Битуминозный уголь - Википедия - Bituminous coal

Битуминозный уголь

Битуминозный уголь или же черный уголь относительно мягкий каменный уголь содержащий смолистый вещество под названием битум или же асфальт. Он качественнее, чем лигнит и Полубитуминозный уголь, но худшего качества, чем антрацит. Формирование обычно является результатом высокого давления, оказываемого на лигнит. Окраска может быть черной или иногда темно-коричневой; часто есть четко определенные полосы яркого и тусклого материала внутри швы. Эти отличительные толщи, которые классифицируются как «тусклые, с яркими полосами» или «яркие, тусклые», являются способом стратиграфической идентификации битуминозных углей.

Битуминозный уголь - это органическая осадочная порода, образованная диагенетический и субметаморфическое сжатие торф болотный материал. Его основные составляющие: мацералы: витринит, и липтинит. Содержание углерода в битуминозном угле составляет около 45–86%;[1] остальное состоит из воды, воздуха, водорода и сера, которые не были оттеснены мацералы. Плотность берегов составляет приблизительно 1346 килограммов на кубический метр (84,0 фунта / куб фут). Насыпная плотность обычно составляет 833 килограмма на кубический метр (52,0 фунта / куб фут). Теплосодержание битуминозного угля колеблется от 24 до 35 мегаджоулей на килограмм (от 21 до 30 миллионов британских термических единиц на короткую тонну) на влажной основе без минеральных веществ.

В рамках добыча угля промышленности, этот вид угля известен тем, что выделяет наибольшее количество рудничный газ, опасная смесь газов, которая может вызвать подземные взрывы. Добыча каменного угля требует высочайших мер безопасности, включая внимательный мониторинг газа, хорошую вентиляцию и бдительное управление площадкой.

Использует

Битуминозные угли классифицируются по отражательной способности витринита, влажности и влажности. летучий содержание, пластичность и зольность. Как правило, самые ценные битуминозные угли имеют определенный сорт пластичность, летучесть и низкая зольность, особенно при низкой карбонат, фосфор, и сера.

Пластичность жизненно важно для коксование так как он отражает его способность постепенно образовывать определенные фазы пластичности в процессе коксования, измеряемые испытаниями на расширение угля. Низкое содержание фосфора имеет жизненно важное значение для этих углей, поскольку фосфор является очень разрушающим элементом в производство стали.

Коксующийся уголь Лучше всего, если он имеет очень узкий диапазон летучести и пластичности. Это измеряется индекс свободного набухания тест. Содержание летучих веществ и индекс набухания также используются для выбора углей для коксования.

Волатильность также имеет решающее значение для сталеплавильного производства и выработки электроэнергии, поскольку от нее зависит скорость горения угля. Угли с высоким содержанием летучих, хотя и легко воспламеняются, часто не так ценятся, как умеренно летучие угли; Уголь с низким содержанием летучих веществ может быть трудно воспламеним, хотя он содержит больше энергии на единицу объема. Плавильный завод должен сбалансировать содержание летучих в углях, чтобы оптимизировать легкость воспламенения, скорость горения и выход энергии угля.

Угли с низким содержанием золы, серы и карбоната ценятся для производства электроэнергии, потому что они не производят много котла. шлак и они не требуют столько усилий, чтобы очистить дымовые газы для удаления твердых частиц. Карбонаты вредны, поскольку они легко прилипают к котлу.

Кузнечный уголь

Кузнечный уголь - это разновидность высококачественного битуминозного угля, идеально подходящего для использования в угольной промышленности. ковать. Это так же свободно от пепел, сера, и другие примеси, насколько это возможно.[2] Состав угля должен быть следующим:[3]

УчредительныйПроцент
СераНе более 1%
ПепелНе более 7%
УглеродНе менее 70%
ВлагаНе более 12%

Каннельный уголь

Этот раздел представляет собой отрывок из Каннельный уголь[редактировать]
Каналировать уголь из Пенсильванский NE Огайо
Каннельный уголь или свечной уголь - это вид битуминозного угля,[4] также классифицируется как наземный тип горючие сланцы.[5][6][7] Из-за своей физической морфологии и низкого содержания минералов каменный уголь считается углем, но по текстуре и составу органического вещества он считается горючим сланцем.[8] Хотя исторически термин каннельный уголь использовался взаимозаменяемо с болотный уголь, более новая система классификации ограничивает канализационный уголь земным происхождением, а болотный уголь - озерными средами.[5]

Коксующийся уголь

Основная статья: Кокс (топливо)

При использовании во многих промышленных процессах битуминозный уголь сначала необходимо "закоксованный" для удаления летучих компонентов. Коксование достигается путем нагревания угля в отсутствие кислорода, который вытесняет летучие углеводороды Такие как пропан, бензол и другие ароматические углеводороды и некоторые сернистые газы. Это также удаляет значительное количество воды, содержащейся в битуминозном угле.

Коксующийся уголь (металлургический уголь ) используется при изготовлении стали, где углерод должен быть по возможности без летучих и беззольных.

Коксующийся уголь нагревается для получения кокса - твердого серого пористого материала, который используется в доменных печах для извлечения железа из железной руды.

Каменный уголь по геологическому периоду

Битуминозному углю в США от 100 до 300 миллионов лет.[9]

Меловые угли

В Соединенных Штатах битуминозные угли мелового периода встречаются в Вайоминге, Колорадо и Нью-Мексико.[10][11]

В Канаде Осадочный бассейн Западной Канады из Альберта и британская Колумбия содержит крупные залежи битуминозного угля, образовавшиеся на болотах вдоль западной окраины Западный внутренний морской путь. Их возраст варьируется от последних Юрский или самое раннее Меловой в Формирование туманной горы, к Поздний мел в Формирование ворот.[12] Межгорные и островные угольные месторождения Британской Колумбии также содержат залежи битуминозного угля мелового периода.[13]

Юрские угли

Обширные, но малоценные угли юрского возраста простираются через Суратская котловина в Австралия, образованных в бассейне внутрикратонного прогиба, и содержат свидетельства динозавр активность в многочисленных слоях ясеня. Эти угли эксплуатируются в Квинсленд от Валлонские угольные меры, которые состоят из полубитуминозных и битуминозных углей толщиной до 15 м, пригодных для коксования, парообразования и крекинга нефти.

Триасовые угли

Угли Триасовый возраст известен из Clarence-Moreton и Бассейны Ипсвича, возле Ипсвич, Австралия и желоб Эск. Угли этой эпохи редки, и многие из них содержат окаменелости цветущих растений. Некоторые из лучших коксующихся углей - это угли австралийского триаса, хотя большинство промышленных месторождений уже разработаны.

Пермские угли

Вторые по величине месторождения битуминозного угля в мире находятся в пермских толщах в Россия. Австралийские депозиты в Bowen Basin в Квинсленд, то Сиднейский бассейн и Перт Бассейн залегает пермскими углями, мощность которых превышает 300 м. Текущих запасов и ресурсов по прогнозам хватит на более чем 200 лет.

Австралия экспортирует подавляющее большинство угля для коксования и производства стали в Японию. Некоторые австралийские угли являются лучшими в мире для этих целей, поэтому их смешивание практически не требуется. Некоторые битуминозные угли пермского и триасового периодов в Австралии также являются наиболее подходящими для крекинга. масло.

Каменноугольные угли

Много североамериканский уголь образовался на участках проседания, прилегающих к Аппалачи вовремя Пенсильванский подпериод. В то время обширная сеть болот покрывала большую часть Северной Америки, и большая часть органического материала, созданного на этих болотах, накапливалась, образуя толстые слои торф (предшественник угля), которые были захоронены быстрее, чем они могли разложиться.

Битуминозный уголь добывается в Аппалачи регион, в первую очередь для выработки электроэнергии. Добыча полезных ископаемых осуществляется как на открытых, так и на подземных выработках. Покахонтас каменный уголь когда-то служил топливом для половины мировых военно-морских сил, а сегодня питает сталелитейные заводы и электростанции по всему миру.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Уголь объяснил - Управление энергетической информации США (EIA)». www.eia.gov. Получено 2020-09-26.
  2. ^ Ричардс, Уильям Аллин (1915), «Ковка чугуна и стали», Природа, Компания Д. Ван Ностранд, 97 (2419): 50, Bibcode:1916Натура..97 ... 30ч, Дои:10.1038 / 097030b0, S2CID  3974479.
  3. ^ Уодли, Фрэнсис Роул (1921), Пособие по углю для продавцов, покупателей и пользователей, Национальные новости угольной промышленности, стр. 113.
  4. ^ Huddle, J.W .; и другие. (1963). Запасы угля Восточного Кентукки. Вашингтон, округ Колумбия: USGS Вестник Геологической службы 1120. с. 7.
  5. ^ а б Хаттон (1987)
  6. ^ Дини (2006), стр. 3–4
  7. ^ Speight (2012), стр. 6–7
  8. ^ Han et al. (1999)
  9. ^ «Виды угля». eia.doe.gov (Управление энергетической информации США). Получено 2011-01-04.
  10. ^ Геологическая служба штата Вайоминг. "Вайоминг Коул". Архивировано из оригинал на 2014-02-03. Получено 2014-01-24.
  11. ^ «Colorado Coal: энергетическая безопасность будущего» (PDF). Геологическая служба Колорадо, Rock Talk, vol. 8, вып. 2. С. 1–12. 2005. Архивировано с оригинал (PDF) на 2014-02-01. Получено 2014-01-24.CS1 maint: другие (связь)
  12. ^ Канадское общество геологов-нефтяников (1994). "Геологический атлас осадочного бассейна Западной Канады, Глава 33: Угольные ресурсы осадочного бассейна Западной Канады". Составлено Mossop, G.D. и Shetsen, I. Архивировано из оригинал в 2013-09-30. Получено 2013-08-01.
  13. ^ Райан, Барри (2002). «Уголь в Британской Колумбии». Архивировано из оригинал на 2014-02-02. Получено 2014-01-24.

дальнейшее чтение

  • Адамс, Шон Патрик,. «Угольная промышленность США в девятнадцатом веке». Энциклопедия EH.Net, научный обзор от 15 августа 2001 г.
  • Бакстон, Н. Экономическое развитие британской угольной промышленности: от промышленной революции до наших дней. 1979.
  • Фриз, Барбара (2004). Уголь: история человечества. Основные книги. ISBN  978-0-465-09618-3.
  • Хэтчер, Джон и др. История британской угольной промышленности (5 томов, Oxford U.P., 1984–87); 3000 страниц научной истории
  • Долго, Присцилла. Где никогда не светит солнце: история кровавой угольной промышленности Америки Paragon, 1989 год.
  • Нетчерт, Брюс К. и Сэм Х. Шурр, Энергия в американской экономике, 1850–1975: экономическое исследование ее истории и перспектив. (1960) онлайн
  • Винстра, Теодор А. и Уилберт Г. Фриц. «Основные экономические тенденции в каменноугольной промышленности», Ежеквартальный журнал экономики 51 # 1 (1936) стр. 106–130 в JSTOR

внешняя ссылка