Jak se to vyrábí, jak to funguje, jak to funguje. Hnědé uhlí: vlastnosti a použití

Navzdory skutečnosti, že v energetickém sektoru byl nedávno pozorován neuvěřitelný technologický průlom, hnědé uhlí, které bylo objeveno již poměrně dávno a začalo se aktivně využívat již v 19. století, je stále žádané a v praxi široce používáno. . Tuto situaci vysvětluje optimální poměr ceny a kvality tento druh paliva. Z hlediska základních charakteristik je horší než stejné uhlí, ale díky neobvyklým vlastnostem hnědého uhlí je jeho využití možné v nejrůznějších oblastech hospodářské činnosti moderního člověka.

Původ hnědého uhlí

Vlastnosti hnědého uhlí jsou dány jeho původem – představuje mezičlánek v dlouhém a chemicky složitém procesu tvorby uhlí. Východiskem k tomu jsou podzemní naleziště pozůstatků prastarých kapradin a přesliček, které se vlivem kombinace faktorů zachovaly ve velkých hloubkách. V důsledku toho se hustá hmota postupně přeměnila na uhlík (hnědé uhlí v průměru obsahuje 60 % uhlíku), kde prvním stupněm přeměny byla rašelina, dále hnědé uhlí, z něhož se v procesu různých přeměn stalo černé uhlí a následně antracit.

Tedy, Hnědé uhlí je mladé, „nezralé“ uhlí. Tato okolnost do značné míry vysvětluje vlastnosti a použití hnědého uhlí. Jeho ložiska se nacházejí v hloubce až 600 metrů ve formě souvislých mocných vrstev různé tloušťky. V průměru hloubka uhelných vrstev se pohybuje od 10 do 60 metrů, i když jsou známá ložiska, kde mocnost sloje dosahuje 200 m To vše činí proces těžby hnědého uhlí jednoduchým, levným, a tedy i cenově výhodným.

Těžba hnědého uhlí

Odborníci odhadují celkové zásoby hnědého uhlí ve světě na přibližně 5 bilionů tun. Hlavní ložiska jsou soustředěna v Rusku, východní Evropě a Austrálii. Největší množství hnědého paliva se vyrábí v Německu, kde se těží v povrchových dolech na třech velkých ložiscích.

V Rusku je geografie produkce mnohem širší, i když většina ložisek je soustředěna v asijské části země. Jedna z největších uhelných pánví na světě je Kansko-Achinsky, která se nachází v Krasnojarském území a přestože částečně pokrývá Kemerovskou a Irkutskou oblast, je Krasnojarsk právem považován za hlavního dodavatele hnědého uhlí u nás.

Kansk-Achinsk pánev je obrovské území, rozdělené do desítek samostatných polí, z nichž každé je schopné pokrýt energetické potřeby celého regionu. Například, Největší úsek povodí je Berezovský, kde se těží tzv. šarypovské uhlí, zásobuje zdejší státní okresní elektrárnu tuhým palivem, na jehož energii stojí ekonomika celého regionu.

Další velkou uhelnou pánví je Tunguska. Souvisí také s Krasnojarským územím, i když většina se nachází na území Republiky Sakha, na tzv. Centrální jakutské nížině.

Hlavní vlastnosti hnědého uhlí

Hnědé uhlí je považováno za palivo s nízkou karbonizací, jelikož koncentrace uhlíku (látky zajišťující aktivní spalování) je v něm nižší než v kameni. Tím se také vysvětluje nižší měrné spalné teplo – množství tepla, které se uvolní při spalování 1 kg paliva. U hnědého uhlí je toto číslo v průměru 5,4-5,6 kcal, ale například některé odrůdy vybrané z hlediska měrného spalného tepla výrazně převyšují průměr.

Hnědé uhlí má vysoký obsah vlhkostiprůměr je 25 % a v některých případech může obsah vlhkosti paliva dosáhnout 40 %. Tato okolnost nemá nejlepší vliv na spalitelné vlastnosti hnědého uhlí a jeho využití. Při spalování ve velkém množství se uvolňuje kouř a objevuje se zvláštní, velmi přetrvávající zápach pálení, což způsobuje určité nepříjemnosti při používání uhlí pro vytápění soukromých domů.

Další důležitou vlastností každého pevného paliva je obsah popela.. Stanovuje se v procentech a vztahuje se k objemu nespalitelného odpadu, který zůstane v topeništi po úplném spálení uhlí. Obsah popela závisí na přítomnosti vlhkosti a cizích nečistot ve formě různých pryskyřic v uhelné hmotě. Jejich obsah se může lišit v závislosti na ložisku, kde se uhlí těží. Tak například uhlí z ložiska Borodino se vyznačuje vysokou úrovní vlhkosti a obsahu popela, který v některých případech může dosáhnout 20 % i více.

Rozsah použití

V závislosti na konkrétní kombinaci výše uvedených vlastností je využití hnědého uhlí možné v nejrůznějších oblastech hospodářské činnosti. Především, nízká cena jej činí atraktivním z pohledu vlastníků soukromých domů, kde je vytápění založeno na provozu kotlů na tuhá paliva. Nejoblíbenější v tomto segmentu je ta těžená v Krasnojarsku., který se vyznačuje mírnou vlhkostí (20-22 %) a obsahem popela (od 5 do 8 %) a také vysokou výhřevností. S takovými indikátory je ideální pro spalování ve standardních kotlích na tuhá paliva.

Z tohoto pohledu lze srovnávat pouze černohorské černé uhlí. Jeho hlavní výhodou je nízký obsah nečistot a také vlhkost, která nepřesahuje 7% a u některých odrůd černohorského uhlí je to pouze 3%. V souladu s tím obsah popela v takovém palivu kolísá na úrovni 7-8% a měrné spalné teplo je v rozmezí 7800-8200 kcal/kg.

Také hnědé uhlí lze využít v malých kotelnách a tepelných elektrárnách, kde palivo musí splňovat zvláštní požadavky. Použití černého uhlí, a ještě více antracitu, je v tomto případě nerentabilní kvůli jeho vysokým nákladům. Ale hnědé uhlí je pro takové účely téměř ideální. Například v Krasnojarsku se k takovým účelům používá hlavně hnědé uhlí Sharypovsky a Borodino.

Vlastnosti a aplikace hnědého uhlí jsou tedy poměrně široké, jak je uvedeno v „Ruské energetické strategii na období do roku 2020“. Tento dokument zdůrazňuje nepochybný význam tohoto typu paliva pro energetickou nezávislost země.

Hnědé uhlí se obecně vyznačuje vysokou výhřevností při relativně nízkých nákladech. Ale zároveň velké množství cizích nečistot v podobě různých pryskyřic a také vysoká vlhkost snižují účinnost hnědého uhlí jako paliva. Konkrétní doporučení pro jeho použití závisí na vlastnostech vybrané odrůdy. Je ideální pro vytápění soukromých domů pomocí kotlů na tuhá paliva, a pokud se použijí automatické nebo poloautomatické instalace, pak by nejlepším řešením bylo černohorské černé uhlí, které se vyznačuje nízkou vlhkostí a obsahem popela. Ale Pro provoz malých kotelen a tepelných elektráren jsou vhodné méně kvalitní druhy paliva, s vyšším obsahem nečistot a vlhkosti např. Borodino nebo Sharypov.

Uhlí

Uhlí-- sedimentární hornina, která je produktem hlubokého rozkladu rostlinných zbytků (stromové kapradiny, přesličky a mechy, ale i první nahosemenné rostliny). Uhlí je z hlediska chemického složení směsí vysokomolekulárních polycyklických aromatických sloučenin s vysokým hmotnostním podílem uhlíku, dále vody a těkavých látek s malým množstvím minerálních nečistot, které při spalování uhlí tvoří popel. Fosilní uhlí se od sebe liší poměrem jednotlivých složek, který určuje jejich výhřevnost. Řada organických sloučenin, které tvoří uhlí, má karcinogenní vlastnosti.

Hnědé uhlí

Subbitominózní umgol nebo boom umgol (černý lignimt) - hořlavý nerost, fosilní uhlí 2. stupně metamorfózy (přechodný článek mezi lignitem a uhlím), získaný z lignitu nebo přímo z rašeliny.

Klasifikace fosilních uhlí je značně nepřehledná, proto v Evropské unii a Anglii používají termín lignit (který je považován za synonymum pro hnědé uhlí), ale v Americe se lignit a hnědé uhlí rozlišují odděleně, a to velmi jasně. V Rusku je pojem lignit nejčastěji synonymem pro hnědé uhlí (druhý termín je častější) nebo neaktivní pojem méně často, pojem hnědé uhlí zahrnuje lignit s vysokým stupněm prouhelnění (HCC) a nezahrnuje subbituminózní uhlí HCL, které je klasifikováno jako černé uhlí.

Obsahuje 50-77% uhlíku, 20-30% (někdy až 40%) vlhkosti a velké množství těkavých látek (až 50%). Má černohnědou nebo černou barvu, méně často hnědou (linka na porcelánových dlaždicích je vždy hnědá). Vznikají z mrtvých organických zbytků pod zátěžovým tlakem a vlivem zvýšené teploty v hloubkách kolem 1 kilometru. Používá se jako palivo v malých a soukromých kotelnách a také jako chemické suroviny. Mají nízkou výhřevnost, cca 26 MJ/kg.

Na vzduchu hnědé uhlí rychle ztrácí vlhkost, praská a mění se v prášek.

Složení a struktura

Subbituminózní (hnědé) uhlí je hustá, kamenitá uhlíková hmota téměř černé až světle hnědé barvy, vždy s hnědým pruhem. Často vykazuje dřevnatou strukturu podobnou rostlině; zlom je lasturovitý, zemitý nebo dřevnatý. Snadno hoří kouřovým plamenem a vydává nepříjemný, zvláštní hořící zápach.

Po zpracování s hydroxidem draselným poskytuje tmavě hnědou kapalinu. Během suché destilace tvoří amoniak, volný nebo spojený s kyselinou octovou. Specifická hmotnost 0,5--1,5. Průměrné chemické složení, minus popel a síra: 50-77 % (průměr 63 %) uhlík, 26-37 % (průměr 32 %) kyslík, 3-5 % vodík a 0-2 % dusík. Hlavní nečistoty v hnědém uhlí jsou stejné jako v jakémkoli jiném fosilním uhlí.

Naprostá většina hnědého uhlí je svým materiálovým složením řazena mezi humity. Sapropelity a přechodné humus-sapropelové odrůdy mají podřadný význam a nacházejí se ve formě mezivrstev ve vrstvách složených z humitů. Většina hnědých uhlí je složena z mikrosložek skupiny vitrinitů (80-98 %) a pouze v jurských hnědých uhlích Střední Asie převažují mikrosložky skupiny fusinitů (45-82 %); Hnědé uhlí spodního karbonu se vyznačuje vysokým obsahem leuptinitu.

Hnědé uhlí se vyznačuje vysokým obsahem fenolových, karboxylových a hydroxylových skupin, přítomností volných huminových kyselin, jejichž obsah klesá s rostoucím stupněm metamorfózy z 64 na 2-3 % a pryskyřic z 25 na 5 %. V některých ložiskách poskytuje měkké hnědé uhlí vysoký výtěžek benzenového extraktu (5-15 %), obsahující 50-75 % vosků, a má vysoký obsah uranu a germania.

Klasifikace

Uhlí se dělí na jakostní a technologické skupiny; Toto rozdělení je založeno na parametrech charakterizujících chování uhlí při tepelné expozici. Ruská klasifikace se liší od západní.

V Rusku je veškeré hnědé uhlí klasifikováno jako třída B:

Uhlí se dělí do technologických skupin podle spékací schopnosti; pro označení technologické skupiny se k písmennému označení značky přidává číslo označující nejnižší hodnotu tloušťky plastové vrstvy u těchto uhlí, například G6, G17, KZh14 atd.

Podle GOST z roku 1976 se hnědé uhlí dělí podle stupně metamorfózy (prouhelnění) na tři stupně: O 1, O 2, a O 3 a třídy 01, 02, 03. Základem tohoto dělení je odrazivost vitrinitu. v oleji R° jeho normovaná hodnota pro stupeň O 1 - menší než 0,30; 02-0,30-0,39; O3 - 0,40-0,49. Podle mezinárodní klasifikace přijaté Hospodářskou komisí pro Evropu (1957) se hnědé uhlí dělí do šesti tříd podle vlhkosti (do 20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60 a 70 %). a pět skupin na základě výtěžku polokoksovacích pryskyřic.

Mezi odrůdami se neformálně rozlišují měkké, zemité, matné, lignitové a husté (lesklé). Také se rozlišuje:

  • § Husté hnědé uhlí - hnědé barvy s matným leskem, zemitý lom;
  • § Zemité hnědé uhlí - hnědé, snadno se obrušuje na prášek;
  • § Pryskyřičné hnědé uhlí - velmi husté, tmavě hnědé až černé, při rozbití lesklé jako pryskyřice;
  • § Papírové hnědé uhlí, neboli disodil, je tenkovrstvá rozpadlá rostlinná hmota, snadno se dělí na tenké listy;
  • § Rašelinové uhlí jakoby plstěné, podobné rašelině, často obsahuje mnoho cizích nečistot a někdy se mění v kamencovou půdu.

Další klasifikace je německá, na základě procenta prvků:

Rozdíly od uhlí

Hnědé uhlí se vzhledově od černého liší barvou linky na porcelánovém talíři – je vždy hnědé. Nejdůležitějším rozdílem od černého uhlí je jeho nižší obsah uhlíku a výrazně vyšší obsah živičných těkavých látek a vody. To vysvětluje, proč hnědé uhlí snáze hoří, produkuje více kouře, zápachu a také výše zmíněnou reakci s žíravým draslíkem a produkuje málo tepla. Pro svůj vysoký obsah vody se ke spalování používá v práškové formě, do které se při sušení nevyhnutelně mění. Obsah dusíku je výrazně nižší než u černého uhlí, ale obsah síry je vyšší.

Používání

Jako palivo se hnědé uhlí v Rusku a mnoha dalších zemích používá mnohem méně než černé uhlí, ale vzhledem ke své nízké ceně je oblíbenější v malých a soukromých kotelnách a někdy zabírá až 80 %. Používá se k práškovému spalování (během skladování hnědé uhlí vysychá a drolí se), někdy i celé. V malých provinčních tepelných elektrárnách se také často spaluje k výrobě tepla.

V Řecku a zejména v Německu se však hnědé uhlí využívá v parních elektrárnách, kde se vyrábí až 50 % elektřiny v Řecku a 24,6 % v Německu.

Obrovskou rychlostí se šíří výroba kapalných uhlovodíkových paliv z hnědého uhlí destilací. Po destilaci je zbytek vhodný pro výrobu sazí. Extrahuje se z něj hořlavý plyn a získávají se uhlíkově alkalická činidla a montánní vosk (horský vosk).

Používá se také v malých množstvích pro řemesla.

Těžba hnědého uhlí v milionech tun:

Ukrajina v 60. letech 20. století vytěžila asi 1 milion tun hnědého uhlí z alexandrijského ložiska - povodí Dněpru, které je v ložiscích hnědého uhlí na 10. místě na světě. V roce 2008 se výroba a prodej prakticky zastavily. Očekává se, že těžba hnědého uhlí na Ukrajině bude obnovena v roce 2012 na ložisku Mokrokalygorskij, jehož zásoby se odhadují na 7,76 miliardy tun.

Hnědé uhlí-- tvrdé fosilní uhlí, vzniklé z rašeliny, obsahuje 65-70% uhlíku, má hnědou barvu, nejmladší z fosilních uhlí. Používá se jako místní palivo a také jako chemická surovina. Obsahují hodně vody (43 %), a proto mají nízkou výhřevnost. Navíc obsahují velké množství těkavých látek (až 50 %). Vznikají z mrtvých organických zbytků pod tlakem zátěže a vlivem zvýšené teploty v hloubkách kolem 1 kilometru.

Těžba uhlí jako průmyslové odvětví se rozšířila na počátku dvacátého století a dodnes je jedním z nejvýnosnějších typů těžby nerostných surovin.

Uhlí se těží v průmyslovém měřítku po celém světě.

Na rozdíl od všeobecného přesvědčení se tato fosilie používá nejen jako kvalitní palivo. V polovině dvacátého století dal uhelný průmysl silný impuls rozvoji vědeckého výzkumu separace uhlovodíků od minerálů.

Kde probíhá těžba?

Největšími zeměmi těžícími uhlí jsou Čína, USA a Indie. zaujímá 6. místo ve světovém žebříčku pro svou produkci, i když patří mezi tři nejlepší z hlediska zásob.

V Rusku se těží hnědé uhlí, černé uhlí (včetně koksovatelného) a antracit. Hlavní oblasti těžby uhlí v Rusku jsou Kemerovská oblast, Krasnojarská oblast, Irkutská oblast, Čita, Burjatsko a Komiská republika. Uhlí je v oblasti Uralu, Dálného východu, Kamčatky, Jakutska, Tuly a Kalugy. V Rusku je 16 uhelných pánví. Jeden z největších – těží se tam více než polovina ruského uhlí.

Jak se těží uhlí?

V závislosti na hloubce uhelné sloje, její ploše, tvaru, mocnosti, různých geografických a environmentálních faktorech se volí konkrétní způsob těžby uhlí. Mezi hlavní metody patří následující:

  • moje;
  • vývoj v uhelném dole;
  • hydraulické.

Kromě toho probíhá povrchová těžba uhlí za předpokladu, že uhelná sloj leží v hloubce maximálně sto metrů. Tato metoda je však svou formou velmi podobná povrchové těžbě uhlí.

Moje metoda

Tato metoda se používá ve velkých hloubkách a má nepopiratelnou výhodu oproti metodám otevřené těžby uhlí: uhlí ve velkých hloubkách je kvalitnější a prakticky neobsahuje nečistoty.

Pro přístup k uhelným slojím se vrtají vodorovné nebo svislé tunely (štoly a šachty). Jsou známy případy těžby uhlí v hloubkách až 1500 metrů (doly Gvardeiskaya, Shakhterskaya-Glubokaya).

Podzemní těžba uhlí je považována za jednu z nejobtížnějších specializací kvůli řadě nebezpečí:

  1. Neustále hrozí pronikání podzemních vod do důlní šachty.
  2. Neustále hrozí vniknutí souvisejících plynů do důlní šachty. Kromě možného udušení představují zvláštní nebezpečí výbuchy a požáry.
  3. Nehody v důsledku vysokých teplot ve velkých hloubkách (až 60 stupňů), neopatrné zacházení se zařízením atd.

Touto metodou se z nitra země vytěží přibližně 36 % světových zásob uhlí, což činí 2625,7 milionů tun.

Otevřená cesta

Vývoj v uhelném lomu je klasifikován jako povrchová těžba uhlí, protože nevyžaduje vrtání dolů a štol do velkých hloubek.

Tato těžební metoda zahrnuje odstřel a odstranění skrývky (vrstva přebytečné horniny nad ložisky uhlí) z místa těžby. Poté se hornina za pomoci bagrů, vodních děl, buldozerů, drtičů, vlečných lan a dopravníků drtí a přenáší dále.

Tento způsob těžby uhlí je považován za méně bezpečný než uzavřená (důlní) těžba. Má ale i určité rizikové faktory spojené s neopatrným zacházením s technikou a velkými vozidly, možností otravy výfukovými plyny a látkami doprovázejícími činnost strojů.

Významnou nevýhodou této metody je, že způsobuje velké škody na životním prostředí v důsledku odstranění velké plochy zemské vrstvy a přírodních prvků, které ji doprovázejí.

Otevřený způsob je považován za jeden z nejrozšířenějších na světě – ročně se jím vytěží více než 55 % uhlí, což činí 4102,1 milionů tun.

Poprvé byl použit v Sovětském svazu ve 30. letech dvacátého století. Zahrnuje těžbu uhlí v hlubinných dolech a dopravu uhelné horniny na povrch pomocí energizovaných vodních proudů. Tato metoda nám umožnila využít nevýhodu hlubinné těžby uhlí – podzemní vodu – v náš prospěch.

Hydraulická těžba uhlí je v poslední době považována za jednu z nejrespektovanějších metod. Je schopen nahradit pracný a nebezpečný proces těžby uhlí horníků, místo kterých bude voda působit jako destruktivní a zdvihací síla.

Od pradávna lidstvo využívalo uhlí jako jeden ze zdrojů energie. A dnes se tento minerál používá poměrně široce. Někdy se tomu říká sluneční energie, která je zachována v kameni.

Aplikace

Spalováním uhlí vzniká teplo, které se využívá pro ohřev vody a vytápění domů. Minerál se používá při procesech tavení kovů. V tepelných elektrárnách se uhlí spalováním přeměňuje na elektřinu.

Vědecký pokrok umožnil využít tuto cennou látku jiným způsobem. Chemický průmysl si tedy úspěšně osvojil technologii, která umožňuje získávat z uhlí kapalné palivo a také vzácné kovy, jako je germanium a gallium. Z cenných nerostů se v současnosti těží uhlík-grafit s vysokou koncentrací uhlíku. Byly také vyvinuty způsoby výroby plastů a vysoce kalorických plynných paliv z uhlí.

Velmi nízký podíl nekvalitního uhlí a jeho prach se po zpracování lisuje do briket. Tento materiál je vynikající pro vytápění soukromých domů a průmyslových prostor. Obecně produkují více než čtyři sta druhů různých produktů po chemickém zpracování, kterému je uhlí vystaveno. Cena všech těchto produktů je desítkykrát vyšší než náklady na původní suroviny.

Během několika posledních staletí lidstvo aktivně využívá uhlí jako palivo nezbytné pro získávání a přeměnu energie. Potřeba tohoto cenného zdroje navíc v poslední době roste. Tomu napomáhá rozvoj chemického průmyslu a také potřeba cenných a vzácných prvků z něj získaných. V tomto ohledu dnes v Rusku probíhá intenzivní průzkum nových ložisek, vznikají doly a lomy a budují se podniky na zpracování této cenné suroviny.

Původ fosílie

V dávných dobách bylo na Zemi teplé a vlhké klima, ve kterém se rychle rozvíjela rozmanitá vegetace. Právě z toho se následně tvořilo uhlí. Původ této fosílie spočívá v nahromadění miliard tun odumřelé vegetace na dně bažin, kde byly pokryty sedimentem. Od té doby uplynulo asi 300 milionů let. Pod silným tlakem písku, vody a různých hornin se vegetace v prostředí bez kyslíku pomalu rozkládala. Vlivem vysokých teplot generovaných blízkým magmatem tato hmota ztvrdla a postupně se změnila v uhlí. Původ všech existujících ložisek má pouze toto vysvětlení.

Zásoby nerostných surovin a jejich produkce

Na naší planetě jsou velká ložiska uhlí. Celkem podle odborníků zemské útroby obsahují patnáct bilionů tun tohoto minerálu. Těžba uhlí je navíc co do objemu na prvním místě. Činí 2,6 miliardy tun ročně, neboli 0,7 tuny na obyvatele naší planety.

Ložiska uhlí v Rusku se nacházejí v různých regionech. Navíc v každém z nich má minerál jiné vlastnosti a má svou vlastní hloubku výskytu. Níže je uveden seznam, který obsahuje největší ložiska uhlí v Rusku:

  1. Nachází se v jihovýchodní části Jakutska. Hloubka uhlí v těchto místech umožňuje povrchovou těžbu nerostu. To nevyžaduje žádné zvláštní náklady, což snižuje náklady na konečný produkt.
  2. Pole Tuva. Podle odborníků se na jejím území nachází asi 20 miliard tun nerostných surovin. Ložisko je velmi atraktivní pro rozvoj. Faktem je, že osmdesát procent jeho ložisek se nachází v jedné vrstvě, která je silná 6-7 metrů.
  3. Minusinská vklady. Nacházejí se v Republice Khakassia. Jedná se o několik ložisek, z nichž největší jsou Chernogorskoye a Izykhskoye. Rezervy bazénu jsou nízké. Podle odborníků se pohybují v rozmezí 2 až 7 miliard tun. Těží se zde velmi cenné uhlí. Vlastnosti minerálu jsou takové, že při hoření je zaznamenána velmi vysoká teplota.
  4. Toto ložisko, které se nachází v západní Sibiři, produkuje produkt používaný v metalurgii železa. Uhlí, které se v těchto místech těží, se využívá ke koksování. Objem vkladů je zde prostě enormní.
  5. Tento vklad produkuje produkt nejvyšší kvality. Největší hloubka ložisek nerostných surovin dosahuje pět set metrů. Těžba se provádí jak v povrchových dolech, tak v dolech.

Černé uhlí se v Rusku těží v uhelné pánvi Pečora. Vklady se také aktivně rozvíjejí v Rostovské oblasti.

Výběr uhlí pro výrobní proces

V různých průmyslových odvětvích jsou potřeba různé druhy minerálů. Jaké rozdíly má uhlí? Vlastnosti a kvalitativní charakteristiky tohoto produktu se velmi liší.

To se děje, i když má uhlí stejné označení. Faktem je, že vlastnosti fosílie závisí na místě její těžby. Proto se každý podnik musí při výběru uhlí pro svou produkci seznámit s jeho fyzikálními vlastnostmi.

Vlastnosti

Uhlí se liší v následujících vlastnostech:


Stupeň obohacení

Podle účelu použití lze zakoupit různé druhy uhlí. Vlastnosti paliva se vyjasňují na základě stupně jeho obohacení. Zvýraznit:

1. Koncentráty. Takové palivo se využívá při výrobě elektřiny a tepla.

2. Průmyslové výrobky. Používají se v metalurgii.

3. jemná frakce uhlí (až šest milimetrů), jakož i prach vznikající při drcení hornin. Z kalu se tvoří brikety, které mají dobré výkonové vlastnosti pro domácí kotle na tuhá paliva.

Stupeň prouhelnění

Podle tohoto ukazatele rozlišují:

1. Hnědé uhlí. Jedná se o stejné uhlí, jen částečně vytvořené. Jeho vlastnosti jsou poněkud horší než u kvalitnějšího paliva. Hnědé uhlí produkuje při spalování nízké teplo a během přepravy se drolí. Navíc má sklon k samovolnému vzplanutí.

2. Uhlí. Tento typ paliva má velké množství jakostí (tříd), jejichž vlastnosti jsou různé. Je široce používán v energetice a hutnictví, bydlení a komunálních službách a chemickém průmyslu.

3. Antracit. Jedná se o nejkvalitnější druh uhlí.

Vlastnosti všech těchto forem minerálů se od sebe výrazně liší. Nejnižší výhřevnost má tedy hnědé uhlí a nejvyšší antracit. Jaké uhlí je nejlepší koupit? Cena musí být ekonomicky únosná. Na základě toho jsou náklady a měrné teplo v optimálním poměru pro jednoduché černé uhlí (do 220 USD za tunu).

Klasifikace podle velikosti

Při výběru uhlí je důležité znát jeho velikost. Tento indikátor je zakódován v minerální třídě. Uhlí tedy může být:

- „P“ - deska, která se skládá z velkých kusů nad 10 cm.

- „K“ - velký, jehož rozměry se pohybují od 5 do 10 cm.

- „O“ - ořech, je také poměrně velký, s velikostí fragmentů od 2,5 do 5 cm.

- „M“ - malé, s malými kousky 1,3-2,5 cm.

- „C“ - semeno - levná frakce pro dlouhodobé doutnání o rozměrech 0,6-1,3 cm.

- „Ш“ - kus, který je většinou uhelný prach, určený k briketování.

- „R“ - běžné nebo nestandardní, ve kterých mohou být frakce různých velikostí.

Vlastnosti hnědého uhlí

Jedná se o nejméně kvalitní uhlí. Jeho cena je nejnižší (asi sto dolarů za tunu). vzniklý ve starověkých bažinách lisováním rašeliny v hloubce asi 0,9 km. Jedná se o nejlevnější palivo obsahující velké množství vody (asi 40 %).

Kromě toho má hnědé uhlí poměrně nízké spalné teplo. Obsahuje velké množství (až 50 %) těkavých plynů. Používáte-li k vytápění kamen hnědé uhlí, jeho kvalitativní vlastnosti budou připomínat surové palivové dřevo. Výrobek silně hoří, silně kouří a zanechává za sebou velké množství popela. Z těchto surovin se často připravují brikety. Mají dobré výkonové vlastnosti. Jejich cena se pohybuje od osmi do deseti tisíc rublů za tunu.

Vlastnosti uhlí

Toto palivo je kvalitnější. Uhlí je hornina, která má černou barvu a má matný, polomatný nebo lesklý povrch.

Tento druh paliva obsahuje pouze pět až šest procent vlhkosti, a proto má vysokou výhřevnost. Ve srovnání s palivovým dřevem z dubu, olše a břízy produkuje uhlí 3,5krát více tepla. Nevýhodou tohoto typu paliva je vysoký obsah popela. Cena černého uhlí v létě a na podzim se pohybuje od 3 900 do 4 600 rublů za tunu. V zimě se náklady na toto palivo zvyšují o dvacet až třicet procent.

Sklad uhlí

Pokud je palivo určeno k dlouhodobému používání, musí být umístěno ve speciální kůlně nebo bunkru. Tam by měl být chráněn před přímým slunečním zářením a srážkami.

Pokud jsou hromady uhlí velké, musíte během skladování neustále sledovat jejich stav. Malé frakce v kombinaci s vysokou teplotou a vlhkostí se mohou samovolně vznítit.

Hnědé uhlí zahrnuje uhlí s vyšším měrným spalným teplem mokré bezpopelové hmoty menším než 24 MJ/kg a odrazivostí vitrinitu v oleji (R 0) menší než 0,50 (GOST 9276-72). Obdobnou hodnotu výhřevnosti pro oddělování hnědého a černého uhlí stanoví mezinárodní klasifikace. Hnědé uhlí v kusech a prášku (čára na porcelánovém talíři - „sušenka“) má barvu od světle žluté po černou; 1200-1500 kg/m3, objemová hmotnost 1,05-1,4 t/m3, objemová hmotnost - 0,70-0,97 t/m3. Existují měkké, zemité, matné, lignitové a husté (lesklé) odrůdy. Hnědé uhlí na vzduchu rychle ztrácí vlhkost, praská a mění se na jemné.

Naprostá většina hnědého uhlí je svým materiálovým složením řazena mezi humity. a přechodné humus-sapropelické rozdíly mají podřadný význam a vyskytují se ve formě mezivrstev ve vrstvách složených z humitů. Většina hnědých uhlí je složena z mikrosložek (80-98 %) a pouze v jurských hnědých uhlích středního středu převažují mikrosložky skupiny fusinitů (45-82 %); Hnědé uhlí spodního karbonu se vyznačuje vysokým obsahem leuptinitu. V SSSR (GOST 21489-76) se hnědé uhlí dělí podle stupně (prouhelnění) na tři stupně: O1, O2, a O3 a třídy 01, 02, 03. Základem tohoto dělení je odrazivost vitrinitu v oleji R0 ; jeho normalizovaná hodnota pro stupeň O1 je menší než 0,30; O2 - 0,30-0,39; O3 - 0,40-0,49. Podle průmyslové klasifikace SSSR (GOST, skupina A 10) se hnědé uhlí dělí do tří technologických skupin podle vlhkosti pracovního paliva (Wr) (tabulka). Hnědé uhlí (GOST 9280-75) se dělí do čtyř skupin podle výtěžnosti primárního polokoksovatelného dehtu (Tsk daf nad 25 %; 20-25 %; 15-20 %; 15 % nebo méně) a čtyř podskupin podle měrné spalné teplo (Qs daf nad 31,5; 31-31,5; 29-31 a méně než 26 MJ/kg). Podle mezinárodní klasifikace přijaté Hospodářskou komisí pro Evropu (1957) se hnědé uhlí dělí do šesti tříd podle vlhkosti (do 20; 20-30; 30-40; 40-50; 50-60; 70-70) a pět skupin podle polokoksování výtěžku dehtu.

S rostoucím stupněm metamorfózy v hnědém uhlí se zvyšuje obsah a měrné spalné teplo a obsah klesá. Hnědé uhlí se vyznačuje vysokým obsahem fenolových, karboxylových a hydroxylových skupin, přítomností volných huminových kyselin, jejichž obsah klesá s rostoucím stupněm metamorfózy z 64 na 2-3 % a pryskyřic z 25 na 5 %. V některých ložiskách poskytuje měkké hnědé uhlí vysoký výtěžek benzenového extraktu (5-15 %), obsahující 50-75 % vosků, a má vysoký obsah a.

Podle klasifikace USA hnědé uhlí odpovídá subbituminóznímu uhlí B a C, lignitům A a B.