Charakteristika asfaltového uhlí a jeho aplikace v energetice

Typický typ tvrdého uhlí s tepelným a hutním využitím

Asfaltové a subbituminové uhlí představují více než 90 procent všech uhlí spotřebovaných ve Spojených státech. Když hoří, uhlí produkuje vysoký, bílý plamen. Asfaltové uhlí je takzvané, protože obsahuje dehtovou látku nazvanou asfalt. Existují dva druhy asfaltového uhlí: tepelné a metalurgické.

Druhy asfaltového uhlí

Tepelné uhlí, někdy nazývané uhlí, se používá k výrobě elektráren, které vyrábějí páru pro elektřinu a pro průmyslové využití.

Vlaky, které běží na páru, jsou někdy poháněny "bitovým uhlím", přezdívkou pro asfaltové uhlí.

Metalurgické uhlí, někdy označované jako koksovatelné uhlí, se používá při výrobě koksu nezbytného pro výrobu železa a oceli. Koks je hornina koncentrovaného uhlíku vytvořená zahříváním asfaltového uhlí na extrémně vysoké teploty bez vzduchu. Tento proces roztavení uhlí v nepřítomnosti kyslíku k odstranění nečistot se nazývá pyrolýza.

Charakteristika asfaltového uhlí

Asfaltové uhlí obsahuje vlhkost až zhruba 17 procent. Asi 0,5 až 2 procenta hmotnosti živičného uhlí je dusík. Jeho pevný obsah uhlíku se pohybuje až do přibližně 85 procent, s obsahem popela až 12 procent hmotnostních. Asfaltové uhlí může být dále kategorizováno úrovní těkavých látek, které obsahují vysoce těkavé A, B a C, středně prchavé a málo těkavé. Těkavé látky obsahují jakýkoli materiál, který je uvolňován z uhlí při vysoké teplotě.

V případě uhlí mohou těkavé látky obsahovat síru a uhlovodíky.

Hodnota vytápění : Asfaltové uhlí poskytuje zhruba 10 500 až 15 000 BTU za libru.

Dostupnost : Bituminózní uhlí je bohatý. Více než polovina všech dostupných zdrojů uhlí je bituminózní.

Důlní místa : V USA se nachází bituminózní uhlí v lokalitách Illinois, Kentucky, Západní Virginie, Arkansas (Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope a Scott) a lokalit východně od řeky Mississippi.

Ekologické obavy

Asfaltové uhlí se rozsvítí snadno a může způsobit nadměrné kouř a saze - částice - pokud jsou nespálené. Jeho vysoký obsah síry přispívá k kyselému dešti.

Asfaltové uhlí obsahuje minerální pyrit, který slouží jako hostitel pro nečistoty, jako je arsen a rtuť. Při spalování uhlí uvolňuje stopové minerální nečistoty do ovzduší jako znečištění. Během spalování se přibližně 95 procent obsahu síry z bitumenového uhlí oxiduje a uvolňuje jako plynné oxidy síry.

Nebezpečné emise z spalování asfaltového uhlí obsahují částice (PM), oxidy síry (SOx), oxidy dusíku (NOx), stopové kovy jako olovo (Pb) a rtuť (Hg), uhlovodíky v plynné fázi, jako je metan, alkány, a benzeny a polychlorované dibenzo-p-dioxiny a polychlorované dibenzofurany, běžně známé jako dioxiny a furany. Při spálení ulehčeného uhlí také uvolňuje nebezpečné plyny, jako jsou chlorovodík (HCl), fluorovodík (HF) a polycyklické aromatické uhlovodíky (PAHs).

Neúplné spalování vede k vyšším hodnotám PAH, které jsou karcinogenní. Při vyšších teplotách hořící asfaltové uhlí snižuje emise oxidu uhelnatého.

Proto velké spalovací jednotky a dobře udržované jednotky mají obecně nižší znečištění. Asfaltové uhlí má vlastnosti tření a aglomerace.

Spalování asfaltového uhlí uvolňuje do ovzduší více znečištění než spalování subbituminového uhlí, ale kvůli jeho vyššímu tepelnému obsahu je pro výrobu elektřiny potřebné méně paliva. Jako takové, asfaltové a subbituminové uhlí produkují přibližně stejné množství znečištění na kilowatt vyrobené elektřiny.

Další poznámky

Na počátku 20. století těžba uhelného uhlí byla mimořádně nebezpečná práce, přičemž každoročně žije průměrně 1 700 horníků. Během stejného období bylo přibližně 2 500 pracovníků ročně trvale postiženo v důsledku nehod při těžbě uhlí.

Drobné částice odpadního asfaltového uhlí, které zůstaly po přípravě komerčního uhelného uhlí, se nazývají "uhelné pokuty". Pokuty jsou lehké, prašné a obtížně zpracovatelné a tradičně byly skladovány s vodou v nánosu kalu, aby nedošlo k odfouknutí.

Byly vyvinuty nové technologie pro zpětné získání pokut. Jeden postup využívá centrifugu pro oddělování částic uhlí od vodní suspenze. Jiné přístupy váží jemné brikety, které mají nízký obsah vlhkosti, což je činí vhodnými pro použití paliv.

Pořadí : Asfaltové uhlí je v porovnání s jinými druhy uhlí podle druhého stupně ASTM D388-05 standardně klasifikováno jako teplo a uhlík.

Další informace o dalších typech uhlí

# 1 hodnocené uhlí - antracit

# 2 Hodnocené uhlí - asfaltové

# 3 hodnocené uhlí - subbituminózní

# 4 Hodnocené uhlí - lignit nebo hnědé uhlí