Разное

Для чего используют уголь: где и для чего используется уголь

07.07.2019

Содержание

где и для чего используется уголь

Главная > Часто задаваемые вопросы > Применение каменного угля

Каменный уголь накапливается в природе в течение миллионов лет. Человечество знает о нем с давних времен. Но активно он начал использоваться всего 270 лет назад. И хватит его еще на 500 лет при современных темпах добычи уже разведанных запасов.

Как топливо каменный уголь использовали еще в древней Греции и Китае, где его добывали примитивными способами. Известно, что в Украине люди добывали и использовали его в качестве топлива для создания бытовых предметов уже в IX-X столетиях. А поиск, разведка и промышленное применение каменного угля в России началось в XVIII столетии.

Каменный уголь имеет различные технологические и генетические характеристики, что дает возможность применять его как в качестве топлива, так и в других сферах. Так, он нашел свое применение в сельском хозяйстве и химической промышленности. Например, из него изготавливают кристаллические решетки и коксовый газ. Из последнего делают углеводороды, которые идут на производство красок, лаков, линолеума и так далее.

Это далеко не все области применения, которыми может похвастаться каменный уголь. С каждым днем добыча и использование этого полезного ископаемого растут, поэтому и увеличиваются возможности его внедрения.

Сферы применения

Около 25% потребляемого объема каменного угля используется для технологических целей на промышленных предприятиях. Его перерабатывают либо применяют как сырье для производства кокса. Остальные 75% идут на выполнение энергетических задач. При этом больше половины этого объема используется в тепловых электрических станциях, а оставшаяся часть – в районных и промышленных котельных, а также для коммунально-бытовых, сельскохозяйственных, строительных и иных нужд.

Каменный уголь востребован во многих странах мира. С каждым годом объемы его использования только возрастают.

Таблица потребления каменного угля согласно последним статистическим данным (за 2015 год)

Таким образом, на первом месте по потреблению находится Китай, а Россия занимает пятую позицию.

Для наглядности, ниже представлены статистические данные о добыче каменного угля по всему миру в миллионах тонн.

Таблица добычи каменного угля согласно последним статистическим данным (за 2015 год)

Как и в таблице по потреблению, первое место по добыче занимает Китай. Россия расположилась на 6 месте.

А теперь перечислим основные сферы применения каменного угля:

  • Для отопления
  • Для удобрения почвы
  • Для получения жидкого топлива
  • Другие области использования

Ниже мы расскажем более подробно о каждом предназначении.

Для отопления

Основное применение каменного угля – это отопление зданий и помещений. Его используют и для печного отопления частных домов, и для промышленных котельных.

У нас вы можете купить каменный уголь для:

Пройдя по ссылкам, вы сможете узнать, какой именно вид топлива подходит для домашнего и промышленного отопления.

В этой сфере каменный уголь обладает массой преимуществ:

  • Одна закладка топлива в котел горит в течение 10-12 часов.
  • Сырье можно использовать и в стационарных печках, и в переносных котлах.
  • У каменного угля высокая теплота сгорания – лучшим считается тот, у которого показатель теплоотдачи выше 4700 ккал/кг.
  • Топливо легко перевозить и хранить.
  • Для отопления каменным углем не нужно сооружать сложные конструкции. Так, например, для газа прокладывают газопровод, для электрического отопления – электрическую сеть. В случае с углем все это не требуется.

Рассматривая преимущества использования каменного угля, нельзя не сказать о том, что при сгорании из него образуются парообразные и газообразные летучие продукты. Они негативно влияют на окружающую среду. При сгорании можно увидеть серовато-желтый, светло-серый или темно-серый дым. У древесного топлива он легкий и поднимается вверх, а у каменного угля он более темный и тяжело рассеивается в атмосферных слоях.

Негативные последствия использования каменного угля проявляются тем, что в почве оседают вредные соединения. Затем они попадают в растительные культуры, а потом по пищевой цепочке в организм животных и человека. Поэтому применение каменного угля низкого качества может негативно сказаться на здоровье людей. По этой причине перед продажей материал проверяются специалистами Роспотребнадзора.

Для того чтобы отопление каменным углем было эффективным, при выборе учитывается много факторов:

  • Площадь объекта
  • Толщина и материал стен
  • Тип и состояние дверей и окон
  • Вид котла или печи
  • Схема закладки сырья
  • Продолжительность холодного периода и температура в регионе

Для удобрения почвы

Для почвы каменный уголь используют в виде золы. Ее вносят при выращивании растений, которые сильно нуждаются в сере.

К культурам, которые можно удобрять золой каменного угля, относятся:

  • Лук
  • Горчица
  • Бобовые
  • Чеснок
  • Капуста
  • Хрен
  • Редька

При внесении угольной золы нужно учитывать, что в глинистые и тяжелые грунты ее вкапывают на глубину 20 см. Из-за вымывания осадками ее вносят в глинистые почвы под зиму, а в песчаные – весной.

Каменноугольное удобрение применяют в виде:

  • Раствора
    Он готовится следующим образом: на 10 л воды добавляют 100 г угольной золы. Им поливают растения под корень. Перед применением раствор обязательно нужно разболтать, так как на дне емкости образуется осадок.
  • Настоя
    10-литровое ведро наполняют на 1/3 золой и до краев наливают горячую воду. Смесь настаивают 2 дня, процеживают и используют для опрыскивания или внекорневой подкормки огородных и садовых культур.
  • Сухого удобрения
    Его вносят не более 3 кг на 100 м2, раскидывая по участку и перекапывая на глубину минимум 10 см.

Подкормка каменным углем содержит сульфиты, которые могут негативно повлиять на растения. Но сульфиты под воздействием кислорода окисляются, и отрицательное воздействие нивелируется. По этой причине золу после сгорания сразу не вносят, а просеивают и просушивают в сухом месте около 7-10 дней. После этого ее нужно или сразу вносить, или хранить в герметично закрытой таре.

В золе каменного угля содержатся окислы кремния, благодаря которым можно разрыхлить тяжелые глинистые и мокрые земли. Они усиливают структуру однородного грунта, увеличивая его влагопропускную способность и плодородие. Еще одной важной особенностью считается практически полное отсутствие хлора, который в больших количествах губительно воздействует на растения.

Каменноугольное удобрение не используется в песчаных грунтах и земле с высокой кислотностью. Дело в том, что в нем много серы, которая преобразуется в соли серной кислоты и способствует повышению кислотности. Рекомендуется сочетать золу с органическими (навоз, помет, перегной), аммониевыми и содержащими кальций подкормками.

Стоит отметить, что вносить золу каменного угля нужно в объеме не больше 5% от общей массы земли. Дело в том, что после сгорания в ней образуются тяжелые металлы и радиоактивные элементы.  Избыточное внесение может привести к накоплению этих веществ, которые поглотят растения. Таким образом, только соблюдая пропорции, можно повысить плодородность грунта без вреда для растений.

О том, как еще можно улучшить плодородность земли, читайте на странице Плодородие почвы: как его сохранить и повысить.

Для получения жидкого топлива

Главная проблема при использовании каменного угля – это много остаточных продуктов горения. Это привело к тому, что ученые создали способы получения жидкого топлива из угля. Такой синтетический топливный продукт имеет более удобную форму сжигания и не содержит много вредных компонентов.

Есть два проверенных способа:

  • Гидрогенизация
  • Газификация

Далее мы рассмотрим каждый способ.

Гидрогенизация

Для получения 800 кг топлива берут 1 т каменного угля. Для процесса главное, чтобы в угле содержалось 35% летучих элементов. Процесс гидрогенизации предполагает, что в уголь добавляют недостающий водород. С этой целью сырье помещают в автоклав и нагревают. Внутри температура составляет 500°С, а давление – 200 Бар. При такой методике получения жидкого топлива сырье проходит в автоклаве две фазы – жидкую и паровую. Уголь насыщается водородом, и происходит распад сложных органических соединений на простые. На выходе получается синтетический бензин или дизельное топливо. Теперь можно понять, насколько сложно такое производство. Самостоятельно наладить его не получится.

Газификация

Она представляет собой разложение твердотопливной продукции на газы. Для получения топлива их потом трансформируют в жидкий вид. Есть несколько способов газификации угля.

Первый метод – Фишера-Тропша. Он трудоемок и требует наличия сложного оборудования. Это нерентабельно, потому как тратится много каменного угля. И получается, что готовый бензин купить куда дешевле. К тому же, в процессе газификации выделяется огромное количество углекислого газа, а это небезопасно.

Второй способ – термический. Он подразумевает нагрев сырья без кислорода. Для него тоже нужно специальное оборудование, поскольку температура трансформации угля в газ равна 1200°С. Главное преимущество термической газификации состоит в том, что одна часть газа идет на подогрев сырья, а другая на синтезирование топлива. Это минимизирует затраты, ведь каменный уголь подогревает себя сам.

Все способы получения топлива из каменного угля организуются только в промышленных условиях. Дома это сделать невозможно и совсем небезопасно.

Другие области использования

Каменный уголь нашел свое применение и в других областях.

После первичной переработки из него получают:

  • Кокс
  • Каменноугольную смолу
  • Аммиак

Затем на основе этого сырья изготавливают толуол, бензол, карбид кальция, нафталин, антрацен. В свою очередь эти компоненты входят в состав такой продукции как парфюмерные средства, растворители, пластмассы, лекарственные препараты, уксусная кислота, краски, взрывчатые вещества. То есть даже такие привычные нам духи, столовый уксус и некоторые лекарства – это производное каменного угля.

В остальных сферах жизни использовать каменный уголь нужно крайне осторожно. В некоторых случаях применять его нежелательно. Так, этот материал не подходит для мангала, на нем нельзя жарить шашлык, его не используют для розжига обычных костров, не добавляют в кальян. С чем это связано?

Дело в том, что у каменного угля высокая температура горения и большое содержание летучих веществ. А чтобы его разжечь своими силами, надо сильно постараться. К тому же, в материале есть примеси тяжелых металлов и опасных веществ. Да, их процент крайне мал, но он есть. По этой причине, кстати, не стоит давать золу каменного угля в качестве подкормки животным. В этом случае лучше использовать золу безопасного древесного угля.

Также каменный уголь не применяется в строительных и дорожных работах, в благоустройстве территории.

Каменный уголь – неотъемлемая часть нашей жизнедеятельности. Его использование оправдано в самых разных сферах, начиная от отопления, и заканчивая народным хозяйством и медициной.

Хотите узнать больше?

О том, что такое каменный уголь, какие у него есть виды и свойства, читайте на странице Каменный уголь.

Другие полезные статьи и советы по этому материалу вы найдете в разделе Все о каменном угле.

Хотите узнать, какой материал подойдет для ваших целей?

Тогда рекомендуем изучить нижеуказанные страницы. На них вы найдете подробную информацию о том, как выбрать каменный уголь для тех или иных работ.

Где применяется каменный уголь. Сферы и области применения каменного угля.

oblasti primeneniya kamennogo uglya

Самым известным источником тепла на протяжении нескольких тысячелетий является каменный уголь. Уникальные особенности этого сырья позволяют ему оставаться востребованным и сегодня, поэтому современная угольная промышленность развивается полным ходом. Очевидно, что столь известный материал нашел применение во многих сферах, о которых речь пойдет далее.

Что представляет собой каменный уголь и как его добывают?

Каменный уголь представляет собой твердое горючее ископаемое черного цвета. Формируется он из остатков растительной органики, которая под действием высокого давления и влияния окружающей среды преобразуется в породу. Это называется «метаморфизм угля». Каменный уголь почти полностью состоит уз углерода (80-90%), а также незначительного количества водорода и кислорода. Характеристиками, которые определяют качество каменного угля, являются коксовая способность и спекаемость.

Угольная промышленность занимает важное место в области добывающих отраслей. Способы добычи угля разнообразны и зависят от глубины залежей ископаемого. Уголь добывают на карьерах (при поверхностном залегании) и в шахтах (в случае нахождения сырья на глубине более 100 метров). При этом используются современные методы проведения работ, например, гидравлическая добыча угля.

Виды и марки каменного угля

Деление каменного угля на виды осуществляется на основе множества критериев – цвета, размера, структурной и генетической составляющей, технологии обработки и так далее.

Существует общепринятая маркировка всего добываемого и используемого в производстве угля, в том числе и каменного. Так, каменный уголь может быть длинноплеменным (Д), газовым (Г), жирным (Ж), коксовым (К), тощим (Т) и так далее. Некоторый добываемый уголь также маркируют как промежуточный (к примеру, газовый жирный). Также в отдельных странах используется собственная маркировка, например, в США и Японии.

В каких областях применяют каменный уголь?

Благодаря уникальным свойствам, каменный уголь активно применяется в различных сферах и областях. Практически все области применения угля стали возможны благодаря его коксованию (термическая обработка каменного угля при отсутствии кислорода). Чтобы понять, как именно он используется, рассмотрим эти сферы подробнее:

  1. Топливная промышленность. Несмотря на наличие альтернативных источников энергии, отказаться от каменного угля в качестве энергетического сырья сегодня невозможно. В перспективе также есть механизм добычи жидкого топлива из каменного угля (сжижение угля).
  2. Металлургия. Каменный уголь является основным топливом в литейном производстве, а каменный кокс применяется в производстве чугуна и в работе с железной рудой.
  3. Химическая промышленность. Из продуктов переработки каменного угля получают пек, нафталин, фенол. Эти материалы в последующем используются для производства лаков, красок и пластмассы. В целом, из каменного угля при коксовании получают до двухсот веществ.
  4. Сельское хозяйство. Результатом переработки каменного угля являются удобрения, используемые в аграрной промышленности. Это обусловлено органическим происхождением каменного угля.
  5. Транспортная сфера. Каменный уголь используется в обслуживании железнодорожного транспорта и дорожном строительстве.

Как видно, каменный уголь активно используется в различных сферах промышленности. Доказав свою полезность на протяжении многих лет он все еще остается перспективным ископаемым. Можно с уверенностью сказать, что каменный уголь еще долго не утратит своей актуальности.

что это, состав, виды, применение

Уголь – порода, образующаяся в толще земли за счет отложения остатков органических соединений, минеральных веществ. Основное предназначение – топливо, в том числе энергетическое и жидкое. Уголь используется в металлургии, деревообрабатывающем и химическом производстве.

Процесс образования и состав

Запас породы сформировался в палеозойскую эру и залегает в толще земли более, чем на километр вглубь. Для образования необходимо наличие торфа в грунте. Однако торф не сразу превращается в пласт угля, для этого нужны определенные условия:

  • длительное время;
  • высокие температуры;
  • отсутствие кислорода;
  • давление на породу в почве.

В таких условиях естественные природные газы испаряются, как и влага. Взамен этого образуется углерод, преобразующийся в бурый или каменный уголь.

Химический состав угля включает в себя:

  • углерод;
  • кислород;
  • водород;
  • серу;
  • азот.

Процентное соотношение составляющих компонентов напрямую зависит от возраста породы:

  1. Молодой уголь – бурый, состав: до 60% углерода, 20% кислорода, 6% водорода, 4% серы и 3% азота.
  2. В каменной породе содержание кислорода снижено до 30%, а углерод возрастает до 70%.
  3. Старый уголь – антрацит, содержит в себе свыше 95% углерода с минимальным количеством влаги и примесей.

Чем старше возраст ископаемой породы, тем выше температура сгорания.

Добыча угля

В зависимости от того, на какой глубине прослеживается залегание породы, добыча осуществляется тремя способами:

  • гидравлическим;
  • шахтным;
  • карьерным угольным или открытым.

У каждого метода имеются преимущества и недостатки, влияющие на цену и качество материала.

Гидравлический способ

Метод добычи отличается простотой и относительной безопасностью. Доставка каменного угля на поверхность производится за счет водной струи, подаваемой под сильным давлением. Недостатком является постоянный контакт воды с инструментами, техникой и самой породой, вследствие чего возникают регулярные поломки механизмов. Если порода твердая, а угол наклона шахты не разрешает направить струю в нужном направлении, добыть уголь будет затруднительно.

Шахтный способ

Такой метод позволяет добывать породу на большой глубине. Преимущество угля в шахтах – высокое качество и отсутствие примеси посторонних материалов. Для разработки бурят вертикальные и горизонтальные штольни, по которым спускаются рабочие и поднимается порода. Самая большая глубина шахты 1500 метров. Такой способ добычи несет в себе ряд опасностей:

  • внезапное затопление объекта подземными водами;
  • выброс в штольни сопутствующих разработке газов, которые способны воспламеняться, взрываться и вызывать отравления людей;
  • подъем высокой температуры, приводящий к несчастным случаям на производстве.

 

Неукоснительное соблюдение техники безопасности минимизирует риск аварий и чрезвычайных происшествий.

Открытый способ

Такой метод добычи безопасный и наиболее распространенный. Над залежами породы снимают верхний слой земли. С помощью бульдозеров, экскаваторов и других специальных машин дробят и транспортируют ископаемые. Недостаток таких разработок – нанесение вреда окружающей природе, поскольку снятие плодородного слоя земли производится на огромной площади.

Виды угля

Существует несколько видов, отличающихся друг от друга составом и удельной теплотворной способностью. Одни используются на производстве, другие для отопления бытовых строений. Типы угля:

  • Лигнит – черного цвета с коричневыми оттенками, применяется в энергетической промышленности. Малопригоден для хранения в бытовых условиях. Его отличительная черта – минимум влажности и максимум теплоотдачи.
  • Суббитоминозный вид – содержит до 30% влажности, легко крошится, обладает высокой теплотворностью. Применяют уголь для отопления в жилых домах.
  • Битуминозный вид – плотный материал, более пригодный для перевозки. При сжигании выделяет много тепла, применяется для коксования.
  • Антрацит – качественный и дорогой уголь, отличается твердостью, плотностью и высоким содержанием углеводорода. Черного или серо-черного цвета с глянцевым блеском, с хорошей электропроводностью. При горении не коптит, подходит для отопления жилых помещений.
  • Длиннопламенный – с хорошей теплотворностью, быстро сгорает, образуя длинное пламя. Используется для обогрева общественных зданий, отличается низкой себестоимостью.

В отдельную группу относят древесный уголь, содержащий органические вещества. Он долго горит, выделяя много тепла, подходит для каминов и мангалов. Древесная зола применяется как удобрение и питательное вещество для растений. Древесный вид используют в производстве чугуна из-за его устойчивости к коррозии.

Выделяют активированный уголь, имеющий пористую структуру и содержащий до 97% углерода. Применяется в быту для очищения воды через угольный фильтр, ухода за мебелью, удаления неприятных запахов. В медицине используется как адсорбирующее вещество при отравлении и вздутии живота.

Применение угля

В старые времена уголь использовали только как топливо, теперь область применения значительно шире. Можно из тепловой энергии, выделяемой при сгорании, получать электрическую и преобразовывать в жидкое топливо.

 

Каменный уголь – уникальная порода, содержащая металлы германия и галлия. Из него же получают коксовый газ, преобразуют в бензол, который применяется для изготовления лаков, красок, резины. Область использования каменного угля охватывает процесс переработки в фенолы и углеводороды с ароматическим основанием. Переработанные субстанции направляют на производство цинка, графита, свинца и других, необходимых для промышленности, материалов.

Антрацит применяют:

  • В металлургии, как компонент для спекания известняка и железа, для восстановления металла и дополнительного насыщения углеводородами. Использование в доменных печах позволяет снизить загрязнение атмосферы при выбросе в воздух летучих химических соединений.
  • Как фильтр для сточных и питьевых вод. Такое применение возможно из-за высоких адсорбирующих свойств антрацита.
  • В химической промышленности для производства таких веществ, как сера, графит, цинк.
  • В электроэнергетике, сжигая в печах специальной конструкции с хорошим доступом кислорода. Обычно принудительно нагнетают воздух в топку для того, чтобы антрацит полностью сгорал, не оставляя твердых отходов.
  • В коммунальном хозяйстве, для обогрева жилых домов.

Бурый уголь дешевле каменного, хотя и не так популярен. Основное его применение – обогрев жилых домов и общественных зданий.В процессе перегонки получают топливо в жидком виде и сажу. Вытяжки в виде горного воска используют на предприятиях по деревообработке и в текстильном производстве.

Из этого же полезного ископаемого получают газ, состоящий из метановых, водородных и углеродных соединений. Процесс перегонки происходит в газогенераторах, где жар достигает 1000 градусов.

Из бурого угля методом гидрогенизации получают бензин высокого качества. Сырье соединяют с тяжелым маслом и водородом и доводят до температуры свыше 400 градусов. После промежуточных этапов перегонки достигается конечный результат – бензин.

 

Современное применение каменного угля добываемого различными способами

Основное применение каменного угля заключается в сжигании для выработки электроэнергии.

Это использование обеспечивает около 40% мировой электроэнергии. Такие страны, как Южная Африка, использует уголь для выработки 94% своей электроэнергии, а Китай и Индия используют это полезное ископаемое для восполнения до 70-75% своих потребностей в электроэнергии.обработка полезного ископаемогообработка полезного ископаемого

Применение угля обеспечивает доступ к электричеству тем, кто раньше его не имел, что способствует повышению качества жизни и сокращению бедности в этих регионах. Однако эти виды энергии производят большое количество различных загрязнителей, что снижает качество воздуха и способствует изменению климата.

Уголь является самым распространенным ископаемым топливом на Земле, его месторождения широко распространены. Он состоит из разных растительных материалов и в процессе углефикации, который происходит в течение длительного периода времени.

Существует способ классификации угля, который делится на различные категории соответственно различным значениям нагрева, бурый уголь также называется бурый, суббитуминозный, битуминозный и, наконец, антрацитовый.

Сжигание огромного количества каменного угля

Угольные электростанции требуют огромных объемов этого ископаемого.сжигание углясжигание угля

Шокирующе: на угольном заводе мощностью 1000 МВт в сутки используется 9000 тонн, что эквивалентно всей нагрузке поезда (90 вагонов по 100 тонн в каждом!).  Количество ископаемого, используемого в течение всего года, потребовало бы 365 поездов, и если длина каждого из них составляет 1 км, то один поезд, перевозящий весь этот уголь, должен был бы составлять около 365 км; примерно такое же расстояние, как от Москвы до Смоленска. Если этот поезд проходил бы мимо вашего дома со скоростью 40 километров в час, потребуется почти 10 часов!

Переработка этого угля в конечную цель электричество является многогранным процессом:

  1. Уголь должен быть выгружен из поезда.Традиционный способ для этого требует использования кранов, собирающих материал из вагонов, однако новые заводы имеют пол под железнодорожными путями, позволяя быть сброшенным в подземное хранилище. Делая это, даже не требуется останавливать движение! Многие угольные электростанции строят там где добывают уголь, так чтобы его не нужно было перевозить поездом.
  2. После выгрузки полезное ископаемое затем измельчают в мелкий порошок с помощью большой дробилки. Это обеспечивает почти полное сжигание, чтобы максимизировать отдачу тепла и минимизировать загрязняющие вещества.
  3. Затем пылеугольный уголь вводится в котел, где происходит сжигание и обеспечивается теплом электростанция. Это тепло передается трубам, содержащим воду высокого давления, которая кипит выделяя пар.
  4. Затем пар проходит через турбину, в результате чего она быстро вращается, которая в свою очередь вращает генератор, производя электричество. Электричество может затем быть введено в электрическую сеть для использования обществом.

применение каменного угляприменение каменного угляДля завершения этого процесса угольные электростанции следуют по циклу Ранкина (цикл преобразования тепла в работу за счет водяного пара). Поскольку этот процесс требует много воды, чтобы участвовать в этом цикле, электростанции должны быть расположены недалеко от воды.

Экологические последствия применения угля

Угольные электростанции имеют много связанных с этим экологических последствий для местной экосистемы.

Загрязнение воздуха

При сжигании каменного угля выделяется много загрязняющих веществ – оксидов азота (NOx) и серы (SOx) – и твердых частиц. Они также выбрасывают парниковые газы, такие как углекислый газ (CO2) и метан (Ch5), которые, как известно, способствуют глобальному потеплению и изменению климата. Для того уменьшить выброс, электростанции требуют технологии для уменьшения выхода этих вредных молекул.

Использование воды

Использование воды влечет загрязнение.

Большое количество воды часто необходимы для удаления примесей из угля. Например, в Китае для этого процесса используется около одной пятой воды, используемой в угольной промышленности. Этот процесс помогает уменьшить загрязнение воздуха, так как он исключает около 50% золы в угле. Это приводит к уменьшению производства диоксида серы (SOx), а также к уменьшению выбросов двуокиси углерода (CO2) из-за более высокой тепловой эффективности.

Когда электростанции удаляют воду из окружающей среды, рыба и другая водная жизнь могут быть затронуты, наряду с животными, полагающимися на эти источники. Загрязняющие вещества также накапливаются в воде, используемой электростанциями, поэтому, если эта вода будет сброшена обратно в окружающую среду, она может нанести вред дикой природе.

Сброс воды с электростанций и промывка угля требует мониторинга и регулирования.

Мировое производство электроэнергии

Доля мирового производства электроэнергии в большей степени зависит от применения угляи его энергоемкости.

Энергоемкость

Начальным источником энергии угля является солнечная энергия, потому что именно она сохранилась в мертвой растительной материи. Каменный уголь сжигается в присутствии атмосферного кислорода. Такая повышенная температура позволяет осуществлять химическую реакцию между топливом и кислородом в атмосфере, образующим углекислый газ (CO2). Поскольку каменный уголь также содержит атомы водорода, сжигание образует некоторый водяной пар в качестве продукта (H2O). Производство CO2 ведет к изменению климата, однако именно производство CO2 делает его таким полезным топливом. CO2 представляет собой наименьшее энергетическое состояние атома углерода в атмосфере, содержащей кислород, поэтому переход от топлива (углерода в угле) и атмосферного кислорода к CO2 позволяет получить максимальное количество энергии из топлива. Энергетическое содержание ископаемого варьируется вместе с его зрелостью (старее лучше), как видно из таблицы ниже, антрацит имеет наибольшее энергетическое содержание из всех типов.

  • Тип угля Энергетическое содержание (МДж/кг)

Антрацит                       31.38-36.261

Битумный                     25.569-34.867

Полубитуминозный   19.293 – 30.218

Лигнит                          12.784 – 19.293

Способы добычи угля

Существуют способы добычи угля которые разработала горнодобывающая промышленность.

Если ископаемое находится на глубине до 100 метров применяется карьерный способ – самый дешевый способ добычи угля.  Этот способ позволяет добывать 60% мирового применения в настоящее время. Тонкий верхний слой породы (обычно всего несколько метров) убирается, чтобы был доступ к угольным пластам толщиной 50-100 метров.способы добычи угляспособы добычи угля

Если глубоко, то роются шахты и добывается подземным способом.

Лучшим считается  каменный уголь, добытый подземным способом.

Однако, добыча подземным способом представляет собой серьезную угрозу для здоровья непосредственно вовлеченных горняков. Эти риски включают заболевание пневмокониоза легких рабочих, вызванное долгосрочным воздействием угольной пыли.

Кроме карьерного и шахтного способа добычи существуют и другие.

Это гидравлический способ с помощью давления воды или с помощью сжатого воздуха.

Виброимпульсный – путем удара специальным оборудованием. Однако эти способы не нашли широкого применения ввиду дороговизны.

Объем эмиссии вреда окружающей среде

Помимо воздействия на здоровье человека применение каменного угля представляет собой серьезные последствия для окружающей среды и для экологии в целом. Исчезновение ручьев, изменение естественных водостоков, загрязнение воды, дополнительная эрозия и кислотные стоки в поверхностные воды являются лишь некоторыми из потенциальных последствий. вредные выбросы углявредные выбросы угля

В мире вводится в действие Закон о контроле над поверхностной добычей полезных ископаемых и мелиорации, в соответствии с которым полоса добытых земель должна быть возвращена к первоначальной биотической продуктивности.

Как и все ископаемое топливо, уголь испускает углекислый газ при его сжигании. Фактически, ископаемое является ответственным за выброс большой части углекислого газа. Кроме того, большинство этого полезного ископаемого также содержит определенное количество других элементов, таких как сера, ртуть, а иногда и литий. Горение приводит к образованию NOx и SOx.

Каменный уголь: применение и многообразие

Трудно представить себе что-то более незаменимое для человечества, чем каменный уголь. Применение его настолько многофункционально, что порой просто диву даешься. В такие моменты, невольно закрадывается сомнение, а в голове звучит вполне логический вопрос: «Что? Это все уголь?!». Все привыкли считать уголь всего лишь горючим материалом, но, на самом деле, спектр применения его настолько широк, что кажется просто невероятным.

Образование и происхождение пластов каменного угля

Появление каменного угля на Земле относится к далекой Палеозойской эре, когда планета находилась еще в стадии развития и имела совершенно чуждый для нас вид. Формирование пластов каменного угля началось примерно 360.000.000 лет назад. Происходило это в основном в донных отложениях доисторических водоемов, где миллионы лет накапливались органические материалы.

каменный уголь применение

Проще говоря, уголь - это останки тел гигантских животных, стволов деревьев и прочих живых организмов, погружавшихся на дно, истлевавших и прессовавшихся под толщей воды. Процесс формирования залежей довольно длительный, и для образования угольного пласта требуется как минимум 40.000.000 лет.

Добыча каменного угля

Люди очень давно поняли, насколько важен и незаменим каменный уголь, свойства и применение же его смогли оценить и приспособить с таким размахом относительно недавно. Масштабная разработка месторождений угля началась лишь в XVI-XVII вв. в Англии, а добытый материал использовался в основном для выплавки чугуна, необходимого для изготовления пушек. Но добыча его по нынешним меркам была столь ничтожна, что промышленной ее никак нельзя назвать.

каменный уголь свойства и применение

Крупномасштабная добыча началась только ближе к середине XIX в., когда развивающейся индустриализации стал просто необходим каменный уголь. Применение его, впрочем, в то время ограничивалось исключительно сжиганием. Сейчас во всем мире работают сотни тысяч шахт, в день добывающих больше, чем за несколько лет в XIX в.

Разновидности каменного угля

Залежи пластов угля могут достигать глубины нескольких километров, уходящих в толщу земли, но не всегда и не везде, потому как он и по содержанию, и по внешнему виду неоднороден.

Различают 3 основных вида этого ископаемого: антрацитный, бурый уголь, а также торф, который очень отдаленно напоминает уголь.

  1. Антрацит самое древнее образование на планете подобного рода, средний возраст этого вида составляет 280.000.000 лет. Он очень твердый, имеет высокую плотность, а содержание в нем углерода составляет 96-98%.

  2. Твердость и плотность бурого угля относительно невелика так же, как и содержание в нем углерода. Он имеет нестойкую, рыхлую структуру и к тому же перенасыщен водой, содержание которой в нем может доходить до 20%.

  3. Торф тоже относят к разновидности угля, но еще не сформировавшегося, поэтому к каменному углю он не имеет никакого отношения.

Свойства каменного угля

Сейчас уже трудно себе представить другой материал более полезный и практичный, чем каменный уголь, основные свойства и применение которого заслуживают высочайшей оценки. Благодаря содержащимся в нем веществам и соединениям, он стал просто незаменимым во всех сферах современной жизни.

каменный уголь основные свойства и применение

Составляющая каменного угля выглядит таким образом:

  • среднее содержание летучих веществ достигает 35-40%;

  • среднее содержание золы не превышает 15-18%;

  • среднее содержание влаги колеблется в пределах 12-15%;

  • среднее содержание калорий равно 5500-7000 ккал/кг.

Все эти компоненты и делают каменный уголь, применение и использование которого является таким многофункциональным. Летучие вещества, содержащиеся в угле, обеспечивают быстрое воспламенение с последующим достижением высоких температур. Содержание влаги упрощает переработку каменного угля, калорийность делает его использование незаменимым в фармацевтике и косметологии, зола сама по себе является ценным минеральным материалом.

Применение каменного угля в современном мире

Различно применение полезных ископаемых. Каменный уголь изначально был только источником тепла, потом энергии (превращал воду в пар) теперь же в этом плане возможности угля просто неограниченны.

применение полезных ископаемых каменный уголь

Тепловую энергию от сжигания угля преобразовывают в электрическую, из него изготавливают коксохимическую продукцию и извлекают жидкое топливо. Каменный уголь - единственная порода, в которой в виде примесей содержатся такие редкие металлы, как германий и галлий. Из него добывают коксовый газ, перерабатываемый потом в бензол, из которого выделяют кумароновую смолу, идущую на изготовление всевозможных красок, лаков, линолеума и резины. Из каменного угля получают ароматические углеводороды, фенолы и пиридиновые основания. При переработке находит каменный уголь применение в производстве ванадия, графитов, серы, молибдена, цинка, свинца и еще множества ценных и незаменимых сейчас продуктов.

Каменный уголь. Свойства, добыча и применение каменного угля

 

Город призрак без угля. Таковым стал японский Хасима. В 1930-е его признали самым густонаселенным. На крошечном клочке земли уместились 5 000 человек. Все они работали на угольном производстве.

Остров оказался буквально сложенным из каменного источника энергии. Однако, к 1970-ым запасы угля истощились.

Каменный-уголь-Свойства-добыча-и-применение-каменного-угля-1
Уехали все. Остался лишь перерытый остров и постройки на нем. Туристы и японцы зовут Хасиму призраком.  Остров наглядно показывает важность каменного угля, невозможность человечества жить без него. Альтернативы нет.

Есть только попытки ее найти. Поэтому, уделим внимание современному герою, а не туманным перспективам.

Описание и свойства

Каменный уголь – это горная порода органического происхождения. Это значит, что камень образован из разложившихся остатков растений, животных. Чтобы они сформировали плотную толщу, требуется постоянное накопление и спрессовывание.

Подходящие условия на дне водоемов. Там, где есть месторождения каменного угля, когда-то были моря, озера. Отмершие организмы опускались на дно, придавливались толщей воды. Так образовывался торф. Каменный уголь – последствие его дальнейшего сжатия под давлением уже не только воды, но и новых слоев органики.

Основные запасы каменного угля относятся к эре Палеозоя. С ее окончания минуло 280 000 000 лет. Это эра гигантских растений и динозавров, обилия жизни на планете. Не удивительно, что именно тогда органические отложения накапливались особенно активно.

Каменный-уголь-Свойства-добыча-и-применение-каменного-угля-2

Чаще всего, уголь образовывался в болотах. В их водах мало кислорода, что препятствует полному разложению органики.

Внешне залежи каменного угля напоминают обгоревшую древесину. По химическому составу порода является смесью углеродных ароматических соединений высокомолекулярного типа и летучих веществ с водой.

Минеральные примеси незначительны. Соотношение компонентов не стабильно. В зависимости от преобладания тех, или иных элементов, выделяют виды каменного угля. К основным относится бурый и антрацитовый.

Бурая разновидность угля насыщенна водой, а посему, отличается низкой теплотой сгорания. Получается, в качестве топлива порода не годиться, как каменная. И бурый уголь нашел иное применение. Какое?

Этому будет уделено отдельное внимание. Пока же, разберемся, почему водонасыщенную породу зовут бурой. Причина в цвете.

Уголь коричневатый, без блеска, рыхлый. С геологической точки зрения массу можно назвать молодой. То есть, в ней не завершены процессы «брожения». Поэтому, у камня низкая плотность, при сгорании образуется много летучих веществ.

Ископаемый каменный уголь антрацитового типа – полностью сформировался. Он плотнее, тверже, чернее, блестит. Чтобы бурая порода стала такой, требуются 40 000 000 лет. В антраците велика доля углерода – около 98%.

Естественно, что теплоотдача у черного угля на высоте, а значит, камень можно использовать в качестве топлива.

Каменный-уголь-Свойства-добыча-и-применение-каменного-угля-20

Образования каменного угля чаще всего находятся в болоте

Бурый вид в этой роли используют лишь для обогрева частных домов. Им не нужны рекордные показатели энергии.

Нужна лишь простота обращения с топливом, а антрацит в этом плане проблематичен. Разжечь черный каменный уголь непросто. Производственники, железнодорожники, приноровились. Трудозатраты стоят того, ведь антрацит не только энергоемок, но и не спекается.

Каменный уголь – топливо, от сгорания которого остается зола. Из чего она, если органика переходит в энергию? Помните заметку о минеральной примеси? Именно неорганическая составляющая камня и остается на дне печей.

Немало золы осталось и на китайском месторождении в провинции Люхуангоу. Залежи антрацита там горели без малого 130 лет. Пожар потушили лишь в 2004-ом году. Каждый год сгорали 2 000 000 тонн породы.

Вот и посчитайте, сколько каменного угля пропало даром. Сырье могло пригодиться не только в качестве топлива.

Применение каменного угля

Уголь называют солнечной энергией, заключенной в камень. Энергию можно преобразовывать. Она не обязательно должна быть тепловой.

Энергию, получаемую при сгорании породы, переводят, к примеру, в электричество. Температура сгорания каменного угля бурого типа чуть не доходит до 2 000 градусов. Дабы получить электричество из антрацита, потребуется уже около 3 000 по шкале Цельсия.

Каменный-уголь-Свойства-добыча-и-применение-каменного-угля-3

Каменный уголь применяют в качестве топлива

Если же говорить о топливной роли угля, он используется не только в чистом виде.

В лабораториях из органической породы научились получать жидкое и газообразное топливо, а на металлургических заводах уже давно пользуются коксом.

Он получается при нагреве каменного угля до 1 100 градусов без доступа кислорода. Кокс – бездымное топливо. Важна для металлургов и возможность применения брикетов в роли восстановителей железной руды. Так, кокс пригождается при отливке чугуна.

Кокс применяют и в качестве разрыхлителя шихты. Так именуют смесь исходных элементов будущего сплава. Будучи разрыхленной коксом, шихта легче переплавляется. Кстати, некоторые компоненты для сплавов тоже получают из антрацита.

В качестве примесей в нем могут содержаться германий и галлий – металлы редкие и мало где еще встречающиеся.

 

Купить уголь стремятся, так же, для производства композиционных материалов углеграфитового толка. Композитами называют массы из нескольких составляющих, с четкой границей между ними.

Искусственно созданные материалы применяют, к примеру, в авиации. Здесь композиты увеличивают прочность деталей.

Каменный-уголь-Свойства-добыча-и-применение-каменного-угля-7

Карбоновые массы выдерживают, как очень высокие, так и низкие температуры, используются в стойках опоры контактных сетей.

А вообще, композиты прочно вошли уже во все сферы жизни. Железнодорожники устилают ими новые платформы.

Из наномодифицированного сырья делают опоры строительных конструкций. В медицине с помощью композитов предлагают заполнять сколы на костях и прочие повреждения, не подлежащие металлическому протезированию. Вот какой каменный уголь многоликий и многофункциональный.

Химики разработали метод получения из угля пластмасс. При этом, не пропадают отходы. Низкосортная фракция прессуется в брикеты.

Они служат топливом, которое подходит, как для частных домов, так и производственных цехов. В топливных брикетах остается минимум углеводородов. Они, собственно, и есть самок ценное в угле.

Из него можно получить чистые бензол, толуол, ксилолы, куморановые смолы. Последние, к примеру, служат основой для лакокрасочной продукции и такого материала внутренней отделки помещений, как линолеум.

Часть углеводородов ароматические. Людям знаком запах нафталина. Но, немногие знают, что производят его из каменного угля.

В хирургии нафталин служит антисептиком. В домашнем хозяйстве вещество борется с молью. Кроме того, нафталин способен защитить от укусов ряда насекомых. Среди них: мухи, оводы, слепни.

В общей сложности, уголь каменный в мешках закупают для производства более чем 400-от видов продукции.

Каменный-уголь-Свойства-добыча-и-применение-каменного-угля-8

Многие из них – побочные товары, получаемые на коксохимическом производстве. Интересно, что стоимость  дополнительных линий, как правило, больше, чем у кокса.

Если же рассматривать среднюю разницу между каменным углем и товарами из него, она составляет 20-25 раз.

То есть, производство весьма выгодное, быстро окупается. Поэтому, неудивительно, что ученые ищут все новые и новые технологии переработки осадочной породы. На растущий спрос должно быть предложение. Ознакомимся с ним.

Добыча каменного угля

Месторождения угля называют бассейнами. В мире их свыше 3 500. Общая площадь бассейнов – около 15% от суши. Больше всего угля в США.

Там сосредоточенны 23% от мировых запасов. Каменный уголь в России – это 13% общих запасов. Бронза у Китая. В его недрах сокрыто 11% породы.

Большинство из них – антрациты. В России соотношение бурого угля к черному примерно одинаково. В США преобладает бурый вид породы, что снижает значение залежей. Не смотря на обилие бурого угля, месторождения США поражают не только объемами, но и масштабами.

Каменный-уголь-Свойства-добыча-и-применение-каменного-угля-5

Запасы одного только Аппалачского каменноугольного бассейна составляют 1 600 миллиардов тонн. В самом крупном бассейне России, для сравнения, хранятся лишь 640 миллиардов тонн породы. Речь о Кузнецком месторождении.

Оно находится в Кемеровской области. Еще пара перспективных бассейнов обнаружены в Якутии и Тыве. В первом регионе залежи назвали Эльгинскими, а во втором – Элегетскими. Месторождения Якутии и Тывы относятся к закрытому типу. То есть, порода находиться не у поверхности, на глубине.

Нужно строить шахты, штольни, стволы. Это поднимает цену каменного угля. Но, масштабы залежей стоят затрат. Что же касается Кузнецкого бассейна, в нем работают по смешенной системе. Около 70% сырья извлекают с глубин гидравлическим способом.

30% угля добывают открыто, используя бульдозеры. Их достаточно, если порода залегает у поверхности, а прикрывающие слои рыхлые.

Открыто уголь добывают и в Китае. Большинство месторождений КНР находятся далеко за пределами городов. Однако, это не помешало одной из залежей доставить неудобства населению страны. Это произошло в 2010-ом.

Пекин резко увеличил запросы на уголь из Внутренней Монголии. Она считается провинцией КНР. В путь отправилось столько грузовиков с товаром, что 110-е шоссе встало почти на 10 дней. Пробка началась 14-го августа, а рассосалась лишь 25-го.

Каменный-уголь-Свойства-добыча-и-применение-каменного-угля-6

Правда, не обошлось и без проведения дорожных работ. Грузовики с углем усугубили ситуацию. 110-е шоссе относится к дорогам государственного значения. Так что, не только уголь в пути задержался, но и прочие контракты оказались под угрозой.

В интернете можно найти ролики, где водители, ехавшие в августе 2010-го по китайскому шоссе, сообщают, что 100-километровый отрезок преодолевали около 5-ти дней.

 

 

Что делают из угля

Основные продукты угля

Самые скромные подсчеты говорят о том, что продукты угля составляют 600 наименований.Ученые разработали различные методы получения продуктов переработки каменного угля. Метод переработки зависит от желаемого конечного продукта. Например, чтобы получить чистые продукты, такие первичные продукты переработки каменного угля — коксовый газ, аммиак, толуол, бензол — применяют жидкие промывочные масла. В особых аппаратах обеспечивается герметизация продуктов и защита их от преждевременного разрушения. Процессы первичной переработки предполагают и метод коксования, при котором каменный уголь нагревается до температуры +1000оС при полностью перекрытом доступе кислорода.По окончанию все необходимых процедур любой первичный продукт дополнительно очищается. Основные продукты переработки каменного угля:

  • нафталин
  • фенол
  • углеводород
  • салициловый спирт
  • свинец
  • ванадий
  • германий
  • цинк.

Без всех этих продуктов наша жизнь была бы намного сложнее.Взять хотя бы косметологическую промышленность, она является наиболее полезной для людей областью применения продуктов переработки угля. Такой продукт переработки угля, как цинк широко применяется для лечения жирной кожи и угревой сыпи. Цинк, а также серу добавляют в кремы, сыворотки, маски, лосьоны и тоники. Сера ликвидирует имеющееся воспаление, а цинк предупреждает развитие новых воспалений.Кроме этого, лечебные мази на основе свинца и цинка применяют для лечения ожогов и травм. Идеальным помощником при псориазе является тот же цинк, а также глинистые продукты каменного угля. Каменный уголь является сырьем для создания отличных сорбентов, которые применяются в медицине для лечения заболеваний кишечника и желудка. Сорбенты, в составе которых присутствует цинк, используют для лечения перхоти и жирной себореи.В результате такого процесса, как гидрогенизация, из каменного угля на предприятиях получают жидкое топливо. А продукты сжигания, которые остаются после этого процесса, являются идеальным сырьем для разнообразных стройматериалов, имеющих огнеупорные свойства. К примеру, именно таким образом создается керамика.

Направление использования

Марки, группы и подгруппы

1. Технологическое

1.1. Слоевое коксование

Все группы и подгруппы марок: ДГ, Г, ГЖО, ГЖ, Ж, КЖ, К, КО, КСН, КС, ОС, ТС, СС

1.2. Специальные процессы подготовки к коксованию

Все угли, используемые для слоевого коксования, а также марки Т и Д (подгруппа ДВ)

1.3. Производство генераторного газа в газогенераторах стационарного типа:

смешанного газа

Марки КС, СС, группы: ЗБ, 1ГЖО, подгруппы — ДГФ, ТСВ, 1ТВ

водяного газа

Группа 2Т, а также антрациты

1.4. Производство синтетического жидкого топлива

Марка ГЖ, группы: 1Б, 2Г, подгруппы — 2БВ, ЗБВ, ДВ, ДГВ, 1ГВ

1.5. Полукоксование

Марка ДГ, группы: 1Б,1Г,подгруппы — 2БВ, ЗБВ, ДВ

1.6. Производство углеродистого наполнителя (термоантрацита) для электродных изделий и литейного кокса

Группы 2Л, ЗА, подгруппы — 2ТФ и 1АФ

1.7. Производство карбида кальция, электрокорунда

Все антрациты, а также подгруппа 2ТФ

2. Энергетическое

2.1. Пылевидное и слоевое сжигание в стационарных котельных установках

Вес бурые угли и атрациты.а также неиспользуемые для коксования каменные угли. Для факельно-слоевого сжигания антрациты не используются

2.2. Сжигание в отражательных печах

Марка ДГ, i руппы — 1Г, 1СС, 2СС

2.3. Сжигание в подвижных теплоустановках и использование для коммунальных и бытовых нужд

Марки Д, ДГ, Г, СС, Т, А, бурые yгли, антрациты и неиспользуемые для коксования каменные угли

3. Производство строительных материалов

3.1. Известь

Марки Д, ДГ, СС, А, группы 2Б и ЗБ; неиспользуемые для коксования марки ГЖ, К и группы 2Г, 2Ж

3.2. Цемент

Марки Б, ДГ, СС, ТС, Т, Л, подгруппа ДВ и неиспользуемые для коксования марки КС, КСН, группы 27, 1ГЖО

3.3. Кирпич

Неиспользуемые для коксования угли

4. Прочие производства

4.1. Углеродные адсорбенты

Подгруппы: ДВ, 1ГВ, 1ГЖОВ, 2ГЖОВ

4.2. Активные угли

Группа ЗСС, подгруппа 2ТФ

4.3. Агломерация руд

Подгруппы: 2ТФ, 1АВ, 1АФ, 2АВ, ЗАВ

Другие способы переработки

Чтобы понять, чем нефть лучше угля, необходимо разобраться, каким еще обработкам их подвергают. Нефть перерабатывается посредством крекингов, то есть термокаталитического превращения ее частей. Крекинг может быть одного из следующих видов:

  • Термический. В данном случае осуществляется расщепление углеводородов под воздействием повышенных температур.
  • Каталитический. Его проводят в условиях высокой температуры, однако при этом еще добавляется катализатор, благодаря чему можно управлять процессом, а также вести его в каком-то определенном направлении.

Если говорить о том, чем нефть лучше угля, то следует сказать, что в процессе крекинга образуются находящие широчайшее применение в промышленном синтезе органических веществ.

Сферы применения активированного угля в современной жизни

Сфера применения активированного угля весьма широка. О его свойствах знали еще в древности – на Руси его изготовляли в домашних условиях, чаще всего – из березовых поленьев; для этого даже не нужно было ничего делать – просто угли, оставшиеся после растопки бани, вносили в парилку для активации. По качествам этот прообраз не шел ни в какое сравнение с современными марками угля, однако уже тогда его использовали для лечения желудочных расстройств как у людей, так и у домашнего скота, фильтровали с его помощью воду и домашние алкогольные напитки, и многое другое.

В промышленных масштабах его впервые начали использовать военные. Активированный уголь стал ключевым элементом противогаза, разработанного Н.Д. Зелинским в годы Первой мировой войны – когда немецкие войска начали выпускать на поле боя хлор. Уголь в те годы благодаря своим абсорбирующим свойствам спас множество жизней.

В современном мире его применяют во множестве сфер:

  • В пищевой промышленности (например, для очистки сахара)
  • В химической промышленности в качестве катализатора реакций
  • В медицине
  • В фармацевтике
  • В очистительных сооружениях для очистки воздуха и воды от промышленных отходов
  • В бытовых фильтрах для питьевой воды

а также в многих других сферах.

Все дело в его свойствах – активированный уголь прекрасный абсорбент, очень легкий, очень эффективный, и главное – очень дешевый. Изготовлять его можно практически везде, технология производства хоть и непростая, но не требует длительного времени и чересчур сложных процессов – со всем справляются всего два аппарата. Сайт elgreloo.com предлагает вам ознакомиться с технологией изготовления активированного угля.

Мировое потребление каменного угля

Мировая добыча угля за последние полтора века увеличилась.

Мировое потребление каменного угля приумножилось со 100 миллионов тонн нефтяного эквивалента энергии в 1860 году, 330 эквивалента в 1900 году, 1300 в 1950 году и 2220 в 2000 году.

До 1970 года каменный уголь был  крупнейшим в мире источником энергии, но к 2000 году применение природного газа и нефти как источника энергии стало больше.

Время жизни мировых запасов каменного угля часто рассчитывается путем деления запасов  на ежегодное потребление и это дает около 250 лет. Однако установлено, что этот показатель, как представляется, остается таким же из года в год, так как появляется  сбалансированность  путем открытия новых запасов. Это не может продолжаться бесконечно, но можно заключить, что показатель занижен. Существует много этого топлива в обозримом будущем.

  • Китай – 3700 млн. т. в год
  • США – 900 млн. т. в год
  • Индия – 600 млн. т. в год
  • Австралия – 480 млн. т. в год
  • Индонезия – 420 млн. т. в год
  • Россия – 350 млн. т. в год

Самый дешевый способ добычи угля открытый способ который практикуется в этих странах.Что делают из угляЧто делают из угля

Помощь при отравлении

Что делают из угляЧто делают из угля

Важно знать, что чем раньше будет оказана помощь при отравлении, тем большего эффекта можно будет добиться. При первых признаках нездоровья необходимо принять 6-8 таблеток активированного угля, запив их достаточным количеством воды

Измельченные таблетки можно размешать в стакане с водой и выпить. Учитывая, что уголь не растворяется в воде, полученную взвесь нужно хорошенько взболтать перед употреблением

При первых признаках нездоровья необходимо принять 6-8 таблеток активированного угля, запив их достаточным количеством воды. Измельченные таблетки можно размешать в стакане с водой и выпить. Учитывая, что уголь не растворяется в воде, полученную взвесь нужно хорошенько взболтать перед употреблением.

Прием препарата продолжают до выздоровления, за раз выпивают 3-4 таблетки.

В случае острой интоксикации предварительно очищают желудок углем, разведенным в воде (10-20 г угля на 0,1 л воды), а затем дают больному 6-8 таблеток.

Алкогольное отравление лечится по такой же схеме, инструкция к препарату рекомендует принимать 3-5 таблеток за час-два перед алкоголем, чтобы снизить ущерб, наносимый организму.

При сильной рвоте предварительно необходимо принять противорвотные препараты, а только затем – активированный уголь.

Нефть

Если и далее разбираться в том, что получают из угля и нефти, то стоит сказать и о дизельной фракции нефтеперегонки, которая обычно служит топливом для дизельных двигателей. В состав мазута входят высококипящие углеводороды. Посредством перегонки под уменьшенным давлением из мазута обычно получают различные масла смазочного назначения. Остаток, который имеется после обработки мазута, принято называть гудроном. Из него получают такое вещество, как битум. Данные продукты предназначены для использования в дорожном строительстве. Мазут часто используется и в качестве котельного топлива.

Продукты коксования угля

Коксующийся уголь — это уголь, который при помощи промышленного коксования дает возможность получить кокс, представляющий собой техническую ценность. В процессе коксования каменных углей обязательно учитывается их технический состав, коксуемость, спекаемость, и прочие характеристики. Как же протекает процесс коксования угля? Коксование является технологическим процессом, который имеет конкретные стадии:

  • подготовка к коксованию. На этом этапе происходит измельчение и смешение угля с образованием шихты (смеси для коксования)
  • коксование. Этот процесс осуществляется в камерах коксовой печи с применением газового нагрева. Шихта помещается в коксовую печь, где на протяжении 15 часов осуществляется нагревание в условиях температуры примерно 1000 °C
  • образование «коксового пирога».

Коксование — это совокупность процессов, происходящих в каменном угле при его нагревании. При этом из тонны сухой шихты получается около 650-750 кг кокса. Его применяют в металлургии, используют в качестве реагента и топлива в некоторых отраслях химической отрасли. Кроме этого, из него создают карбид кальция. Качественные характеристики кокса — это горючесть и реакционная способность. Основные продукты коксования угля, помимо собственно кокса:

  • коксовый газ. Из тонны сухого угля получают около 310-340 м3. Качественный и количественный состав коксового газа определяет температура коксования. Из коксовальной камеры выходит прямой коксовый газ, который имеет в своем составе газообразные продуты, пары каменноугольной смолы, сырого бензола и воды. Если удалить из него смолу, сырой бензол, воду и аммиак образуется обратный коксовый газ. Именно его применяют в качестве сырья для химического синтеза. Сегодня этот газ применяют в качестве топлива на металлургических комбинатах, в коммунальном хозяйстве и как химическое сырье
  • каменноугольная смола — это вязкая черно-бурая жидкость, в которой содержится примерно 300 разнообразных веществ. Самые ценные составляющие этой смолы — это ароматические и гетероциклические соединения: бензол, толуол, ксилолы, фенол, нафталин. Количество смолы достигает 3-4% от массы коксуемого газа. Из каменноугольной смолы получают примерно 60 различных продуктов. Эти вещества являются сырьем для получения красителей, химических волокон, пластмасс
  • сырой бензол является смесью, в которой присутствует сероуглерод, бензол, толуол, ксилолы. Выход сырого бензола достигает лишь 1.1% от массы угля. В процессе разгонки из сырого бензола выделяют индивидуальные ароматические углеводороды и смеси углеводородов
  • концентрат химических (ароматических) веществ (бензол и его гомологи) предназначен для создания чистых продуктов, которые применяются в химической отрасли, для производства пластмасс, растворителей, красителей
  • надсмольная вода — это низко концентрированный водный раствор аммиака и аммонийных солей, в которой присутствует примесь фенола, пиридиновых оснований и некоторых других продуктов. Из надсмольной воды в процессе переработки выделяют аммиак, который вместе с аммиаком коксового газа применяется для изготовления сульфата аммония и концентрированной аммиачной воды.

Условные обозначения

Пределы крупности кусков

Сортовые

Крупный (кулак)

Совмещённые и отсевы

Крупный с плитным

Орех с крупным

Мелкий с орехом

Семечко с мелким

Семечко со штыбом

Мелкий с семечком и штыбом

Орех с мелким, семечком и штыбом

Если задаться вопросом, что получают из угля и нефти, то можно прийти к выводу, что очень многое. Эти два ископаемых служат в качестве основных источников углеводородов. Следует рассмотреть все по порядку.

Образование и происхождение пластов каменного угля

Появление каменного угля на Земле относится к далекой Палеозойской эре, когда планета находилась еще в стадии развития и имела совершенно чуждый для нас вид. Формирование пластов каменного угля началось примерно 360.000.000 лет назад. Происходило это в основном в донных отложениях доисторических водоемов, где миллионы лет накапливались органические материалы.

Проще говоря, уголь — это останки тел гигантских животных, стволов деревьев и прочих живых организмов, погружавшихся на дно, истлевавших и прессовавшихся под толщей воды. Процесс формирования залежей довольно длительный, и для образования угольного пласта требуется как минимум 40.000.000 лет.

Что являет собой активированный уголь

Грубо говоря, активированный уголь – это углерод практически без примесей, имеющий вид очень легкого и очень пористого вещества. На самом деле, очень пористого – поверхность 1 грамма готового вещества в зависимости от способа изготовления может иметь поверхность от 500 до 1800 м² — только представьте, таблетка, которую вы принимаете, отравившись, имеет поверхность площадью более километра квадратного!

Изготовляют уголь из множества различных видов сырья, как минеральных, так и органических. Для разных марок и назначений это может быть древесный уголь, каменный уголь, нефтяной кокс, торф, скорлупа грецких и кокосовых орехов, плодовые косточки и многое другое. Медицинский активированный уголь производят именно из кокосового угля.

Что получают из каменного угля

Что делают из угляЧто делают из угля

     Вам, конечно, известно, что каменный уголь является топливом, использующимся, как в быту, так и в промышленности. Каменный уголь – первый ископаемый материал, который стал использоваться как топливо. Именно благодаря углю произошла промышленная революция. В XIX веке много угля потребляли транспортные средства. В 1960 году мировое производство энергии на 50% зависело от угля. Однако к 1970 году его доля снизилась до одной трети: более популярными источниками энергии стали нефть и газ.    Однако этим область применения угля не ограничивается. Каменный уголь является ценным сырьем для металлургической и химической промышленности.      Угольная промышленность обеспечивает коксование угля. Коксохимическими заводами потребляется до четверти от добываемого угля. Коксованием перерабатывается каменный уголь при помощи нагревания до 950-1050°С без доступа кислорода. Разлагаясь, уголь образует твердый продукт – кокс и летучий продукт – коксовый газ.     Масса кокса составляет 75-78% от массы перерабатываемого угля. С помощью этого материала выплавляют чугун, кроме того, его используют в качестве топлива.     Масса коксового газа составляет 25% от массы угля. Образующиеся при коксовании угля летучие продукты конденсируют водяным паром, в результате чего выделяется каменноугольная смола и надсмольная вода.    Масса каменноугольной смолы составляет 3-4% от массы угля. Этот продукт является сложной смесью органических веществ. В настоящий момент идентифицировано только 60%  компонентов каменноугольной смолы, а это более 500 веществ! Смолу используют для производства нафталина, антрацена, фенантрена, фенолов и каменноугольных масел.     Из надсмольной воды (ее масса составляет 9-12% от массы угля) отгонкой с паром выделяются пиридиновые основания, фенолы, аммиак. Непредельные соединения, содержащиеся в сыром бензоле, используют для получения кумароновых смол, с помощью которых производятся лаки, краски, линолеум и резина.     Из каменного угля также делают искусственный графит. Каменный уголь может служить неорганическим сырьем. При промышленной переработке из него извлекают такие редкие металлы, как молибден, галлий, германий, ванадий, свинец, цинк, а также серу.     Отходы, полученные при добыче и переработке угля, а также золу от сжигания углей используют в производстве огнеупорного сырья, керамики, стройматериалов, абразивов, глинозема.     В общей сложности, переработанный каменный уголь позволяет получать более 400 различных продуктов, стоимость которых в 20-25 раз превышает стоимость самого угля, при этом стоимость побочных продуктов, получаемых на коксохимических заводах, превосходит стоимость самого кокса.

Кстати…    Уголь является далеко не самым лучшим топливом. У него есть серьезный недостаток: при его сжигании образуются большие выбросы, как газообразные, так и твердые (зола), загрязняющие окружающую среду. В большинстве развитых стран уровень выбросов, допустимых при сжигании угля, жестко контролируется законодательными нормами. Для снижения выбросов применяют различные фильтры.

Свойства каменного угля

Сейчас уже трудно себе представить другой материал более полезный и практичный, чем каменный уголь, основные свойства и применение которого заслуживают высочайшей оценки. Благодаря содержащимся в нем веществам и соединениям, он стал просто незаменимым во всех сферах современной жизни.

Что делают из угляЧто делают из угля

Составляющая каменного угля выглядит таким образом:

Все эти компоненты и делают каменный уголь, применение и использование которого является таким многофункциональным. Летучие вещества, содержащиеся в угле, обеспечивают быстрое воспламенение с последующим достижением высоких температур. Содержание влаги упрощает переработку каменного угля, калорийность делает его использование незаменимым в фармацевтике и косметологии, зола сама по себе является ценным минеральным материалом.

Каменный уголь

Куда большую популярность в топливной энергетике имеет каменный уголь. Он намного старше бурого угля – возраст каменных отложений составляет порядка 350 млн лет. Каменный уголь куда более крепкое, твёрдое и тяжёлое полезное ископаемое, которое обычно залегает на глубинах от 2 км.

В этой горной породе чёрного цвета с матовым блеском содержится 75-95% углерода и при этом всего 5-6% влаги. За счёт высокой теплоты сгорания – около 5500-7500 ккал\кг – каменный уголь горит гораздо лучше, чем бурый.

Что делают из угляЧто делают из угляФото: depositphotos.com

По степени углефикации каменный уголь разделяют на множество разновидностей. Среди марок угля сегодня выделяют длиннопламенный (Д), газовый (Г), жирный (Ж), коксовый жирный (КЖ), коксовый (К), отощённый спекающийся (ОС), тощий (Т) и антрацит (А).

Все подвиды каменного угля отличаются степенью выхода летучих веществ, элементарным составом, теплотой сгорания, объёмным весом и выходом летучих веществ. Например, у каменных углей марок Г и Д выход летучих веществ составляет 30-50%, марок Т – 13%, А – 2-9%.

В тощих углях много углеродов, но мало летучих веществ и битумов. К газовым и жирным относятся угли с большим содержанием летучих веществ. А коксовые угли имеют наибольшую теплоту сгорания – свыше 8 тысяч ккал/кг.

Территория России изобилует количеством каменноугольных
бассейнов, рассредоточенных в самых разных регионах. Главные «угольные» точки
находятся в Минусинском, Кузнецком, Ленском, Тунгусском, Таймырском, Печорском,
Южно-Якутском и Буреинском бассейнах.

Так, на территории Минусинского бассейна залегает около 2,7 млрд т каменного угля. А в Кузнецком угольном бассейне хранится порядка 61,6 млрд т разведанных запасов углей.

Также к крупнейшим месторождениям каменного угля причисляют Эльгинское месторождение в Якутии: его запасы составляют порядка 2,2 млрд т. Ещё одно месторождение – Элегестское (Тува) – обладает запасами в около 20 млрд т.

Уголь | Факты, виды использования и типы

Уголь , одно из наиболее важных первичных ископаемых видов топлива, твердый богатый углеродом материал, который обычно коричневого или черного цвета и чаще всего встречается в слоистых осадочных отложениях.

Битуминозный уголь Битумный уголь. Институт минеральной информации

Уголь определяется как содержащий более 50 процентов по массе (или 70 процентов по объему) углеродистых веществ, образующихся в результате уплотнения и отверждения измененных растительных остатков, а именно торфяных отложений.Различные сорта угля возникают из-за различий в видах растительных материалов (тип угля), степени углефикации (уровень угля) и диапазоне примесей (сорт угля). Хотя большинство углей встречается в стратифицированных осадочных отложениях, они могут быть позже подвергнуты повышенным температурам и давлениям, вызванным извержениями вулкана или деформацией во время орогенеза (то есть процессов горообразования), что приводит к развитию антрацита и даже графита. Хотя концентрация углерода в земной коре не превышает 0.1% по весу, он незаменим для жизни и является основным источником энергии для человечества.

Расположение наиболее важных угольных явлений на Земле. Encyclopædia Britannica, Inc.

В этой статье рассматриваются геологическое происхождение, структура и свойства угля, его использование на протяжении всей истории человечества и современное распространение в мире. Для обсуждения процесса добычи угля, см. в статье добыча угля. Для более полной обработки процессов, участвующих в сжигании угля, см. Статья об использовании угля.

История использования угля

В древние времена

Открытие использования огня помогло отличить людей от других животных. Ранним топливом были в основном древесина (и древесный уголь, полученный из нее), солома и сухой навоз. Ссылки на раннее использование угля скудны. Аристотель назвал «тела, в которых больше земли, чем дыма», и назвал их «углеподобными веществами». (Следует отметить, что библейские ссылки на уголь относятся к древесному углю, а не к каменному углю.) Уголь использовался в коммерческих целях китайцами задолго до его использования в Европе. Хотя достоверных данных не имеется, уголь с рудника Фушунь в северо-восточном Китае, возможно, использовался для выплавки меди уже в 1000 г. до н.э. Говорят, что камни, используемые в качестве топлива, были произведены в Китае во времена династии Хань (206 г. до н.э. - 220 г. н.э.).

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Угольные шлаки, найденные среди римских руин в Англии, предполагают, что римляне были знакомы с использованием угля до 400 года до нашей эры.Первое документальное подтверждение того, что уголь добывался в Европе, было предоставлено монахом Рейниром из Льежа, который написал (около 1200) чернозема, очень похожего на уголь, используемый металлистами. Многие упоминания о добыче угля в Англии и Шотландии и на европейском континенте стали появляться в трудах 13-го века. Уголь, однако, использовался только в ограниченных масштабах до начала 18-го века, когда Авраам Дарби из Англии и другие разработали методы использования в доменных печах и кузнице кокса из угля.Последовательные металлургические и инженерные разработки, в особенности изобретение парового двигателя на угле Джеймсом Уаттом, породили почти ненасытный спрос на уголь.

в новом мире

До американской революции большая часть угля, используемого в американских колониях, была из Англии или Новой Шотландии. Однако нехватка военного времени и потребности производителей боеприпасов стимулировали небольшие американские операции по добыче угля, такие как в Вирджинии на реке Джеймс близ Ричмонда.К началу 1830-х годов горнодобывающие компании появились вдоль рек Огайо, Иллинойса и Миссисипи и в Аппалачском регионе. Как и в европейских странах, внедрение паровоза дало американской угольной промышленности огромный импульс. Продолжающееся расширение промышленной деятельности в США и Европе еще больше способствовало использованию угля.

Современное использование

Уголь как источник энергии

Уголь является богатым природным ресурсом, который может быть использован в качестве источника энергии, в качестве химического источника, из которого получают многочисленные синтетические соединения (например,Например, красители, масла, воски, фармацевтические препараты и пестициды) могут быть получены и при производстве кокса для металлургических процессов. Уголь является основным источником энергии при производстве электроэнергии с использованием генерации пара. Кроме того, газификация и сжижение угля производят газообразное и жидкое топливо, которое можно легко транспортировать (например, по трубопроводу) и удобно хранить в резервуарах. После огромного роста использования угля в начале 2000-х годов, который был обусловлен главным образом ростом экономики Китая, потребление угля во всем мире достигло пика в 2012 году.С тех пор использование угля постоянно сокращается, что в значительной степени компенсируется увеличением использования природного газа.

Преобразование

В общем, уголь можно считать углеводорододефицитным углеводородом с отношением водорода к углероду около 0,8 по сравнению с соотношением жидких углеводородов около 2 (для пропана, этана, бутана и других форм природного газа) и соотношение газообразных углеводородов около 4 (для бензина). По этой причине любой процесс, используемый для преобразования угля в альтернативные виды топлива, должен добавлять водород (либо напрямую, либо в форме воды).

Газификация относится к превращению угля в смесь газов, включая окись углерода, водород, метан и другие углеводороды, в зависимости от условий. Газификация может быть выполнена либо на месте, либо на перерабатывающих заводах. Газификация на месте осуществляется путем контролируемого неполного сжигания угольного пласта под землей с добавлением воздуха и пара. Газы отводятся и могут быть сожжены для производства тепла или выработки электричества, или они могут использоваться в качестве синтез-газа для косвенного сжижения или производства химикатов.

Сжижение угля, т. Е. Любой процесс превращения угля в жидкие продукты, напоминающие сырую нефть, может быть прямым или косвенным (т.е. с использованием газообразных продуктов, полученных путем разрушения химической структуры угля). Для сжижения используются четыре основных метода: (1) пиролиз и гидрокарбонизация (уголь нагревают в отсутствие воздуха или в потоке водорода), (2) экстракция растворителем (угольные углеводороды селективно растворяются и добавляют водород для получения желаемого жидкости), (3) каталитическое ожижение (гидрирование происходит в присутствии катализатора - например, хлорида цинка) и (4) косвенное ожижение (монооксид углерода и водород объединяются в присутствии катализатора).

,
Уголь 101: Руководство по 4 типам угля и их использованию

Существует четыре основных типа угля: бурый, суббитумный, битумный и антрацит. Вот посмотрите на их характеристики и использование.

Обнаруженный в земной коре уголь является ископаемым топливом, которое, по сути, является «измененными остатками доисторической растительности», согласно Всемирной ассоциации угля (WCA). Тем не менее, существует ряд различных типов угля, о которых следует знать.

Уголь, который был основным источником энергии на протяжении более столетия, начал формироваться в течение каменноугольного периода, который происходил между 360 и 290 миллионами лет назад. Растительное вещество накапливалось в болотах и ​​торфяниках, а после захоронения и воздействия высоких температур и давления - в основном из-за смещения тектонических плит - оно превратилось в уголь, который привел к промышленной революции и которую сегодня использует горнодобывающая промышленность.

АВП объясняет, что качество угля во многом определяется:

  • Тип растительности, из которой происходил уголь.
  • Глубина залегания угля.
  • Температура и давление на этой глубине.
  • Сколько времени потребовалось для формирования месторождения угля.

Все эти факторы способствуют тому, сколько растений превращается в углерод, и именно содержание углерода определяет ранг угля. Более высокое содержание углерода связано с углем, который провел более продолжительное время, в то время как более низкое содержание углерода является характеристикой «более молодого» угля.

Вот взгляд на четыре основных типа угля, расположенных от минимального до максимального содержания углерода, а также объяснения того, для чего они используются.

Типы угля: Низкосортные угли

Лигнит - самый молодой тип месторождения угля. Это мягкий и варьируется по цвету от черного до оттенков коричневого. В результате бурый уголь иногда называют бурым углем. Лигнит в основном используется для производства электроэнергии и составляет 17 процентов мировых запасов угля.

Суббитумный уголь является результатом миллионов лет постоянного давления и высоких температур на лигнит. Он сжигает чище, чем другие виды угля, производя меньше выбросов парниковых газов из-за низкого содержания серы.Суббитуминозный уголь используется в производстве электроэнергии, а также в промышленных процессах. Этот тип угля составляет 30 процентов мировых запасов угля.

Типы угля: Твердые угли

Битуминозный уголь тверже и темнее, чем бурый и суббитумный уголь, и его можно разделить на два типа: термический и металлургический. Вместе они составляют 52 процента мировых запасов угля и составляют большую часть угольной промышленности. Термический уголь, как следует из названия, используется в производстве энергии для отопления, но он также используется для производства цемента и других промышленных целей.Металлургический уголь в основном смешивается с железной рудой для производства железа и стали.

Готовы получить прибыль от энергетического рынка в 2020 году?

Прочитайте ваш БЕСПЛАТНЫЙ отчет за 2020 год, чтобы узнать об инвестициях в нефть, уран и другие виды энергии!

Антрацит является наиболее зрелой формой месторождения угля и, следовательно, имеет самое высокое содержание углерода среди всех типов угля. Прозванный каменный уголь инженерами локомотивов, которые использовали его для обеспечения энергией электропоездов, угольные шахты, которые производят антрацит или каменный уголь, составляют примерно 1 процент от общих мировых запасов угля; другими словами, они составляют очень небольшую часть всей угольной промышленности.

Антрацит также используется в отопительных печах некоторых старых домов и может использоваться в качестве бездымного топлива в печах с ручным управлением.

Типы угля: Энергетический сдвиг

По иронии судьбы, несмотря на то, что индустриальные страны всего мира стали топливом, которое привело к промышленной революции, они отказываются от сжигания угля в качестве источника энергии из-за своего вклада в выбросы парниковых газов. Отказ от угля для производства электроэнергии является одним из способов, с помощью которых такие страны, как Канада и Великобритания, решают проблему изменения климата.

Борьба с ее вкладом в загрязнение воздуха является лишь одной из проблем, стоящих перед угольной промышленностью. Будучи одним из самых старых товаров, относящихся к горнодобывающему сектору, угольные шахты и методы добычи, используемые на них, долгое время были спорными.

Шахтеры, вдыхающие угольную пыль, образовавшуюся в процессе добычи, часто страдали заболеванием, известным как «черное легкое», которое часто встречается в районах, где в добыче угля работает большая рабочая сила, особенно в Аппалачском регионе США.

Как можно видеть, в то время как типы угля часто окрашиваются одной и той же кистью, существует более одного сорта. Знакомство с различиями является ключевым для энергетических инвесторов, оценивающих компании и проекты.

Для более детального ознакомления с различными типами угля и их использованием, ознакомьтесь с другими нашими статьями на эту тему:

И если вы хотите начать инвестировать в уголь, прочитайте наше Введение в инвестирование в уголь.

Не забудьте подписаться на нас @INN_Resource для получения новостей в режиме реального времени.

Это обновленная версия статьи, опубликованной Investing News Network в 2013 году.

Раскрытие информации о ценных бумагах : Я, Мелисса Пистилли, не имею прямых инвестиций в компании, упомянутые в этой статье.

,
Уголь объяснил - Управление энергетической информации США (EIA)

Уголь занимает миллионы лет, чтобы сформировать

Уголь - горючая черная или коричневато-черная осадочная порода с высоким содержанием углерода и углеводородов. Уголь классифицируется как невозобновляемый источник энергии, потому что для его образования требуются миллионы лет. Уголь содержит энергию, запасенную растениями, которые жили сотни миллионов лет назад в болотистых лесах.

Слоев грязи и камней покрывали растения на протяжении миллионов лет.В результате давление и жара превратили растения в вещество, которое мы называем углем.

Типы угля

Уголь подразделяется на четыре основных типа или категории: антрацит, битум, суббитум и лигнит. Рейтинг зависит от типов и количества углерода, содержащегося в угле, и от количества тепловой энергии, которую уголь может производить. Степень залежи угля определяется количеством давления и тепла, которые воздействовали на растения с течением времени.

Антрацит содержит 86–97% углерода и, как правило, имеет самую высокую теплотворную способность среди всех марок угля. В 2018 году на долю антрацита приходилось менее 1% добываемого угля в Соединенных Штатах. Все рудники антрацита в Соединенных Штатах находятся в северо-восточной части Пенсильвании. Антрацит в основном используется в металлургии.

Битумный уголь содержит 45–86% углерода. Битуминозный уголь в Соединенных Штатах имеет возраст от 100 до 300 миллионов лет.Битуминозный уголь является наиболее распространенным видом угля, найденным в Соединенных Штатах, и на него приходится около 47% общего производства угля в США в 2018 году. Битумный уголь используется для выработки электроэнергии и является важным топливом и сырьем для производства железа и стали. , Западная Вирджиния, Иллинойс, Пенсильвания, Кентукки и Индиана были пятью основными странами-производителями битуминозного угля в 2018 году, на которые вместе приходилось 75% всего производства битуминозного угля.

Суббитуминозный уголь обычно содержит 35-45% углерода и имеет более низкую теплотворную способность, чем битуминозный уголь.Большинству суббитуминозного угля в Соединенных Штатах, по крайней мере, 100 миллионов лет. Около 45% от общего объема добычи угля в США в 2018 году было суббитуминозным, а в Вайоминге - почти 89%.

Lignite содержит 25–35% углерода и имеет самое низкое содержание энергии среди всех угольных марок. Месторождения бурого угля, как правило, относительно молоды и не подвергались воздействию высокой температуры или давления. Лигнит является рассыпчатым и имеет высокое содержание влаги, что способствует его низкой теплотворной способности.В 2018 году на долю лигнита приходилось 8% общего производства угля в США. Около 52% добывалось в Северной Дакоте, а около 43% - в Техасе. Лигнит в основном используется для выработки электроэнергии. Завод в Северной Дакоте также преобразует лигнит в синтетический природный газ, который отправляется потребителям в восточной части Соединенных Штатов.

Последнее обновление: 11 октября 2019 г.

,

Что такое уголь?

Большинство людей знают уголь как ископаемое топливо, которое используется для производства около 40 процентов мировой электроэнергии. 1 Это легковоспламеняющаяся черная или коричневая осадочная порода, состоящая в основном из органического углерода.

Однако на самом деле существует два основных типа угля: «термический» уголь, который в основном используется для выработки электроэнергии, и «металлургический» уголь, который в основном используется для производства стали. Термический уголь более богат, имеет более низкое содержание углерода и содержит больше влаги, чем металлургический уголь.

Помимо производства электроэнергии, уголь также широко используется в производстве цемента и в качестве компонента тысяч других продуктов. 2

Оба типа угля образуются одинаковым образом; от разложившейся растительности, которая была сжата под слоями песка, отложений и горных пород при высоких температурах в течение миллионов лет.

Обычно встречается в виде пластов (угольных пластов) или жил (угольных пластов), а в Австралии уголь добывается над и под землей.


Австралийские месторождения угля, как полагают, имеют возраст от 140 до 225 миллионов лет. 3


Как уголь производит электричество?

Проще говоря, производство электроэнергии на угле - это пятиступенчатый процесс:

  1. Термический уголь (черный или коричневый), который был превращен в мелкий порошок, сжигается
  2. Полученное тепло используется для превращения воды в пар
  3. Пар с очень высоким давлением затем используется для вращения турбины, соединенной с электрический генератор
  4. Вращающаяся турбина заставляет большие магниты вращаться в витках медного провода; это называется генератором
  5. Движущиеся магниты заставляют электроны в проводах перемещаться из одного места в другое, создавая электрический ток и производя электричество.

В Австралии электричество транспортируется по линиям электропередачи и распределения через сложную подключенную сеть к вашему дому или рабочему месту.

Вы можете узнать больше о сетке здесь.

Узнайте больше об угле в Австралии.

Рекомендации
  1. Всемирная угольная ассоциация 2013, Статистика угля.
  2. Geoscience Australia 2012, Информационный бюллетень об угле, Австралийский атлас минеральных ресурсов, шахт и перерабатывающих центров, Австралийское Содружество, Канберра.
  3. Geoscience Australia 2012, Информационный бюллетень об угле, Австралийский атлас минеральных ресурсов, шахт и перерабатывающих центров, Австралийское Содружество, Канберра.
,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о