Asfalt a bitúmen subbitúmenovéuhlie predstavuje viac ako 90 percent všetkého uhlia spotrebovaného v Spojených štátoch. Po spálení produkuje uhlie vysoký, biely plameň. Bitúmenové uhlie je takzvané, pretože obsahuje dechtovú látku nazývanú bitúmen. Existujú dva druhy bitúmenového uhlia: tepelné a hutnícke.
Druhy bitúmenového uhlia
Thermal Coal: niekedy sa to nazýva naparovanie uhliesa používa v elektrárňach, ktoré vyrábajú paru na výrobu elektriny a na priemyselné použitie. Vlaky, ktoré jazdia na pare, sú niekedy poháňané „bit uhlím“, čo je prezývka pre bitúmenové uhlie.
Metalurgické uhlie: niekedy sa označuje ako koksovateľné uhlie, používa sa pri procese výroby koksu potrebného na výrobu železa a ocele. Koks je hornina koncentrovaného uhlíka vytvorená zahrievaním bitúmenového uhlia na extrémne vysoké teploty bez vzduchu. Tento proces topenia uhlia v neprítomnosti kyslíka na odstránenie nečistôt sa nazýva pyrolýza.
Charakteristiky bitúmenového uhlia
Bitúmenové uhlie obsahuje až 17% vlhkosti. Asi 0,5 až 2 percentá hmotnosti bitúmenového uhlia je dusík. Jeho stabilný obsah uhlíka je v rozsahu približne 85 percent, s obsahom popola až 12% hmotnosti.
Bitúmenové uhlie možno ďalej kategorizovať podľa úrovne prchavých látok; obsahuje vysoko prchavé A, B a C, stredne prchavé a málo prchavé. Prchavé látky zahŕňajú akýkoľvek materiál, ktorý sa pri vysokých teplotách uvoľňuje z uhlia. V prípade uhlia môžu prchavé látky obsahovať síru a uhľovodíky.
Hodnota vykurovania:
Bitúmenové uhlie poskytuje približne 10 500 až 15 000 BTU na libru pri ťažbe.
Dostupnosť:
Bitúmenné uhlie je hojné. Viac ako polovica všetkých dostupných zdrojov uhlia je bitúmenová.
Lokality ťažby:
V USA sa bitúmenové uhlie nachádza v Illinois, Kentucky, Západnej Virgínii, Arkansase (kraje Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, pápež a Scott) a východne od rieky Mississippi.
Environmentálne obavy
Bitúmenové uhlie sa ľahko vznieti a pri nesprávnom horení môže vytvárať nadmerný dym a sadze - tuhé častice. Jeho vysoký obsah síry prispieva k kyslému dažďu.
Bitúmenové uhlie obsahuje minerálny pyrit, ktorý slúži ako hostiteľ pre nečistoty ako arzén a ortuť. Spaľovanie uhlia uvoľňuje stopové minerálne nečistoty do ovzdušia ako znečistenie. Počas spaľovania sa približne 95 percent obsahu síry bitúmenového uhlia oxiduje a uvoľňuje ako plynné oxidy síry.
Medzi nebezpečné emisie zo spaľovania bitúmenového uhlia patria tuhé častice (PM), oxidy síry (SOx), oxidy dusíka (NOx), stopové kovy, ako je olovo (Pb) a ortuť (Hg), uhľovodíky v plynnej fáze, ako sú metán, alkány, alkény a benzény, a polychlórované dibenzo-p-dioxíny a polychlórované dibenzofurány, bežne známe ako dioxíny a furány. Po spálení bitúmenové uhlie tiež uvoľňuje nebezpečné plyny, ako je chlorovodík (HCl), fluorovodík (HF) a polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH).
Neúplné spaľovanie vedie k vyšším hladinám PAU, ktoré sú karcinogénne. Spaľovanie bitúmenového uhlia pri vyšších teplotách znižuje jeho emisie oxidu uhoľnatého. Veľké spaľovacie jednotky a dobre udržiavané spaľovacie jednotky majú preto vo všeobecnosti nižší výkon. Bitúmenové uhlie má troskové a aglomeračné vlastnosti.
Spaľovanie bitúmenového uhlia uvoľňuje do ovzdušia viac znečistenia ako sub-bitúmenové spaľovanie uhlia, ale kvôli jeho vyššiemu obsahu tepla sa na výrobu elektriny vyžaduje menej paliva. Preto bitúmenové a bitúmenové uhlie produkujú približne rovnaké množstvo znečistenia vyrobenej elektriny na kilowatt.
Doplňujúce Poznámky
Začiatkom 20. storočia bola ťažba čierneho uhlia mimoriadne nebezpečnou prácou, ktorá si v priemere ročne vyžiada život 1 700 baníkov. Počas toho istého časového obdobia bolo v dôsledku havárií v ťažbe uhlia trvale postihnutých približne 2 500 pracovníkov ročne.
Drobné častice odpadového bitúmenového uhlia, ktoré zostane po príprave komerčného uhlia, sa nazývajú „uhoľné pokuty“. pokuty sú ľahké, prašné a ťažko sa s nimi manipuluje. Tradične sa skladovali s vodou v kalových nádržích, aby sa zabránilo fúkaniu. preč.
Boli vyvinuté nové technológie na vymáhanie pokút. Jeden prístup využíva odstredivku na oddelenie častíc uhlia od kalu z vody. Iné prístupy viažu pokuty na brikety, ktoré majú nízky obsah vlhkosti, čo ich robí vhodnými na použitie v palivách.
rebríček: Bitúmenné uhlie je na druhom mieste, pokiaľ ide o obsah tepla a uhlíka, v porovnaní s inými druhmi uhlia ASTM D388 - 05 Štandardná klasifikácia uhlia podľa poradia.