Powszechny rodzaj twardego węgla z zastosowaniami termicznymi i metalurgicznymi
Rodzaje węgla bitumicznego
Węgiel energetyczny, zwany czasem węglem parowym, jest wykorzystywany do zasilania elektrowni wytwarzających parę elektryczną dla celów energetycznych i przemysłowych.
Pociągi, które jeżdżą na parze, są czasami zasilane "bitem węglowym", pseudonimem węgla bitumicznego.
Węgiel metalurgiczny, czasami określany jako węgiel koksujący, jest wykorzystywany w procesie wytwarzania koksu niezbędnego do produkcji żelaza i stali. Koks jest skałą skoncentrowanego węgla wytwarzanego przez ogrzewanie węgla kamiennego do ekstremalnie wysokich temperatur bez powietrza. Ten proces topienia węgla pod nieobecność tlenu w celu usunięcia zanieczyszczeń nazywa się pirolizą.
Charakterystyka węgla bitumicznego
Węgiel bitumiczny zawiera wilgoć do około 17 procent. Około 0,5 do 2 procent masy węgla bitumicznego stanowi azot. Jego stała zawartość węgla waha się do około 85 procent, przy zawartości popiołu do 12 procent wagowych. Węgiel bitumiczny może być dalej klasyfikowany przez poziom substancji lotnych, który zawiera wysoko lotne A, B i C, średnio lotne i mało lotne. Substancja lotna obejmuje dowolny materiał uwolniony z węgla w wysokiej temperaturze.
W przypadku węgla substancja lotna może zawierać siarkę i węglowodory.
Wartość opałowa : Węgiel bitumiczny dostarcza około 10 500 do 15 000 BTU na funt jako wydobyty.
Dostępność : Węgiel bitumiczny jest bogaty. Ponad połowa wszystkich dostępnych zasobów węgla jest bitumiczna.
Lokalizacje wydobywcze : W USA węgiel kamienny można znaleźć w Illinois, Kentucky, West Virginia, Arkansas (hrabstwo Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope i Scott) oraz lokalizacje na wschód od rzeki Mississippi.
W zakresie ochrony środowiska
Węgiel bitumu łatwo się zapala i może wytwarzać nadmierny dym i sadzę - cząstki stałe - jeśli zostaną poparzone nieprawidłowo. Wysoka zawartość siarki przyczynia się do kwaśnych deszczy.
Węgiel bitumiczny zawiera mineralny piryt, który służy jako gospodarz dla zanieczyszczeń, takich jak arsen i rtęć. Spalanie węgla uwalnia zanieczyszczenia mineralne do powietrza jako zanieczyszczenia. Podczas spalania około 95 procent zawartości siarki węgla kamiennego zostaje utlenione i uwolnione w postaci gazowych tlenków siarki.
Niebezpieczne emisje ze spalania węgla kamiennego obejmują cząstki stałe (PM), tlenki siarki (SOx), tlenki azotu (NOx), metale śladowe, takie jak ołów (Pb) i rtęć (Hg), węglowodory w fazie pary, takie jak metan, alkany, alkeny i benzeny oraz polichlorowane dibenzo-p-dioksyny i polichlorowane dibenzofurany, powszechnie znane jako dioksyny i furany. Po spaleniu węgiel kamienny uwalnia także niebezpieczne gazy, takie jak chlorowodór (HCl), fluorowodór (HF) i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA).
Niepełne spalanie prowadzi do wyższych poziomów WWA, które są rakotwórcze. Spalanie węgla kamiennego w wyższych temperaturach zmniejsza jego emisję tlenku węgla.
Dlatego też duże jednostki spalania i dobrze utrzymane generalnie mają mniejszą emisję zanieczyszczeń. Węgiel bitumiczny ma właściwości żużlowania i aglomeracji.
Spalanie węgla kamiennego uwalnia więcej zanieczyszczeń do atmosfery niż spalanie węgla podbitumicznego, ale ze względu na jego większą zawartość ciepła, do wytworzenia energii elektrycznej potrzeba mniej paliwa. W związku z tym węgle bitumiczne i subbitumiczne wytwarzają w przybliżeniu taką samą ilość zanieczyszczeń na kilowat energii elektrycznej.
Dodatkowe uwagi
Na początku XX wieku wydobycie węgla kamiennego było wyjątkowo niebezpieczną pracą, biorąc na siebie średnio 1700 górników węgla rocznie. W tym samym okresie około 2500 pracowników rocznie zostało trwale wyłączonych z powodu wypadków w górnictwie węglowym.
Drobne cząstki odpadowego węgla kamiennego, które pozostały po przygotowaniu węgla handlowego, nazywane są "miału węglowego". Grzbiety są lekkie, zakurzone i trudne w obsłudze, a tradycyjnie były przechowywane z wodą w zawiesinach gnojowicy, aby zapobiec ich przedmuchiwaniu.
Opracowano nowe technologie, aby odzyskać grzywny. W jednym z podejść wykorzystuje się wirówkę do oddzielania cząstek węgla od wody szlamowej. Inne podejścia wiążą grzywny z brykietami o niskiej zawartości wilgoci, dzięki czemu nadają się do wykorzystania w paliwie.
Ranking : Węgiel bitumiczny plasuje się na drugim miejscu pod względem ciepła i węgla w porównaniu z innymi rodzajami węgla, zgodnie z ASTM D388 - 05 Standardowa Klasyfikacja Węgla według Rang.
Dowiedz się więcej o innych rodzajach węgla
Węgiel nr 2 - bitumiczny