Bituminøse kulkarakteristika og anvendelser i energi

En fælles type hårdt kul med termiske og metallurgiske anvendelser

Bituminøst og subbituminøst kul repræsenterer mere end 90 procent af alt kul, der forbruges i USA. Når brændt, producerer kulet en høj, hvid flamme. Bituminøst kul er såkaldt fordi det indeholder et tjærelignende stof kaldet bitumen. Der er to typer bituminøst kul: termisk og metallurgisk.

Typer af bituminøst kul

Termisk kul, der undertiden kaldes dampkul, bruges til kraftværker, der producerer damp til elektricitet og industrielle anvendelser.

Tog, der kører på damp somme tider er brændt med "bit kul", et kaldenavn for bituminøst kul.

Metallurgisk kul, der undertiden omtales som kokskul, anvendes i processen med at skabe koks, som er nødvendig til jern- og stålproduktion. Koks er en sten af ​​koncentreret kulstof skabt ved opvarmning af bituminøst kul til ekstremt høje temperaturer uden luft. Denne proces til smeltning af kulet i fravær af ilt for at fjerne urenheder kaldes pyrolyse.

Karakteristik af bituminøst kul

Bituminøst kul indeholder fugt op til ca. 17 procent. Ca. 0,5 til 2 procent af vægten af ​​bituminøst kul er nitrogen. Dens faste carbonindhold varierer op til ca. 85 procent, med askeindhold på op til 12 vægtprocent. Bituminøst kul kan kategoriseres yderligere ved niveauet af flygtige stoffer, der indeholder højvolatile A, B og C, medium-flygtige og lavflygtige. Flygtige stoffer omfatter ethvert materiale, der frigives fra kulet ved høj temperatur.

I tilfælde af kul kan flygtige stoffer omfatte svovl og kulbrinter.

Opvarmningsværdi : Bituminøst kul giver ca. 10.500 til 15.000 BTU pr. Pund som mined.

Tilgængelighed : Bituminøst kul er rigeligt. Mere end halvdelen af ​​alle tilgængelige kulressourcer er bituminøse.

Mining steder : I USA kan bituminøs kul findes i Illinois, Kentucky, West Virginia, Arkansas (Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope og Scott amter) og steder øst for Mississippi floden.

Miljømæssige bekymringer

Bituminøs kul lyser let og kan producere overdreven røg og sod - partikelformet materiale - hvis det brændes ukorrekt. Dets høje svovlindhold bidrager til sur regn.

Bituminøst kul indeholder mineralpyritten, som tjener som værter for urenheder som arsen og kviksølv. At brænde kuludgivelserne sporer mineral urenheder i luften som forurening. Ved forbrænding bliver ca. 95 procent af bituminøs kuls svovlindhold oxideret og frigivet som gasformige svovloxider.

Farlige emissioner fra bituminøs kulforbrænding omfatter partikler (PM), svovloxider (SOx), nitrogenoxider (NOx), spormetaller som bly (Pb) og kviksølv (Hg), dampfase-carbonhydrider, såsom methan, alkaner, alkener og benzener og polychlorerede dibenzo-p-dioxiner og polychlorerede dibenzofuraner, almindeligvis kendt som dioxiner og furaner. Ved brænding frigøres bituminøst kul også farlige gasser, såsom hydrogenchlorid (HCl), hydrogenfluorid (HF) og polycykliske aromatiske carbonhydrider (PAH'er).

Ufuldstændig forbrænding fører til højere niveauer af PAH'er, som er kræftfremkaldende. Brænding af bituminøst kul ved højere temperaturer reducerer sine carbonmonoxidemissioner.

Derfor har store forbrændingsenheder og velholdte enheder generelt lavere forureningsproduktion. Bituminøst kul har slaggerings- og agglomereringsegenskaber.

Bituminøs kulforbrænding frigiver mere forurening i luften end subbituminøs kulforbrænding, men på grund af dets større varmeindhold kræves mindre brændstof til at producere elektricitet. Som sådan producerer bituminøse og subbituminøse kuler omtrent samme mængde forurening pr. Kilowatt el produceret.

Ekstra Noter

I begyndelsen af ​​det 20. århundrede var bituminøs kulminedrift et usædvanligt farligt job, hvor der i gennemsnit leves 1.700 kulminearbejdere årligt. I samme periode blev ca. 2.500 arbejdstagere om året efterladt permanent deaktiveret som følge af kulminearbejdsulykker.

Små partikler af affald bituminøst kul, der er efterladt efter forberedelse af kulstof af kommerciel kvalitet kaldes "kulbøder". Bøder er lette, støvede og vanskelige at håndtere, og traditionelt blev opbevaret med vand i gylleinddrivninger for at forhindre dem i at blæse væk.

Nye teknologier er udviklet for at få bøder tilbage. En fremgangsmåde bruger en centrifuge til at adskille kulpartiklerne fra gyllevand. Andre tilgange binder bøderne til briketter, der har lavt fugtindhold, hvilket gør dem egnede til brændstofbrug.

Ranking : Bituminøs kul rangerer andet i varme og kulstofindhold sammenlignet med andre typer kul, ifølge ASTM D388 - 05 Standard klassificering af kul efter Rank.

Lær om andre former for kul

# 1 Kullestål - Antracit

# 2 Kul - Bituminøs

# 3 Kvalificeret Kul - Sub-bituminøs

# 4 Kvalificeret kul - Brunkul eller brunkul