Бурый уголь формула: Бурый уголь

Бурый уголь | Полезные ископаемые | Кобринский район

Бурый уголь

Беларусь, Брестская область, Кобрин

→ Кобринский район → Полезные ископаемые

Бурые угли это одни из самых
молодых сортов каменных углей, с малой степенью углефикации,
переходной вид от торфа к каменному углю. Содержание золы в
составе бурых углей колеблется от 6 до 45%. Теплота сгорания
варьируется от 2500 до 5000 ккал/кг. В свежедобытом буром
угле содержится большое количество влаги (до 60%). На
открытом воздухе влага испаряется, и её содержание снижается
до 30%. При воздействии атмосферных осадков бурые угли
быстро выветриваются и превращаются в мелкую пыль. При
длительном хранении бурые угли самовоспламеняются.

Усреднённый химический состав бурого угля:
углерод 69%; водород 5,2%; кислород 25%; азот 0,8%.

Почему называются бурые? Потому что на цвет
эти угли имеют бурую окраску. Если классифицировать их по
внешнему виду, то можно выделить следующие виды бурого угля:
землистый бурый уголь – это рыхлый, мелкокусковый и легко
рассыпающийся материал; плотный бурый уголь: в основном состоит
из блестящих и матовых кусков; лигнит – это плотные образования,
которые сохранили древесную клеточную структуру; смолистый бурый
уголь – очень плотный, темно-бурый и даже черный, в изломе
блестящий наподобие смолы; листоватый, бумажный бурый уголь, или
дизодил, представляет тонкослоистую истлевшую растительную
массу, легко делящуюся на тонкие листики; торфяной уголь, как бы
войлочный, похожий на торф, часто содержит много посторонних
примесей и иногда переходит в квасцовую землю. Содержание
горючих элементов и золы колеблется у различных бурых углей в
широких пределах;

В зависимости от содержания влаги можно
выделить 3 группы бурых углей: Б1 – влажность более 40%; Б2 –
влажность 30-40%; Б3 – влажность менее 30%.

В чистом виде бурые угли применяются для
бытовых нужд населения, для энергетических нужд и слоевого
сжигания в котельных установках с колосниковыми топками,
пылевидного сжигания в стационарных котельных установках,
производства строительных материалов (цемент, известь, кирпич),
производства жидкого и газообразного топлива, активированных
углей, агломерирования (окускования) и иногда даже для
коксования. Окисленные угли используются для производства
гуминовых препаратов (удобрений, горного воска и углещелочных
реагентов).

Пласты бурого угля имеют линзовидный
характер, мощность изменяется от 1 до 30 м. В последнее время
идёт развитие применения бурого угля как сырья для производства
синтетического жидкого топлива, а также для газификации с
последующим получением топлив и различных кислородосодержащих
соединений. Основные формирования бурого угля начались в
мезозойском и кайнозойском периодах 250 – 65 млн. и 65 – 2 млн.
лет назад соответственно.

Месторождения бурого угля часто располагаются
рядом с каменноугольными. Как сырье, бурый уголь из-за своей
дешевизны считается перспективным топливом: запасы угля
залегают, как правило, на небольшой глубине 100 метров и более,
поэтому бурый уголь добывают самым простым и дешевым открытым
способом, в разрезах.

Однако по своим качественным характеристикам
такие как формула угля, теплота сгорания, зольность и
влагосодержание бурый уголь уступает каменному углю: имеет
большое содержание летучих веществ, за счет этого, как уже было
сказано, бурый уголь склонен к самовоспламенению. Традиционное
слоевое сжигание бурого угля приводит к загрязнению окружающей
среды окислами азота, серы и другими вредными веществами.

Бурые угли перевозятся всеми видами
транспорта. В зимний период эти угли подвергаются смерзанию при
перевозке и производитель должен принимать профилактические меры
предотвращающие их смерзание (сушку, перемораживание,
омасливание). Нерассортированные и рассортированные угли
транспортируются навалов в открытых транспортных средствах.
Рассортированные угли допускается транспортировать в упаковке.

Хранение топлива осуществляется на специально
оборудованных складах. Угли, поступающие на склад укладываются в
штабеля. Укладку угля в штабеля производят слоями. Хранить бурые
угля желательно в защищённом от солнечных лучей и атмосферных
осадков месте.

Месторождения в районе деревень:
Быстрица, Лепесы, Луцевичи, Подберье и др.

Навигация

Поиск по сайту

Наши партнеры

Из чего состоит уголь? Какова химическая формула угля

Уголь — это один из самых древних видов топлива, известных человеку. И даже сегодня он занимает лидирующие позиции по объему использования. Причиной тому служит его распространенность, легкость добычи, переработки и использования. Но что он собой представляет? Какова химическая формула угля?

На самом деле данный вопрос не совсем корректен. Уголь — это не вещество, это смесь различных веществ. Их целое множество, поэтому полностью определить состав угля невозможно. Поэтому под химической формулой угля в этой статье мы будем подразумевать скорее его элементный состав и некоторые другие особенности.

Но что мы можем узнать о состоянии этого вещества? Уголь образуется из останков растений в течение многих лет вследствие воздействия большой температуры и давления. А так как растения имеют органическую природу, то и в составе угля будут преобладать органические вещества.

В зависимости от возраста и иных условий происхождения угля его делят на несколько видов. Каждый вид отличается элементарным составом, наличием примесей и другими немаловажными характеристиками.

Бурый уголь

Является самым молодым видом угля. В нем даже наблюдается растительная древесная структура. Образуется напрямую из торфа на глубине порядка 1 километра.

Этот вид угля содержит достаточно большое количество влаги: от 20 до 40%. При попадании на воздух она испаряется, а уголь рассыпается в порошок. Далее речь пойдет о химическом составе именно этого сухого остатка. Количество неорганических примесей в буром угле также велико и составляет 20-45%. В качестве этих примесей выступают диоксид кремния, оксиды алюминия, кальция и железа. Также в нем могут содержаться оксиды щелочных металлов.

Много в этом угле и летучих органических и неорганических веществ. Они могут составлять до половины массы этого вида угля. Элементарный состав за вычетом неорганических и летучих веществ следующий:

• Углерод 50-75%.
• Кислород 26-37%.
• Водород 3-5%.
• Азот 0-2%.
• Сера 0,5-3%.

Каменный уголь

По времени образования этот вид угля идет следующим после бурого. Он имеет черный или серо-черный цвет, а также смоляной, иногда металлический блеск.

Влажность каменного угля значительно меньше бурого: всего 1-12%. Содержание летучих веществ в каменном угле очень колеблется в зависимости от места добычи. Оно может быть минимальным (от 2%), но может и достигать значений, аналогичных бурому углю (до 48%). Элементарный состав следующий:

• Углерод 75-92%.
• Водород 2,5-5,7%.
• Кислород 1,5-15%.
• Азот до 2,7%.
• Сера 0-4%.

Отсюда можно сделать вывод, что химическая формула угля каменного состоит из большего числа углерода, чем у бурого. Это делает данный вид угля более качественным топливом.

Антрацит

Антрацит — это самая древняя форма ископаемого угля. Ему присущ темно-черный цвет, и он имеет характерный металлический блеск. Это самый лучший уголь по количеству тепла, которое он выделяет при горении.

Количество влаги и летучих веществ в нем очень мало. Около 5-7% на каждый показатель. А элементарный состав характеризуется крайне высоким содержанием углерода:

• Углерод более 90%.
• Водород 1-3%.
• Кислород 1-1,5%.
• Азот 1-1,5%.
• Сера до 0,8%.

Больше угля содержится лишь в графите, который является дальнейшей стадией углефикации антрацита.

Древесный уголь

Этот тип угля не является ископаемым, поэтому он имеет некоторые особенности своего состава. Производят его путем нагрева сухой древесины до температуры 450-500 ^oC без доступа воздуха. Этот процесс называют пиролизом. В ходе него из древесины выделяется ряд веществ: метанол, ацетон, уксусная кислота и другие, после чего она превращается в уголь. Кстати, горение древесины — это тоже пиролиз, но из-за наличия кислорода воздуха загораются выделяющиеся газы. Именно этим и обуславливается наличие языков пламени при горении.

Древесина не является однородной, в ней очень много пор и капилляров. Подобная структура отчасти сохраняется и полученном из нее угле. По этой причине он обладает хорошей адсорбционной способностью и применяется наряду с активированным углем.

Влажность этого типа угля совсем небольшая (около 3%), но при длительном хранении он поглощает влагу из воздуха и процентное содержание воды повышается до 7-15%. Содержание неорганических примесей и летучих веществ регламентируется ГОСТами и должно составлять не более 3% и 20% соответственно. Элементный состав зависит от технологии получения, и примерно выглядит так:

• Углерод 80-92%.
• Кислород 5-15%.
• Водород 4-5%.
• Азот ~0%.
• Сера ~0%.

Химическая формула угля древесного показывает, что по содержанию углерода он близок к каменному, но вдобавок имеет лишь незначительное количество ненужных для горения элементов (серы и азота).

Активированный уголь

Активированный уголь — это тип угля с высокой удельной поверхностью пор, из-за чего он обладает даже большей адсорбционной способностью, чем древесный. В качестве сырья для его получения используются древесный и каменный угли, а также скорлупа кокосовых орехов. Исходный материал подвергают процессу активации. Суть его состоит в том, чтобы вскрыть закупоренные поры действием высокой температуры, растворами электролитов или водяным паром.

В ходе процесса активации меняется лишь структура вещества, поэтому химическая формула активированного угля идентична составу сырья, из которого тот был изготовлен. Влажность активированного угля зависит от удельной поверхности пор и обычно составляет менее 12%.

Типы, характеристики, использование, применение и факты

Прежде чем вы убежите, думая, что это еще одно сложное соединение, давайте скажем вам, что это не так! Лигнит — это просто разновидность угля, обычно коричневато-черного цвета. Поэтому его еще называют бурым углем. Однако он также может встречаться в других цветных формах, таких как желтый и даже черный, которые встречаются редко. Итак, давайте определим бурый уголь. Это мягкий коричневатый уголь, образованный естественным образом спрессованным торфом на мелководьях с температурой ниже 100°C. Бурый уголь обычно горюч по своей природе и часто образуется в виде осадочной породы. Из-за низкого содержания тепла бурый уголь считается углем самого низкого качества, и часто обнаруживается, что он содержит узнаваемые окаменелости растений.

Характеристики

Лигнит имеет содержание углерода около 25-35%, которое может повышаться до 60-70% в беззольной и сухой форме. Также имеет высокую влажность до 75% и зольность 6-19%. Теплотворная способность бурого угля составляет около 17 мегаджоулей на кг.

Часть содержащейся воды даже высвобождается из-за постоянного воздействия погодных изменений, в результате чего также может происходить крошение или распад бурого угля. Это, в свою очередь, снижает ценность лигнита как топлива. Кроме того, он геологически моложе других высокосортных углей и, как правило, залегает в третичном периоде.

Бурый уголь обычно имеет промежуточную плотность, древесную текстуру и содержание углерода между торфом и битуминозным углем. Торф, бурый уголь, битуминозный и антрацит — это разные формы угля.

Использование бурого угля

Бурый уголь может использоваться в различных целях, и наиболее часто встречающимся является электростанция, работающая на ископаемом топливе. Поскольку бурый уголь содержит большое количество летучих веществ, его можно легко преобразовать в жидкие и газообразные формы, такие как нефтепродукты.

Кроме того, из-за обилия запасов лигнита по всему миру, он используется исключительно в качестве топлива для выработки паровой электроэнергии. Единственное экологически выгодное использование бурого угля, вероятно, связано с выращиванием, а также распространением микробов биоконтроля, которые используются для борьбы с вредными болезнетворными вредителями, поражающими растения.

Популярные области применения бурого угля включают

• Производство электроэнергии (79%)

• Синтетический производство природного газа (13%)

• Производство удобрений (7%)

• Дома Буроугольные электростанции

  • Такие штаты, как Северная Дакота, получают огромную выгоду от буроугольных электростанций, поскольку они помогают производить надежное и доступное количество электроэнергии. Это особенно помогает фермерам и малым предприятиям, поскольку снижает общие эксплуатационные расходы. Это не только помогает предприятиям стать конкурентоспособными на международном уровне, но и способствует экономическому и промышленному развитию государства.

  • Точно так же Германская Демократическая Республика стала сильно зависеть от выработки электроэнергии на основе бурого угля, чтобы стать более самодостаточной.

  • Другие виды использования включают преобразование бурого угля в кокс, проводимое восточногерманскими учеными для металлургических целей. Интересно, что большая часть железнодорожной сети Deutsche Reichsbahn в значительной степени полагалась на энергию, полученную из бурого угля либо через электрические линии, либо через паровые поезда.

  • Тем не менее, бурый уголь неэффективен для транспортировки, так как имеет высокое содержание влаги и низкую плотность. Поэтому он не продается на мировом рынке по сравнению с другими высококачественными углями.

   

  Типы лигнита

  Мы можем разделить лигнит на два типа — 

   

  Ксилоидный лигнит

  Ксилоидный лигнит имеет волокнистую структуру древесины. Вот почему эта форма бурого угля часто может иметь внешний вид и прочность обычного дерева. Тем не менее, между ксилоидным лигнитом и древесиной все еще существует большая видимая разница, и мы можем обнаружить, что горючая древесная ткань в первом претерпела значительные изменения.

   

  Мы можем измельчить ксилоидный бурый уголь в мелкий порошок в процессе растирания. Мы также можем получить большое количество гуминовой кислоты, если смешаем ее со слабым раствором калия.

   

  Знаете ли вы?

  Бурый уголь является самой вредной из известных нам форм угля, поскольку он может представлять серьезную опасность для здоровья. Это связано с большим количеством вредных выбросов, выбрасываемых в окружающую среду в результате сгорания, включая NOx, SO2 и пыль. Если мы подвергаемся воздействию загрязнения воздуха, вызванного лигнитом, может увеличиться риск рака легких, сердечных заболеваний и хронического бронхита.

   

  Кроме того, высокое содержание влаги в сыром лигните, добытом в шахте, может привести к опасным выбросам CO2. Поэтому нам необходимо более ответственно и экологично решать проблему загрязнения воздуха из-за сжигания бурого угля.

   

  Бурый уголь представляет собой легковоспламеняющийся минерал от темно-коричневого до черного цвета, образующийся в течение миллионов лет в результате неполного распада растительного вещества под высоким давлением и температурой в безвоздушной среде. Другими словами, бурый уголь — это уголь. Бурого угля много, и его легко получить. Электроэнергия, вырабатываемая из лигнита, надежна. Электроэнергия, вырабатываемая из лигнита, экологически безопасна. Электричество, полученное из лигнита, стоит недорого. Электростанции используют бурый уголь экологически чистым способом.

  Характеристики лигнита

  Бурый уголь имеют коричневый цвет и слоистую структуру с видимыми следами древесных волокон. Термин лигнит происходит от латинского слова lignum, что означает «дерево». Поскольку они происходят из растений с большим количеством смолы, в них много летучих веществ. Свежедобытый бурый уголь груб, но не тверд, и для разбивания огромных кусков требуется сильный удар молотком. Однако на воздухе он быстро теряет влагу и распадается. Даже если он выглядит полностью сухим, уровень влажности может достигать 30%. Транспортировка бурого угля на большие расстояния нерентабельна из-за его высокой влажности и низкой теплотворной способности.

  Бурый уголь — другое название рыхлого лигнита.

  Бурый уголь представляет собой уголь с самым низким рейтингом в системе классификации и в основном используется в качестве топлива для электростанций. Бурый уголь имеет цвет от коричневого до черного и имеет теплотворную способность менее 19,306 кДж/кг. Растительные остатки могут присутствовать в отложениях бурого угля, поскольку они геологически молоды. Содержание влаги и летучих веществ в буром угле довольно высокое, более 25% и более 24% соответственно, а зольность колеблется от 3 до 15%. Высокая влажность бурого угля создает ряд проблем при его использовании, так как снижает электрический КПД тепловых электростанций и может вызвать проблемы при обращении, например, самовозгорание. Кроме того, высокий уровень влажности влияет на плотность энергии топлива, что делает транспортировку на дальние расстояния нерентабельной. В результате буроугольные электростанции часто строятся рядом с шахтами, которые их обеспечивают.

  Использование лигнита

  Большая часть бурого угля используется для производства энергии. Небольшие количества, с другой стороны, используются в сельском хозяйстве, производстве и даже в ювелирных изделиях. Его историческое использование в качестве топлива для отопления домов неуклонно сокращалось, и в настоящее время его использование для выработки электроэнергии имеет приоритет.

  Отопление в доме

  Бурый уголь использовался и используется для отопления домов в качестве замены или в сочетании с дровами. Для этого его часто измельчают в брикеты. По сравнению с более дорогим каменным углем лигнит обычно считался топливом для бедных из-за его запаха.

  Топливо

  Бурый уголь добывают по всему миру и практически используют исключительно для производства паровой электроэнергии. Сжигание бурого угля дает меньше тепла на единицу выделяемого диоксида углерода и серы, чем другие сорта угля. Излучает при сгорании.

  В области сельского хозяйства

  Сельское хозяйство является экологически безопасным применением лигнита. Бурый уголь может быть предпочтительнее коммерческих гуматов калия в качестве экологически чистой добавки к почве, повышающей катионный обмен и доступность фосфора в почвах при минимизации доступности тяжелых металлов. Зола-унос бурого угля, образующаяся при сжигании бурого угля на электростанциях, может использоваться в качестве добавки к почве и удобрения. Тем не менее, существует мало всесторонних исследований долгосрочных преимуществ использования бурого угля в сельском хозяйстве.

  Микроорганизмы биологической борьбы, уменьшающие вредителей растений, также можно выращивать и распространять с использованием лигнита. Углерод добавляется к органическому веществу в почве, а биологические контрольные бактерии действуют как естественная альтернатива пестицидам.

  Леонардит – богатый гуминовыми кислотами кондиционер для почвы, образующийся в результате естественного окисления лигнита вблизи поверхности Земли.

  Буровой раствор

  Лигнит, обработанный амином (ATL), является результатом реакции четвертичного амина, который используется в буровом растворе для предотвращения потери жидкости во время бурения.

  В качестве адсорбента для промышленного использования

  Бурый уголь можно использовать в качестве промышленного адсорбента. Эксперименты показывают, что его адсорбция метиленового синего находится в пределах существующего диапазона активированных углей, используемых в промышленности.

   

  С точки зрения ювелирных изделий

  Гагат — это тип лигнита, который использовался в качестве драгоценного камня на протяжении тысячелетий. Гагат широко использовался в ожерельях и других украшениях в Британии с эпохи неолита до конца римского периода, причем самые ранние предметы датируются 10 000 г. до н.э. Джет ненадолго возродился в викторианской Британии.

  Типы бурого угля

  Бурый уголь подразделяется на две категории. Первый тип — это ксилоидный лигнит, также известный как ископаемое дерево, а второй — компактный лигнит, также известный как совершенный лигнит.

  Ксилоидный лигнит

  Хотя ксилоидный лигнит обладает прочностью и внешним видом обычной древесины, ясно, что горючая древесная ткань претерпела значительные изменения. Растирание превращает его в мелкий порошок, и он образует значительное количество гуминовой кислоты при воздействии мягкого раствора поташа. Леонардит представляет собой бурый уголь, подвергшийся окислению и содержащий много гуминовых кислот.

  Бурый уголь

  Другим типом лигнита является уголь, похожее на драгоценный камень затвердевшее вещество, которое обычно используется для изготовления различных видов украшений.

  Бурый уголь для карбонизации

  Для первичного производства гудрона и жидкого топлива сухой лигнит содержит менее 20% золы. Для производства брикетов лигнит для экстракции — содержит более 12 DM процентов битума и используется для извлечения парафина и битума.

  Энергетический бурый уголь

  Для тепловых электростанций; энергия и зольность более 6,5 МДж/кг и менее 40% соответственно.

  Брикет буроугольный

  Для производства буроугольных брикетов; энергия и зольность более 8,4 МДж/кг и менее 15% соответственно.

  бурый уголь

  Бурый уголь , часто называемый бурым углем , представляет собой самый низкий сорт угля и используется почти исключительно в качестве топлива для выработки электроэнергии на пару. Он коричневато-черный, имеет высокое содержание влаги, иногда достигающее 66%, и очень высокую зольность по сравнению с битуминозным углем. Это также гетерогенная смесь соединений, для которых не подходит ни одна структурная формула. Дополнительные рекомендуемые знания Теплоемкость лигнита колеблется от 10 до 20 МДж/кг (от 9 до 17 миллионов БТЕ на короткую тонну) на влажной, не содержащей минеральных веществ основе. Теплосодержание бурого угля, потребляемого в Соединенных Штатах, составляет в среднем 13 миллионов БТЕ/т (15 МДж/кг) в состоянии поставки (т. е. содержащего как внутреннюю влагу, так и минеральные вещества). При взаимодействии с четвертичным амином образуется обработанный амином лигнит (ATL). ATL используется в буровом растворе для уменьшения водоотдачи. Из-за своей низкой энергетической плотности бурый уголь неэффективен при транспортировке и не так широко продается на мировом рынке по сравнению с более высокими сортами угля. Его часто сжигают на электростанциях, построенных очень близко к каким-либо шахтам, например, в долине Латроб в Австралии и на заводе Luminant в Монтиселло в Техасе. Выбросы двуокиси углерода от электростанций, работающих на буром угле, как правило, намного выше, чем от аналогичных электростанций, работающих на каменном угле. Дальнейшая эксплуатация буроугольных электростанций, особенно в сочетании с открытой добычей и при отсутствии технологий, позволяющих избежать выбросов, таких как секвестрация углерода, вызывает политические споры. [1] [2] Бурый уголь, добытый в миллионах метрических тонн [ ] : 80 5020 671872 671872 57 2002 1970 1980 1990 2000 2001 1. Германия 369 300 388 000 356 500 167 700 14 2. Россия 127 000 141 000 137 300 86 400 83 200 3. США 5 400 42 300 82 600 83 500 4. Австралия 24 200 32 900 46 000 65 000 5. Греция 8 100 23 200 51 700 63 300 67 000 6. Польша 32 800 36 900 67 600 61 300 9050214 2 7. Турция 4 400 15 000 43 800 63 000 8. Чехия 67 000 87 000 71 000 50 100 50 700 9. Китайская Народная Республика 13 000 22 000 38 000 7 000 14 10.