бурым и антрацитом. Образовался вид 300-350 миллионов лет назад, в Протерозойскую и Палеозойскую эры. Самые молодые залежи относят к юрскому и меловому периодам. Расположены они на глубине от 500 м до 3 км, хотя встречаются пласты и на поверхности. Добывают уголь в основном закрытым способом и реже – открытым.

Каменный уголь – это черная матовая или блестящая порода с раковистым изломом. По характеру блеска материал разделяют на:

• Блестящий
• Полублестящий
• Полуматовый
• Матовый

Если провести каменным углем по светлой поверхности, он оставит на ней черный след. Структура у материала однородная, слоистая. Иногда внутри встречаются обуглившиеся останки растений. Под микроскопом в породе можно заметить споры, кутикулу.

Данный вид полезного ископаемого подразделяется на 15 марок с разной степенью метаморфизма, составом и свойствами. Подробнее об этом читайте на нашей странице Марки угля.

В каменном угле меньше парафинов (восков) и смол, чем в буром. Большинство органических соединений материала имеют циклическую структуру.

Элементарный состав этой разновидности:

• Углерод – 75-92%
• Кислород – 1,5-15%
• Водород – 2,5-5,7%
• Азот – 1-25%
• Сера – 0,5-4%

Основные характеристики материала:

• Зольность – от 2% до 40%
• Количество летучих веществ колеблется от 8% до 48%
• Влажность низкая, от 1% до 12%
• Показатель высшей теплоты сгорания – 30-37 МДж, или 7000-8800 ккал
• Реакция нейтральная, уголь не реагирует со слабыми растворами щелочей

Главные области применения каменной разновидности – энергетика и металлургия. Его закупают как топливо для ТЭЦ, частных домов и котельных. Незначительная часть применяется в химической промышленности, фармацевтике, для изготовления фильтров.

Антрацит

Антрацит – самый древний среди всех видов угля и считается конечным продуктом метаморфизма. Цикл превращения растительных остатков в антрацит занимает более 400 миллионов лет. Иногда материал рассматривают как переходный между углем и шунгитом. Шунгит (осадочная горная порода черного цвета) в свою очередь занимает промежуточное положение между антрацитом и графитом.

Залегает антрацит на большой глубине – от 1000 м до 3000-4000 м. Поэтому добывается он закрытым способом. Лишь в отдельных месторождениях его пласты находятся близко к поверхности.

На долю антрацита приходится лишь 3% среди всех мировых запасов угля. Больше всего их в Китае. Россия занимает второе место. Антрацит есть в Кузнецком, Таймырском, Тунгусском бассейнах.

На вид это порода черного или черно-серого цвета с ярким металлическим блеском. У антрацита высокие плотность (1500-1700 кг/м3) и вязкость, низкая спекаемость (способность переходить в пластическое состояние при нагревании без доступа кислорода). Он проводит электрический ток и притягивается магнитом.

Больше всего антрацит ценится за энергетические свойства. Его высшая теплота сгорания 35-40 МДж (8000-9000 ккал). При сжигании материал не дымит, практически не дает пламени и неприятного запаха. Выход летучих веществ у него не превышает 8% (чаще 3-4%), влажность всего 1-3%.

Элементарный состав антрацита:

• Углерод – 94-97%
• Кислород – 1-1,5%
• Водород – 1-3%
• Азот – 1-1,5%
• Сера – 0,6-1%
• Фосфор – 0,01-0,02%

В зависимости от содержания углерода, антрацит разделяют на 3 сорта:

• Стандартный (SG)
• Высокого качества (HG)
• Сверхвысокого качества (UHG)

Основная сфера применения антрацита – энергетика (топливо для ТЭЦ). Материалом сверхвысокого качества заменяют кокс в доменных печах. Из антрацита делают фильтры, электроды, порошок в угольных микрофонах.

Ископаемый уголь – это очень неоднородный по своей структуре и свойствам материал. Поэтому у него очень много разных классификаций. В этой статье мы рассказали лишь об одной – виды угля по происхождению.

Если вы хотите узнать, какие еще классификации материала существуют, рекомендуем вам ознакомиться с другими статьями из этого раздела:

• Как выбрать уголь
• Классы, категории, типы и подтипы угля
• Марки угля
  • Уголь марки А (антрацит)
  • Уголь марки Б (бурый)
  • Уголь марки Г (газовый)
  • Уголь марки ГЖ (газовый жирный)
  • Уголь марки ГЖО (газовый жирный отощённый)
  • Уголь марки Д (длиннопламенный)
  • Уголь марки ДГ (длиннопламенный газовый)
  • Уголь марки Ж (жирный)
  • Уголь марки К (коксовый)
  • Уголь марки КЖ (коксовый жирный)
  • Уголь марки КО (коксовый отощённый)
  • Уголь марки КС (коксовый слабоспекающийся)
  • Уголь марки КСН (коксовый слабоспекающийся низкометаморфизованный)
  • Уголь марки ОС (отощённый спекающийся)
  • Уголь марки СС (слабоспекающийся)
  • Уголь марки Т (тощий)
  • Уголь марки ТС (тощий спекающийся)
• Фракции угля
• Генетическая классификация угля (петрографический состав)

Объяснение угля — Управление энергетической информации США (EIA)

Для образования угля требуются миллионы лет

Уголь представляет собой горючую черную или коричневато-черную осадочную породу с высоким содержанием углерода и углеводородов. Уголь классифицируется как невозобновляемый источник энергии, потому что для его образования требуются миллионы лет. Уголь содержит энергию, запасенную растениями, которые жили сотни миллионов лет назад в болотистых лесах.

Слои грязи и камня покрывали растения на протяжении миллионов лет. В результате давление и тепло превратили растения в вещество, которое мы называем углем.

Типы угля

Уголь подразделяется на четыре основных типа или класса: антрацит, битуминозный, суббитуминозный и лигнит. Ранжирование зависит от типов и количества углерода, содержащегося в угле, а также от количества тепловой энергии, которую уголь может производить. Ранг угольного месторождения определяется величиной давления и тепла, воздействовавших на растения с течением времени.

Антрацит содержит 86–97% углерода и обычно имеет самую высокую теплотворную способность среди всех сортов угля. В 2021 году на долю антрацита приходилось менее 1% угля, добытого в США. Все антрацитовые шахты США находятся на северо-востоке Пенсильвании. В Соединенных Штатах антрацит в основном используется в металлургической промышленности.

Битуминозный уголь содержит 45–86% углерода. Возраст битуминозного угля в США составляет от 100 до 300 миллионов лет. Битуминозный уголь является наиболее распространенной разновидностью угля в Соединенных Штатах, и в 2021 году на его долю приходилось около 45% от общего объема добычи угля в США. Битуминозный уголь используется для выработки электроэнергии и является важным топливом и сырьем для производства коксующегося угля или использование в черной металлургии. В 2021 году битуминозный уголь производился как минимум в 16 штатах, но на пять штатов приходилось около 78% общего производства битуминозных материалов: Западная Вирджиния (30%), Пенсильвания (16%), Иллинойс (14%), Кентукки (10%). и Индиана (7%).

Полубитуминозный уголь обычно содержит 35-45% углерода и имеет более низкую теплотворную способность, чем битуминозный уголь. Большинству суббитуминозных углей в Соединенных Штатах не менее 100 миллионов лет. Около 46% от общего объема добычи угля в США в 2021 году было суббитуминозным, около 88% было добыто в Вайоминге и 8% в Монтане. Остальная часть была произведена на Аляске, Колорадо и Нью-Мексико.

Лигнит содержит 25-35% углерода и имеет самую низкую энергоемкость среди всех сортов угля. Залежи бурого угля, как правило, относительно молоды и не подвергались экстремальным температурам или давлению. Лигнит рассыпчатый и имеет высокое содержание влаги, что способствует его низкой теплоте сгорания. В 2021 году на бурый уголь приходилось 8% от общего объема добычи угля в США. Около 56% добывалось в Северной Дакоте и около 36% — в Техасе. Остальные 8% были произведены в Луизиане, Миссисипи и Монтане. Бурый уголь в основном используется для производства электроэнергии. Предприятие в Северной Дакоте также перерабатывает бурый уголь в синтетический природный газ, который по газопроводам направляется потребителям на востоке США.

Последнее обновление: 19 октября 2022 г., самые последние данные доступны на момент обновления.

Типы угля — Энергетическое образование

Энергетическое образование

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Различные типы угля все минералы и горные породы состоят в основном из углерода. Это ископаемое топливо производит ~ 40% электроэнергии в мире и около 25% первичной энергии в мире. Однако не весь используемый уголь одинаков; он бывает с разным количеством углерода, что определяет качество угля. Уголь более высокого качества производит меньше дыма, горит дольше и дает больше энергии, чем уголь более низкого качества.

В таблице ниже указано содержание углерода и плотность энергии угля. Кроме того, в нем указано содержание влаги перед сушкой и количество летучих веществ после сушки.

Таблица 1: Типы угля ^[1]

Уголь	Сухой, Содержание углерода (%)	Содержание влаги перед сушкой (%)	Сухой, содержание летучих (%)	Теплоемкость (МДж/кг)
Антрацит	86-92	7-10	3-14	32-33
Битуминозный уголь	76-86	8-18	14-46	23-33
Полубитуминозный уголь	70-76	18-38	42-53	18-23
Бурый уголь	65-70	35-55	53-63	17-18
Торф	<60	75	63-69	15

Ниже приводится обзор различных сортов угля, упорядоченных от самого низкого до самого высокого качества. Пожалуйста, посетите их основные страницы, чтобы узнать больше о каждом типе.

Торф

основной артикул

Рисунок 1. Черенки торфа из торфяника. ^[2]

Торф представляет собой мягкое, рассыпчатое, темно-коричневое вещество, которое образуется из мертвых и частично разлагающихся органических веществ. Торф является первым этапом образования угля и медленно превращается в бурый уголь после повышения давления и температуры, поскольку осадок накапливается поверх частично разлагающегося органического вещества. Чтобы превратиться в уголь, торф должен быть погребен на глубине от 4 до 10 км осадками. ^[3] Торф имеет самое низкое содержание углерода (менее 60%) и плотность энергии 15 МДж/кг ^[4]

Лигнит

Рисунок 2. Кусок лигнита или «бурый уголь». ^[5]

основной артикул

Лигнит или бурый уголь имеет коричневый цвет и самое низкое качество угля. Содержание углерода в лигните колеблется в пределах 65-70%, ^[4] поэтому, по сравнению с другими видами угля, он содержит наибольшее количество соединений, отличных от углерода, таких как сера и ртуть. ^[6] Бурый уголь — самое молодое ископаемое топливо, возраст которого составляет около 60 миллионов лет. Его относительно короткий срок службы означает, что он демонстрирует довольно низкую плотность энергии — 18 МДж/кг. ^[4] Высокое содержание влаги в лигните и низкое содержание углерода приводят к большему выбросу углекислого газа, чем в случае твердого черного угля.

Полубитуминозный

Рисунок 3. Кусок черного лигнита или полубитуминозного угля. ^[7]

основной артикул

Полубитуминозный уголь или черный бурый уголь представляет собой серо-черный или темно-коричневый уголь. Он варьируется от твердого до мягкого, поскольку представляет собой промежуточную стадию между лигнитом низкого качества и битуминозным углем более высокого качества. Содержание углерода в полубитуминозных углях колеблется в пределах 70-76%. ^[8] Полубитуминозные угли являются геологически более молодыми углями — их возраст составляет приблизительно 251 миллион лет. Следовательно, более длительное время захоронения по сравнению с лигнитом увеличивает его плотность энергии в диапазоне 18-23 МДж/кг. ^[4] Этот тип угля является наиболее распространенным, при этом 30% запасов угля являются полубитуминозными. ^[9]

Битуминозный

Рисунок 4. Кусок каменного угля. ^[10]

основной артикул

Битуминозный уголь является вторым по качеству углем с содержанием углерода в пределах 76-86%. ^[11] Это самый распространенный тип и один из самых долго захороненных ископаемых видов топлива — его возраст составляет около 300 миллионов лет. Следовательно, его плотность энергии относительно высока и составляет 27 МДж/кг. ^[4] Высокое содержание углерода и низкое содержание влаги в этом особом виде угля делает его идеальным для производства стали и цемента, а также для производства электроэнергии и кокса. ^[12]

Антрацит

Рисунок 5. Кусок антрацита. ^[13]

основной артикул

Антрацит — темно-черная форма угля высшего качества. Он очень твердый, имеет низкое содержание влаги и содержание углерода около 95%. ^[14] При сжигании антрацит может нагреваться до очень высокой температуры. Кроме того, антрацит обычно является старейшим видом угля, образовавшимся из биомассы, захороненной 350 миллионов лет назад. Его длительное время захоронения означает, что он демонстрирует очень высокую плотность энергии 33 МДж / кг — самый высокий показатель среди всех типов угля. ^[4] Так как при сгорании выделяется так много энергии, это топливо исключительно быстро нагревается и очень сильно горит. ^[15] Антрацит используется для отопления помещений, так как это один из самых чистых видов угля для сжигания, производящий меньше дыма, чем другие виды. Его чистое горение позволяет антрациту гореть дольше, чем древесине, что делает его привлекательным для использования в бытовых отопительных печах. ^[16]

Для дальнейшего чтения

• Уголь
• Углерод
• Углеродный цикл
• Образование ископаемого топлива
• Производство электроэнергии в мире
• Или просмотрите случайную страницу

Ссылки

1. ↑ Эта таблица почти полностью взята из главы 2 книги П. Бриза «Поколение на угле». Академическая пресса, 2015.
2. ↑ Викисклад. (13 мая 2015 г.). Торфяная стружка [Онлайн]. Доступно: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Peat_cuttings_near_Unasary_-_geograph.org.uk_-_176303.jpg#/media/File:Peat_cuttings_near_Unasary_-_geograph.org.uk_-_176303.jpg
3. ↑ Стивен Маршак. (13 мая 2015 г.). Земля: портрет планеты , 3-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: W.W. Нортон и компания, 2008 г.
4. ↑ ^{4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5} П. Бриз, Угольная генерация. Эльзевир Наука, 2015.
5. ↑ Викисклад. (13 мая 2015 г.). Бурый уголь [Онлайн]. Доступно: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lignite_Klingenberg.jpg
6. ↑ Р. Вольфсон. Энергия, окружающая среда и климат , 2-е изд. Нью-Йорк, США: Нортон, 2012, стр. 95-96.
7. ↑ Джеймс Сент-Джон. (13 мая 2015 г.). Бурый уголь . Доступно: https://www.flickr.com/photos/jsjgeology/8512397381/
8. ↑ Дж. Краушаар, Р. Ристинен. (13 мая 2015 г.). Энергия и окружающая среда , 2-е изд. Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons, 2006 г.
9. ↑ Венди Лайонс Саншайн. (13 мая 2015 г.). Полубитуминозный уголь [Онлайн]. Доступно: http://energy.about.com/od/Coal/a/Sub-Bituminous-Coal.htm
10. ↑ Викисклад. (13 мая 2015 г.). Битуминозный уголь [Онлайн]. Доступно: http://commons.wikimedia.org/wiki/Файл:Bituminous_Coal.JPG
11. ↑ Дж. Краушаар, Р. Ристинен. (11 мая 2015 г.). Энергия и окружающая среда , 2-е изд. Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons, 2006 г.