Mining world russia 2020

Mining world russia 2020

Mining world russia 2020
СОДЕРЖАНИЕ
0
71 просмотров
31 декабря 2020

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.

1. Характеристика

См.. также Показатели качества угля

Цвет – от бурого до черного. Плотность 0,92-1,7, твердость 1-3. Выделяют гумолиты ( уголь каменный, уголь бурый и антрациты), сапропелиты и сапрогумолиты. Ископаемый уголь – один из наиболее распространенных видов полезных ископаемых, они обнаружены на всех континентах земного шара. Известно около 3000 угольных месторождений и бассейнов. Существуют разные оценки общих мировых запасов ископаемого угля – от 3,7 до 16 и более трлн. т (на 1990 г.). Ископаемый уголь составляет около 87,5% ископаемого топлива Земли. Разведанные запасы угля Всемирным энергетическим конгрессом 1998 г. в млрд. т. у. п. были оценены так: миру – 799,8; Европа – 72,6; Украина – 34,0. В мировом топливно-энергетическом балансе ископаемый уголь составляет около 25%.

Ископаемый уголь – преимущественно черная, блестящая, тускло блестящая, матовая вещество характеризуется различными оттенками цвета и блеска, разной текстурой (землистым, слоистой, монолитной) и структурой (полосатой, штриховой, однородной и др.). И поверхностью излома (зернистой, гладкой, напивраковинною и др.)., различной трищиннистю с плиточное, угловато-комковатой и др.. различиями; редкими включениями вуглефикованих фрагментов различных частей растений; слоями осадочных пород и минеральных включений. В составе ископаемого угля выделяют фитералы (остатки растительного материала) и мацералы (вуглеутворюючи компоненты).

Основные компоненты угля: органическое вещество, минеральные примеси и влага. Масса органического вещества составляет 50-97% от общей массы сухого угля. Химический состав органической части угля включает C, H, O, S, N и др.. химические элементы. Преобладает углерод, на долю которого приходится 60-98% массы угольного вещества. Минеральные примеси рассеяны в органической массе в виде кристаллов, конкреций, тонких слоев и линз. Наиболее распространенные глинистые минералы, содержание их в среднем составляет 60-80% от общей массы неорганического материала. Подчиненное значение имеют карбонаты, сульфиды железа и кварц. В незначительных количествах содержатся сульфиды цветных и редких металлов, фосфаты, сульфаты, соли щелочных металлов. Относительное содержание минеральных примесей в сухом веществе угля колеблется в широких пределах (зольность 50-60%). Влага угля в основном сорбционная, капиллярная и порол, частично влага входит в состав органической массы или содержится в кристаллизационных решетках минералов (пирогенетический влага). Массовая доля суммарной влаги колеблется от 60% в мягких рыхлых до 16% в плотном буром угле, снижаясь до 6-10% в каменном угле и антрацитах. Минимальная влажность (до 4%) имеет середньометаморфизоване каменный уголь. Величина этого показателя – один из основных параметров классификации бурого угля. Высшая теплота сгорания сухого беззольного угля колеблется в пределах (МДж / кг): для бурых 25,5-32,6, для каменных 30,5-36,2 и для антрацитов 35,6 33,9. Низшая теплота сгорания в пересчете на рабочее топливо (МДж / кг): 6,1-18,8 для бурых углей, 22,0-22,5 для каменного угля и 20-26 для антрацитов.

Примечания[править | править код]

  1. Более эффективно, хотя при потере времени, получить древесный уголь из древесины вместо использования чистой древесины в качестве топлива для печи. Но если скрафтить из неё 4 доски, то каждая из них тоже будет способна переплавить 1,5 единицы сырья, а в сумме они будут гореть 60 секунд и переплавят 6 единиц сырья. Однако из одного блока древесины обжигом можно получить один кусок древесного угля, который способен переплавить уже 8 вещей.

    Таким образом, более эффективно взять 7 блоков древесины, один из которых разбить на доски, которые использовать для обжигания остальных 6 блоков древесины в 6 единиц древесного угля. Эти 6 кусков древесного угля смогут переплавить 48 предметов. Обычно 7 блоков древесины могут переплавить 42 предмета, так как из них получается 28 досок. Таким образом этот процесс более эффективный, чем использование досок в качестве топлива. Однако он занимает больше времени, которое тратится на создание древесного угля, а затем на непосредственную плавку нужного предмета.

Образование угля

В разное время и в разных местах в геологическом прошлом Земли существовали растения, части которых постепенно смывались в низины, формируя угленакопления. По мере того, как слой почвы над ними увеличивался, росло давление. Температура также поднималась по мере опускания. В таких условиях растительный материал был защищён от биодеградации и окисления. Поглощённый растениями углерод в огромных торфяниках в конечном итоге был покрыт и глубоко погребён отложениями. Под высоким давлением и высокой температурой мёртвая растительность постепенно преобразуется в уголь. Так как уголь состоит в основном из углерода, водорода, кислорода, конверсия останков растительности в уголь называется карбонизацией. При этом уменьшается количество водорода и кислорода в молекуле угля, возрастает количество углерода.

Уголь образуется в условиях, когда гниющий растительный материал накапливается быстрее, чем происходит его бактериальное разложение. Идеальная обстановка для этого создаётся в болотах, где стоячая вода, бедная кислородом, препятствует жизнедеятельности бактерий и тем самым предохраняет растительную массу от полного разрушения. На определённой стадии процесса выделяющиеся кислоты предотвращают дальнейшую деятельность бактерий. Так возникает сапропель и торф — исходный продукт для образования угля. Если затем происходит его захоронение под другими наносами, то торф испытывает сжатие и, теряя воду и газы, преобразуется в уголь.

Для образования угля необходимо обильное накопление растительной массы. В древних торфяных болотах, начиная с девонского периода (примерно 400 млн лет назад), накапливалось органическое вещество, из которого без доступа кислорода формировались ископаемые угли. Большинство промышленных месторождений ископаемого угля относится к этому периоду, хотя существуют и более молодые месторождения. Возраст самых древних углей оценивается примерно в 300—350 миллионов лет. Был безуглистый период, когда на около 50 млн.лет прекратилось угленакопление

В широких, неглубоких морях каменноугольного периода существовали идеальные условия для формирования угля, хотя известны угли из большинства геологических периодов. Исключением является угольный пробел в ходе Пермско-Триасового вымирания, где уголь является редкостью. Уголь, встречающийся в Докембрийских слоях, которые предшествуют наземным растениям, как предполагается, возник из остатков водорослей.

В результате движения земной коры угольные пласты испытывали поднятие и складкообразование. С течением времени приподнятые части разрушались за счёт эрозии или самовозгорания, а опущенные сохранялись в широких неглубоких бассейнах, где уголь находится на уровне не менее 900 метров от земной поверхности. Образование относительно небольших угольных пластов иногда связано с областями земной поверхности, на площадь которых происходили излитие объёмов битумных масс, как, например, в Хат-Крик (англ.)русск. (Канада), суммарная мощность пакета угольных пластов достигает 450 м и более метров.

7. Угольная промышленность

7.1. Видобуток вугілля

Видобуток вугілля в Україні, млн. т
Год
На-гора 218 81.3

Открытая добыча

Способ добычи угля зависит от глубины его залегания. Разработка ведется открытым способом, если глубина залегания угольного пласта не превышает 100 метров. Не редки и такие случаи, когда при все большем углублении угольного карьеру, далее выгодно вести разработку угольного месторождения подземным способом.

Подземная добыча

Для извлечения угля с больших глубин используются шахты.

Сопутствующие ископаемые

В угленосных отложениях, вместе с углем, содержатся много видов Георесурс, имеющие потребительскую значимость. К ним относятся породы как сырье для стройиндустрии, подземные воды, метан угольных пластов, редкие и рассеянные элементы, в частности драгоценные металлы и их соединения. Например, некоторое угля обогащенное германием.

7.2. Потребление угля

Топливо
Физические основы

Солнце Солнечная радиация Фотосинтез Растения Биомасса Гумификация Окаменения Горение

Ископаемое топливо

Уголь Горючие сланцы Кристаллогидраты Нефть Природный газ Торф

Естественное неископаемого топливо

Водоросли Древесина Растительные и животные жиры и масла Трава

Искусственное топливо

Биотопливо ВВВС Генераторные газы Кокс Моторные топлива

Концепции

Энергетическая биосырье

Уголь был первым из видов ископаемого топлива, которые использовались человеком. Оно позволило сделать промышленную революцию, которая, в свою очередь, способствовало развитию угольной промышленности, обеспечив ее более современной технологией. В угля давало около половины мирового производства энергии, в года его доля упала до трети.

Основные направления современного использования ископаемого угля, кроме энергетики – получение металлургического кокса, химического сырья (более 300 наименований веществ), газификация и проч. Перспективные направления переработки угля – гидрогенизация и пиролиз угля с целью получения жидкого и газообразного топлива, а также продуктов для органического синтеза, новых видов пластмасс, удаление серы.

Самые общие ресурсы угля находятся в США, КНР, РФ, Австралии, Канаде, ФРГ, ЮАР, Великобритании, Польши, Индии.

В Украине залежи угля ископаемого сосредоточены в Донецком, Львовско-Волынском и Днепровском бассейнах. По геологическим запасам ископаемого угля Украина занимает первое место в Европе. Разведанные запасы угля в Украине составляют 34,0 млрд. т. у. п. или около 50 млрд. т (на 1998 г.). Прогнозные запасы – около 120 млрд. т. В структуре балансовых запасов представлены все марки от угля бурого до високометаморфизованих антрацитов.

Удельный вес марок угля составляет (%):

  • бурый (Б) – 6,6;
  • длиннопламенные (Д) – 22,4;
  • газовое (Г) – 36,1;
  • газово-жирные (ГЖ) – 4,1%;
  • жирные (Ж) – 4,7%;
  • коксующийся (К) – 3,1%;
  • описнене спекающиеся (ОС) – 3,3%;
  • постное (П) – 8,4;
  • антрациты (А) – 11,3%.

По прогнозным оценкам мировая потребность угля в 2010 г. составит 4293 млн. т., при этом на страны ЕС придется 2057 млн. т., Западную Европу 406, Восточную Европу 610, Северную Америку 1040.

Добыча угля в соответствии достигнет 4300, 2013, 122, 607, 1285, импорт 630, 352, 290, 36, 19, экспорт 637, 308, 5, 33, 270 млн. т соответственно. Импорт в Западную Европу возрастет с 150 до 290 млн. т. На производство энергии в странах ЕС тратится 60% угля, в мире – 45%. Крупнейшими угледобывающими странами в этот период будут: Австралия, Индия, Китай, Польша, ЮАР, Россия, США, Украина. Они будут давать около 85% каменного угля. Доля ЕС уменьшится с 52% (1990) до 46% (2010).

Потребление угля, млн. т
Регион 2001 2005 Изменение
США 1060 1567 +47,8%
Западная Европа 574 463 -19,3%
Япония 166 202 +21,7%
Страны бывшего СССР 446 436 -2,2%
Китай 1383 2757 +99,3%
Индия 360 611 +69,7%
Остальной мир 1274 3518 +20,7%
Всего 5263 7574 +43,9%

7.3. Технологические процессы переработки угля

Технологические процессы переработки угля включают обогащению угля, коксование угля, гидрогенизацию, сжижения, пиролиз, полукоксования.

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:

    • А — твердолиственные породы;
    • Б — твердо- и мягко- лиственные, хвойные породы (о производстве древесного угля читайте тут).

Древесный уголь продают в мешках

Продукты коксования угля

Коксующийся уголь — это уголь, который при помощи промышленного коксования дает возможность получить кокс, представляющий собой техническую ценность. В процессе коксования каменных углей обязательно учитывается их технический состав, коксуемость, спекаемость, и прочие характеристики. Как же протекает процесс коксования угля? Коксование является технологическим процессом, который имеет конкретные стадии:

  • подготовка к коксованию. На этом этапе происходит измельчение и смешение угля с образованием шихты (смеси для коксования)
  • коксование. Этот процесс осуществляется в камерах коксовой печи с применением газового нагрева. Шихта помещается в коксовую печь, где на протяжении 15 часов осуществляется нагревание в условиях температуры примерно 1000 °C
  • образование «коксового пирога».

Коксование — это совокупность процессов, происходящих в каменном угле при его нагревании. При этом из тонны сухой шихты получается около 650-750 кг кокса. Его применяют в металлургии, используют в качестве реагента и топлива в некоторых отраслях химической отрасли. Кроме этого, из него создают карбид кальция. Качественные характеристики кокса — это горючесть и реакционная способность. Основные продукты коксования угля, помимо собственно кокса:

  • коксовый газ. Из тонны сухого угля получают около 310-340 м3. Качественный и количественный состав коксового газа определяет температура коксования. Из коксовальной камеры выходит прямой коксовый газ, который имеет в своем составе газообразные продуты, пары каменноугольной смолы, сырого бензола и воды. Если удалить из него смолу, сырой бензол, воду и аммиак образуется обратный коксовый газ. Именно его применяют в качестве сырья для химического синтеза. Сегодня этот газ применяют в качестве топлива на металлургических комбинатах, в коммунальном хозяйстве и как химическое сырье
  • каменноугольная смола — это вязкая черно-бурая жидкость, в которой содержится примерно 300 разнообразных веществ. Самые ценные составляющие этой смолы — это ароматические и гетероциклические соединения: бензол, толуол, ксилолы, фенол, нафталин. Количество смолы достигает 3-4% от массы коксуемого газа. Из каменноугольной смолы получают примерно 60 различных продуктов. Эти вещества являются сырьем для получения красителей, химических волокон, пластмасс
  • сырой бензол является смесью, в которой присутствует сероуглерод, бензол, толуол, ксилолы. Выход сырого бензола достигает лишь 1.1% от массы угля. В процессе разгонки из сырого бензола выделяют индивидуальные ароматические углеводороды и смеси углеводородов
  • концентрат химических (ароматических) веществ (бензол и его гомологи) предназначен для создания чистых продуктов, которые применяются в химической отрасли, для производства пластмасс, растворителей, красителей
  • надсмольная вода — это низко концентрированный водный раствор аммиака и аммонийных солей, в которой присутствует примесь фенола, пиридиновых оснований и некоторых других продуктов. Из надсмольной воды в процессе переработки выделяют аммиак, который вместе с аммиаком коксового газа применяется для изготовления сульфата аммония и концентрированной аммиачной воды.

Условные обозначения

Пределы крупности кусков

Сортовые

Крупный (кулак)

Совмещённые и отсевы

Крупный с плитным

Орех с крупным

Мелкий с орехом

Семечко с мелким

Семечко со штыбом

Мелкий с семечком и штыбом

Орех с мелким, семечком и штыбом

Если задаться вопросом, что получают из угля и нефти, то можно прийти к выводу, что очень многое. Эти два ископаемых служат в качестве основных источников углеводородов. Следует рассмотреть все по порядку.

Состав породы. Химические вещества

Кроме того, что в угле содержится влага, в его состав также входит и такое вещество, как сера. Эта примесь также считается вредной, а содержится она не совсем в чистом виде, а в составе примесей, таких как пирит, кальций, сульфат железа. При применении угля, а точнее, его сжигании с такими примесями в составе, будет образовываться вредное испарение – диоксид серы, или сернистый газ. Он достаточно негативно сказывается на здоровье человека, если им дышать. Он способен вызывать быструю коррозию металла, а также отравлять атмосферу своими испарениями. Стоит отметить, что достаточно малое содержание серы в составе угля, который добывается в Донецком бассейне. Показатель этого вещества – всего 1-2%. Если сравнивать с бассейнами центральных и северных областей, то в них содержание этой вредной примеси только начинается от 3,5%. Полный химический состав сырья выглядит следующим образом:

  • наибольшее процентное содержание углерода – от 50 до 96%;
  • после углерода следует кислород, содержание которого – от 25 до 37%;
  • третьим в этом списке идет водород, его процент составляет от 3 до 6%;
  • последнее химическое вещество – это азот, его содержание может быть от 0 до 2,7%.

Из торфа

Отходы высших растений постепенно превращаются в торфяные массы, которые скапливаются на болотистых местностях и зарастают другими растениями, постепенно уходя в глубину. Находясь на глубине, торфяники постоянно меняют свой химический состав (более сложные соединения превращаются в более простые, распадаются). Часть из них бывает растворена в воде и вымывается, а часть переходит в газообразное состояние. Так возникает метан и углекислота на болотах, дающие характерный запах воздуха в этих безлюдных местах. Немаловажную функцию в этом процессе выполняют грибки и бактерии, которые способствуют дальнейшему разложению ткани погибших растений.

Виды угля

Основная статья: Маркировка угля

Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля — битумные массы и в меньшей степени (не промышленные запасы) из органических остатков растительного происхождения. В зависимости от степени преобразования и удельного количества углерода в угле различают четыре его типа: бурые угли (лигниты), каменные угли, антрациты и графиты. В западных странах имеет место несколько иная классификация — лигниты, суббитуминозные угли, битуминозные угли, антрациты и графиты, соответственно.

По происхождению угли делятся на гумусовые (из остатков высших растений: древесины, листьев, стеблей и т. д. ) и сапропелитовые угли (из остатков низших растений, главным образом водорослей).

Антрацит

Основная статья: Антрацит

Антрацит

Антрацит — самый глубоко прогревавшийся при своём возникновении из ископаемых углей, уголь наиболее высокой степени углефикации, после углей Т,, переходная форма от каменного угля к графиту. Характеризуется большой плотностью и блеском. Содержит 95 % углерода. Применяется для производства графитовых электродов и блоков для алюминиевой и др. промышленности. Имеет наибольшую теплоту сгорания, но плохо воспламеняется. Образуется из самого древнего каменного угля при повышении давления и температуры на глубинах порядка 6 километров.

Каменный уголь

Основная статья: Каменный уголь

Каменный уголь

По химическому составу каменный уголь представляет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу. Ископаемые угли отличаются друг от друга соотношением слагающих их компонентов, что определяет их теплоту сгорания. Ряд органических соединений, входящих в состав каменного угля, обладает канцерогенными свойствами.

Содержание углерода в каменном угле, в зависимости от его сорта, составляет от 75 % до 95 %. Содержат до 12 % влаги (3-4 % внутренней), поэтому имеют более высокую теплоту сгорания по сравнению с бурыми углями. Содержит до 32 % летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняется. Образуется из бурого угля на глубинах порядка трёх километров.

Бурый уголь

Основная статья: Бурый уголь

Бурый уголь

Лигнит

Бурый уголь — твёрдый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит 65—70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей. Используется как местное топливо, а также как химическое сырьё. Содержит много воды (43 %), и поэтому имеет низкую теплоту сгорания. Кроме того, содержит большое кол-во летучих веществ (до 50 %). Образуются из отмерших органических остатков под давлением нагрузки и под действием повышенной температуры на глубинах порядка одного километра.

Прочие

По составу и происхождению различают прочие разновидности углей:

альгинит, альгогелит, альгоколлинит, аттросеминит, богхед, витрен, витринит, гагат, гелит, гелитит, гелитолит, гумит, гумолит, десмит, дюрен, дюрит, интертинит, кальгинит, кардиф, касьянит, каустобиолит, кеннель, кларен, коллинит, коллоальгинит, коллоальголит, коллосеминит, коллофюзинит, кольм, ксилен, ксилинит, ксилоаттрит, ксиловитрен, ксилодесмит, кульм, кутинит, лейптинит, лигнит, лигнитит, липоид, липоидолит, липоидотит, липтобиолит, литотип, лопинит, метаантрацит, микринит, микстогумитит, микстогумолит, микстонит, паренхит, полуантрацит, резинит, сапрогумолит, сапроколлит, сапропелит, семиантрацит, семивитринит, семиколлинит, семинит, семителинит, семифюзен, семифюзинит, склеротинит, споринит, спорополинит, суберинит, тальгинит, телинит, телломоальгинит, телоколлинит, телосименит, телофюзинит, ультрадюрен, ультракларен, феллинит, фитерал, фюзен, фюзенит, фюзенолит, фюзинит, фюзит, фюзитит, черемхит, экзинит, электроуголь, юмит и другие.

Марки твердого топлива

Самым лучшим топливом для бытового использования является антрацит (маркируется буквой «А»). Он отличается долгим сроком сгорания, не образует большого количества сажи, показатели зольности низкие. Однако нужно уметь применять такой уголь, поскольку он с трудом разгорается, к тому же стоит приличных денег.

Чаще всего для растопки бытовых котлов закупается длиннопламенный уголь. Он достаточно долго горит, легко разжигается, пламя имеет большую длину, дает большое количество тепла. Узнать топливо можно по маркировке «Д». Также допускается отопление частных домов и при помощи угля марки «СС» и «Т», однако их характеристики оставляют желать лучшего.

Помимо марки уголь отличается и размером фракции. Так, для плитного величина кусков составляет от 100 мм, для крупного варьируется от 50 до 100 мм, орех продается по 25-50 мм, мелкий – 13-25 мм, семечко – 6-13 мм, штыб – до 6мм. У рядового угля нет стандартных размеров.

Весь уголь маркируется по первой букве называния. Однако в назывании может быть и несколько букв, что обозначает дополнительных характеристики топлива. Например, ДПК – плитный уголь с фракцией 50-100 мм, ДС – длиннопламенная семечка. Что касается рядового угля, то он не имеет утвержденного состава. Он может содержать 70% крупных элементов, а 30% – штыба либо наоборот.

Сказать со 100%-ой точностью, какое топливо следует приобретать в каждом отдельном случае, нельзя, поскольку выбор зависит напрямую от типа котла и предъявляемых производителем требований к эксплуатации изделия. Если же в документации указывается определенный тип угля, например, антрацит, то заменять его не другой не рекомендуется, так как это может привести к большим финансовым затратам наряду со снижением теплоэффективности.

Тем, кто в первую очередь ориентируется на стоимость топлива, нужно смотреть не только на ценник и характеристики. Часто поставщики берут дополнительно деньги за доставку, а также могут указывать разные цены в зависимости от приобретаемого объема.

Классификация углей. Виды, классы, категории, типы, подтипы и пр. ископаемых углей:

В основе классификации ископаемых углей лежит следующий комплекс параметров:

– среднее значение произвольного показателя отражения витринита, в %,

– высшая теплота сгорания на влажное беззольное состояние, в МДж/кг,

– выход летучих веществ на сухое беззольное состояние, в %,

– сумма фюзенизированных компонентов на чистый уголь, в %,

– максимальная влагоемкость на беззольное состояние, в %,

– выход смолы полукоксования на сухое беззольное состояние, в %,

– толщина пластического слоя, в мм,

– показатель свободного вспучивания, в ед.,

– объемный выход летучих веществ на сухое беззольное состояние, в см/г,

– показатель анизотропии отражения витринита, в %.

Данные параметры определены ГОСТом 25543-2013 «Угли бурые, каменные и антрациты. Классификация по генетическим и технологическим параметрам».

В зависимости от величины среднего показателя отражения витринита, высшей теплоты сгорания на влажное беззольное состояние и выхода летучих веществ на сухое беззольное состояние (т.е. в зависимости от первых трех параметров) различают три вида ископаемого угля: бурый уголь, каменный уголь и антрацит. См. таблицу ниже.

Таблица 1. Разделение ископаемых углей на виды.

Вид угля Средний показатель отражения витринита, % Высшая теплота сгорания на влажное беззольное состояние, МДж/кг Выход летучих веществ на сухое беззольное состояние, %
Бурый уголь Менее 0,60 Менее 24
Каменный уголь От 0,40 до 2,59 включительно 24 и более 8 и более
Антрацит От 2,20 и более Менее 8

Бурый уголь – это уголь низкой стадии метаморфизма с показателем отражения витринита менее 0,60% при условии, что высшая теплота сгорания (на влажное беззольное состояние угля) составляет менее 24 МДж/кг.

Каменный уголь – это уголь средней стадии метаморфизма с показателем отражения витринита от 0,40% до 2,59% при условии, что высшая теплота сгорания (на влажное беззольное состояние угля) равна или выше 24 МДж/кг, а выход летучих веществ (на сухое беззольное состояние угля) равен 8% и более.

Антрацит – это уголь высокой стадии метаморфизма с показателем отражения витринита 2,20% и выше при условии, что выход летучих веществ (на сухое беззольное состояние угля) не менее 8%.

Но эта классификация углей неполная. Существует еще несколько видов углей, которые в обиходе не встречаются, но используются в специальной и научной литературе. Они представляют разновидности вышеприведенных видов. Например, лигнит, суббитуминозный уголь, а также окисленный уголь (выветрелый уголь). Они приведены в ГОСТе 17070-87 «Угли. Термины и определения».

Лигнит – разновидность бурого угля, представленная ископаемой слабоуглефицированной древесиной бурого цвета, сохранившей анатомическое строение растительных тканей. По внешнему виду лигнит сходен с неизменной древесиной.

Окисленный уголь (выветрелый уголь) – это уголь, изменивший свойства в результате воздействия кислорода и влаги при залегании в пластах или при хранении.

По происхождению ископаемые угли делятся на следующие виды: гумолиты, липтобиолиты и сапропелиты.

Гумолит – уголь, образовавшийся преимущественно из продуктов превращения отмерших высших растений.

Липтобиолит – гумолит, образовавшийся преимущественно из биохимически устойчивых компонентов растений, к которым относятся кутикулы, споры, пыльца, смолистые вещества и пробковые ткани.

Сапропелит – уголь, образовавшийся преимущественно из продуктов превращения отмерших низших растений и простейших животных организмов в анаэробных условиях.

Бурые угли, каменные угли и антрациты в зависимости от генетических особенностей делят на:

– классы – по среднему показателю отражения витринита,

– категории – по содержанию фюзенизированных компонентов на чистый уголь.

Ископаемые угли в зависимости от технологических особенностей делят на типы и подтипы – по остальным параметрам.

Класс, категория, типы и подтип ископаемого угля отражается в его кодировке, состоящей из 7 цифр. Это принято для удобства, чтобы четко определить физические и химические характеристики и свойства угля.

Физико-химические свойства камня

Основной элемент камня – углерод, потому он хорошо и долго горит. Помимо этого, в нем содержится вода. Соотношение элементов зависит от возраста минерала:

Название угля % воды % углерода % летучих веществ Как воспламеняется Как горит Теплоотдача
Бурый До 43 До 45 До 50 Хорошо Хорошо Низкая
Каменный До 12 75–95 До 32 Отлично Хорошо Средняя
Антрацит 1–3 85–95 Менее 9 С трудом Слабо, без дыма из-за малого объема летучих примесей Высокая

Свойства:

  • удельный вес – 1,5–1,7 г/см2;
  • температура горения в печи – 700–1100 °С;
  • блеск – выраженный, с металлическим оттенком, реже – золотистый;
  • удельная теплоемкость – 1300 Дж/(кг × К);
  • удельная теплота сгорания – 5700 ккал/кг;
  • излом – неровный, раковистый;
  • твердость угольной золы по шкале Мооса – 2;
  • срок хранения каменного угля – 6–18 месяцев.

К просмотру передача, где ученый в занимательной форме рассказывает про свойства минерала:

Интересные факты про уголь

  1. У чёрного и довольно мягкого сорта каменного угля и у самого твёрдого полезного ископаемого на Земле – алмаза, в основе есть одинаковое вещество – углерод. Отличие их состоит только в расположении атомов в строении вещества.
  2. Уголь на дне воды начинается как растительное вещество. В результате он покрывается и глубоко захороняется отложениями, где с течением долгого времени происходят метаморфозные процессы.
  3. Примерно 70% всей электроэнергии Китая поступает из каменного угля. В целом, уголь считается производителем около 40% мировой электроэнергии. И об этом говорят не только про уголь интересные факты.
  4. Первой мировой угольной шахтой считается та, которая была открыта в Нидерландах в 1113 году. Интересным является то, что она до сегодняшнего момента еще функционирует, потому как запасы данного месторождения ещё не исчерпаны.
  5. В Российских недрах есть примерно 4 триллиона тонн каменного угля, что составляет треть от всех его мировых запасов.
  6. Есть специальная методика перевоплощения угля в жидкое топливо. Для этого полезное ископаемое насыщается водородом.
  7. Каменный уголь используют не только в виде топлива. Из него добываются такие минералы как: свинец и сера.
  8. Именно каменный уголь считается первым полезным ископаемым топливом, которое и стало использоваться человечеством.
  9. В угле обычно присутствуют и морские ископаемые, такие как: моллюски, брахиоподы и рыбы. В угольных пластах также можно встретить и шарики – округлые скомканные массы, которые прекрасно сохранились от ископаемых растений и животных. К примеру, маленький морской червь кольчатый часто обнаруживается прикрепленным к растениям в каменном угле, добытом на территории Европы и Северной Америки. 
  10. Самые интересные находки в слоях угля – это стволы деревьев, которые залегают вертикально. Они часто пересекают большие толщи пород перпендикулярно к напластованию угля. Деревья в данном необычном для них вертикальном положении часто встречаются в угольных пластах, связанных с угольными отложениями, а несколько реже – в самом угле. Множество людей придерживаются того мнения, что уголь и стволы деревьев имеют способность перемещаться.
  11. На территории Украины сосредотачивается до 5% всего мирового запаса каменного угля.

Мне нравитсяНе нравится

Джозеф Пристли придумал газировку, изучая брожение пивного сусла

«Портрет Якоба де Гейна III» внесли в книгу рекордов за самые частые кражи

Мхи, виды, строение, размножение, значение, интересные факты

Первой автоледи стала жена изобретателя автомобиля

Интересные факты о футболе и футболистах, правила игры, турниры

Интересные факты о Казани, история, архитектура, пешие экскурсии

Интересные факты о белке-летяге, внешний вид, ареал, значение для биосферы

Кто и когда придумал желтые и красные карточки в футболе

Примечания

  1. Ф. А. Кудрявцев. Зарождение золотопромышленности в Западном Забайкалье // Бурятиеведение. Верхнеудинск. 1927. стр.32-39
  2. Г. А. Верхотурова, В. Ф. Жерлов. Золотой край Бурятии.
  3. ↑  (недоступная ссылка). Дата обращения 13 апреля 2014.
  4. ↑ Уголь Бурятии: используем на одну десятую
  5. ↑ . catalogmineralov.ru.
  6. ↑ . webmineral.ru.
  7. . информационное агентство «Байкал Медиа Консалтинг» (02.05.2012).
  8. . ИА «Байкал-Daily» (27.05.2011).
  9. . Рабочая газета — Всероссийская газета трудящихся (26.02.2008). (недоступная ссылка)
  10. Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Плеханова в Республике Бурятия. Ермаковское месторождение..
  11. Национальная библиотека Республики Бурятия. .
  12.  (недоступная ссылка). Дата обращения 31 июля 2014. [нет в источнике]
  13. ↑ Юй // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  14. Цветные камни Трансбайкальского региона
  15. «Вечерний Челябинск». .
  16. Национальная библиотека Республики Бурятия. .
Комментировать
0
71 просмотров
Это интересно

Русские никогда не жили в избах Занимательные факты
197 комментариев