Karakteristike i primjene bituminoznog ugljena

Bituminozni i sub-bitumenskiugljen predstavlja više od 90 posto svih ugljena koji se troše u Sjedinjenim Državama. Kad izgori, ugljen stvara visok, bijeli plamen. Bituminozni ugljen je takozvan jer sadrži katransku tvar koja se naziva bitumen. Postoje dvije vrste bituminoznog ugljena: toplinski i metalurški.

Termalni Coal: ponekad se naziva parenje ugljen, koristi se za elektrane koje proizvode paru za proizvodnju električne energije i industrijsku upotrebu. Vlakovi koji prometuju na paru ponekad se napajaju "ugljenom malo", nadimkom za bituminozni ugljen.

Metalurški ugljen: ponekad se naziva koksni ugljen, koristi se u procesu stvaranja koksa potrebnog za proizvodnju željeza i čelika. Koks je stijena koncentriranog ugljika stvorena zagrijavanjem bituminoznog ugljena na ekstremno visoke temperature bez zraka. Ovaj postupak topljenja ugljena u nedostatku kisika radi uklanjanja nečistoće naziva se piroliza.

Bituminozni ugljen sadrži do oko 17% vlage. Oko 0,5 do 2 posto mase bituminoznog ugljena predstavlja dušik. Njegov fiksni sadržaj ugljika kreće se do oko 85 posto, a sadržaj pepela do 12 težinskih%.

Bituminozni ugljen može se dalje kategorizirati po razini isparljive tvari; Sadrži visoko isparljive A, B i C, srednje isparljive i slabo isparljive. Hlapive tvari uključuju svaki materijal koji se pri visokim temperaturama oslobađa iz ugljena. U slučaju ugljena, isparljive tvari mogu sadržavati sumpor i ugljikovodike.

Bitumenski ugljen osigurava otprilike 10,500 do 15 000 BTU po kilogramu miniranom.

Bituminozni ugljen je u izobilju. Više od polovice svih raspoloživih resursa ugljena bitumeni su.

U SAD-u se bituminozni ugljen može naći u Illinoisu, Kentuckyju, Zapadnoj Virdžiniji, Arkanzasu (okrug Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope i Scott) i na lokacijama istočno od rijeke Mississippi.

Bitumenski ugljen svijetli lako i može izazvati prekomjerni dim i čađu - čvrste tvari - ako se sprži nepravilno. Njegov visoki udio sumpora doprinosi kiseloj kiši.

Bituminozni ugljen sadrži mineralni pirit koji služi kao domaćin nečistoćama poput arsena i žive. Izgaranjem ugljena oslobađa se mineralnih nečistoća u zraku kao zagađenja. Tijekom izgaranja, oko 95 posto sumpora bituminoznog ugljena oksidira i oslobađa se u obliku plinovitih sumpornih oksida.

Opasne emisije izgaranja bitumenskih ugljena uključuju čestice (PM), sumporni oksidi (SOx), dušikovi oksidi (NOx), metale u tragovima kao što su olovo (Pb) i živa (Hg), ugljikovodici u fazama pare poput metana, alkana, alkena i benzena i poliklorirani dibenzo-p-dioksini i poliklorirani dibenzofurani, obično poznati kao dioksini i furani. Bituminozni ugljen se kada sagorijeva i oslobađa opasne plinove poput klorovodika (HCl), fluorovodika (HF) i policikličkih aromatskih ugljikovodika (PAH).

Nepotpuno sagorijevanje dovodi do većeg nivoa PAH-a koji su kancerogeni. Izgaranjem bituminoznog ugljena na višim temperaturama smanjuje se emisije ugljičnog monoksida. Stoga velike jedinice za izgaranje i dobro održavane općenito imaju niži ishod zagađenja. Bituminozni ugljen ima svojstva šljakanja i aglomeracije.

Izgaranje bituminoznog ugljena oslobađa više onečišćenja u zrak od sagorijevanja ugljenima bituminoznog ugljena, ali zbog većeg sadržaja topline, potrebno je manje goriva za proizvodnju električne energije. Kao takav, bituminozni i sub bituminozni ugljevi stvaraju približno jednaku količinu zagađenja po kilovatu proizvedene električne energije.

U ranom 20. stoljeću vađenje bitumenskih ugljena bio je izuzetno opasan posao, oduzimajući u prosjeku život od 1.700 rudara ugljena godišnje. U tom istom razdoblju oko 2500 radnika godišnje je trajno onesposobljeno zbog nesreća u rudarstvu.

Sitne čestice otpadnog bituminoznog ugljena koji su preostali nakon pripreme ugljena komercijalne klase nazivaju se "sitne ugljene". Novčane kazne su lagane, prašnjave i teške za rukovanje, a tradicionalno su se skladištile s vodom u kalemama od gnoja kako ne bi puhale daleko.

Razvijene su nove tehnologije za povrat novca. Jedan se pristup koristi centrifugom za odvajanje čestica ugljena od vode iz suspenzije. Drugi pristupi vežu novčane kapi u brikete koji imaju nizak sadržaj vlage, što ih čini pogodnim za upotrebu goriva.

rangiranje: Bitumenski ugljen je na drugom mjestu po sadržaju topline i ugljika u usporedbi s drugim vrstama ugljena prema ASTM D388 - 05 Standardna klasifikacija ugljena prema rangu.