Уголь характеристики: Характеристики угля по сортомаркам

Удельная теплоемкость каменного угля – описание свойства

Удельная теплоемкость показывает, какое количество теплоты нужно сообщить 1 кг каменного угля, чтобы он нагрелся на 1 градус. Измеряться температура может как по шкале Кельвина, так и Цельсия. Чаще всего ее измеряют именно в кельвинах. Она вычисляется по специальной формуле, обозначается буквой C и выражается в Дж/(кг*К).

В отличие от обычного показателя теплоемкости, удельная ограничивается определенным объемом исследуемого образца (1 кг) и повышением его теплоты ровно на 1 температурную единицу.

Показатель удельной теплоемкости зависит от:

  • Выхода летучих веществ
  • Сообщаемой температуры
  • Зольности
  • Влажности

Удельная теплоемкость каменного угля – 1300 Дж/(кг*К). Это наибольший показатель среди твердых минералов.

Подробно о других свойствах каменного угля вы можете прочитать на наших следующих страницах:

  • Теплота сгорания (калорийность) каменного угля
  • Низшая и высшая теплота сгорания каменного угля
  • Удельная теплота сгорания каменного угля
  • Влажность и влагоемкость каменного угля
  • Вспучиваемость каменного угля
  • Выход летучих веществ каменного угля
  • Дробимость каменного угля
  • Зольность каменного угля
  • Отражательная способность каменного угля
  • Пористость каменного угля
  • Плотность каменного угля
  • Прочность каменного угля
  • Радиоактивность каменного угля
  • Спекаемость и коксуемость каменного угля
  • Твердость каменного угля
  • Теплоемкость каменного угля
  • Теплопроводность каменного угля
  • Трещиноватость каменного угля
  • Хрупкость и вязкость каменного угля
  • Электропроводность каменного угля

Также читайте нашу статью Свойства и характеристики каменного угля.

  • Добыча ПГС
  • Виды гравия
  • Виды щебня
  • Характеристики и свойства мраморного щебня 5-10
  • Щебень для бетона
  • Щебень для расклинцовки
  • Виды грунтов
  • Виды питательных грунтов
  • Виды угля
  • Марки угля
  • Влажность и влагоемкость каменного угля
  • Вспучиваемость каменного угля
  • Дробимость каменного угля
  • Зольность каменного угля
  • Пористость каменного угля
  • Прочность каменного угля
  • Радиоактивность каменного угля
  • Удельная теплоёмкость каменного угля
  • Коэффициент уплотнения грунтов и строительных материалов
  • Насыпная плотность сыпучих материалов и грунтов
  • Меры безопасности при уборке снега во дворах
  • Как сделать пруд на даче своими руками

Выход летучих веществ каменного угля – описание свойства

Летучие вещества каменного угля – это паро- и газообразные продукты, которые выделяются из ископаемой породы при ее нагревании без доступа воздуха. Их содержание зависит от петрографического состава и степени метаморфизма угля. Обозначается свойство буквой V.

К летучим веществам относят:

  • Каменноугольную смолу
  • Углекислый газ
  • Водород
  • Бензол
  • Толуол
  • Аммиак
  • Метан

Обратите внимание, что сюда не входит влага, которая содержится в угле и испаряется при его нагревании.

Образуются летучие соединения при термическом разложении сложных минеральных и органических компонентов угля. После их выхода остается зола из минеральных веществ, или спекшийся кокс (коксовый остаток).

Летучие вещества выделяются при нагревании угля до 850°С в безвоздушном пространстве.

Непосредственно их выход начинается при более низких температурах:

  • У бурого угля – при 170°С
  • У газового – при 210°С
  • У полужирного – при 260°С
  • У тощего – при 320°С
  • У антрацита – при 380°С

Продолжается выделение летучих веществ до полного сгорания породы. При температуре 850°С выход веществ полностью заканчивается через 6-7 минут.

Выявляют свойство в лаборатории. Методика подробно описана в ГОСТе Р 55660-2013.

Согласно ГОСТу, характеристику определяют путем сжигания пробы угля массой 1 г в специальной муфельной печи при температуре 850°С в течение 7 минут. После вычисляют количество соединений по проценту потери массы образца с вычетом влажности.

Как мы уже говорили, выход летучих веществ зависит от степени углефикации материала. Чем выше метаморфизм породы, тем меньше летучих веществ образуется при ее сжигании. Их количество увеличивается при окислении органической части породы – углерод и другие элементы взаимодействуют с кислородом и образуют летучие оксиды (СО2, NO2 и другие). Высокий выход летучих веществ у угля с большой зольностью.

Содержание летучих веществ в разных видах твердого топлива следующее:

  • Торф – 70%
  • Горючие сланцы – 70-85%
  • Бурый уголь – 33-60%
  • Каменный уголь – 8-50%
  • Антрацит – 2-9%

При длительном хранении угля на открытом воздухе активизируются окислительно-восстановительные процессы, и процент выхода летучих веществ увеличивается от 2% до 18% (в зависимости от степени углефикации породы). Выход летучих соединений высокий при значительной минерализации угля.

Показатель выхода летучих веществ напрямую влияет на сферу применения угля и является важной характеристикой при классификации материала по маркам. Также от нее зависят и другие свойства угля, такие как теплота сгорания и спекаемость.

Теплота сгорания топлива с высоким содержанием летучих веществ снижается. Такие материалы хуже поддаются коксованию. Многие газы, которые образуются при сжигании угля, загрязняют атмосферу. Это, например, сернистый газ (SO2), углекислый газ (СО2), угарный газ (СО). Чем ниже их выход, тем более экологическим считается топливо.

Спекаемость углей оценивается на основании значений выхода летучих веществ, а также характеристики твердого нелетучего остатка.

Кроме того, при коксовании ископаемых углей летучие вещества улавливаются и используются как ценное химическое сырье.

Подробно о других свойствах каменного угля вы можете прочитать на наших следующих страницах:

  • Влажность и влагоёмкость каменного угля
  • Вспучиваемость каменного угля
  • Дробимость каменного угля
  • Зольность каменного угля
  • Отражательная способность каменного угля
  • Пористость каменного угля
  • Плотность каменного угля
  • Прочность каменного угля
  • Радиоактивность каменного угля
  • Спекаемость и коксуемость каменного угля
  • Теплота сгорания (калорийность) каменного угля
  • Удельная теплота сгорания каменного угля
  • Низшая и высшая теплота сгорания каменного угля
  • Твердость каменного угля
  • Теплоемкость каменного угля
  • Удельная теплоемкость каменного угля
  • Теплопроводность каменного угля
  • Трещиноватость каменного угля
  • Хрупкость и вязкость каменного угля
  • Электропроводность каменного угля

Также читайте нашу статью Свойства и характеристики каменного угля.

  • Виды гравия
  • Характеристики и свойства диоритового щебня 5-20
  • Щебень для грунтовых дорог
  • Щебень для бетона
  • Щебень для расклинцовки
  • Виды отсева
  • Виды песка
  • Добыча песка
  • Виды грунтов
  • Виды торфогрунта
  • Грунт для фундамента
  • Виды угля
  • Генетическая классификация угля (петрографический состав)
  • Уголь марки КЖ (коксовый жирный)
  • Влажность и влагоемкость каменного угля
  • Выход летучих веществ каменного угля
  • Дробимость каменного угля
  • Прочность каменного угля
  • Радиоактивность каменного угля
  • Спекаемость и коксуемость угля
  • Твёрдость каменного угля
  • Трещиноватость каменного угля
  • Низшая и высшая теплота сгорания каменного угля
  • Насыпная плотность сыпучих материалов и грунтов
  • Как рассчитать объём снега
  • Меры безопасности при уборке снега во дворах

Характеристики угля | Fossil Consulting Services, Inc.

Что такое уголь? Слово «уголь» описывает множество различных типов каменных материалов, которые содержат сложные углеводороды и органические соединения в различных смесях. Важно понимать существующие типы, а также преимущества и недостатки, связанные с каждым типом. Выбор правильного типа или смеси угля для использования на электростанциях или в промышленных котлах поможет максимизировать прибыль при поддержании выбросов в пределах установленных стандартов.

Различные виды угля, используемые в электростанциях или промышленных котлах, образуются из остатков торфа, папоротников и других растений, произрастающих на суше. Во многих угольных пластах обнаружены ископаемые остатки деревьев и растений. Отложения с течением времени подвергались различному количеству тепла и давления. В зависимости от того, насколько изменился органический материал растений, образовались различные типы угля. Угли, подвергшиеся наибольшим изменениям, имеют молекулярную структуру, отличную от органического материала, из которого они произошли. Те угли, которые претерпели наименьшие изменения, больше напоминают молекулярную структуру органического материала, из которого они произошли.

Существует четыре различных типа угля:

  • Антрацит – содержит от 86% до 98% углерода по весу и медленно сгорает в котлах
  • Битуминозный – содержит от 69% до 86% углерода по весу
  • Sub -битуминозный – содержит меньше углерода, больше воды и является менее эффективным источником тепла для котлов
  • Бурый уголь – содержит до 70% воды по массе. Выбрасывает больше загрязняющих веществ из котлов, чем из других углей.

Антрацит образуется из битуминозного угля, когда в складчатых породах во время образования горных хребтов возникает большое давление. Это происходит только в ограниченных географических районах — прежде всего в районе Аппалачей в Пенсильвании. Антрацит имеет самую высокую энергоемкость среди всех углей и используется для производства кокса, топлива, используемого в сталелитейных печах.

Большое давление приводит к образованию битуминозного угля. Битуминозный уголь обычно используется в котлах электростанций для выработки электроэнергии. Битуминозный уголь имеет более высокую теплотворную способность котла, чем суббитуминозный или лигнит, но меньшую, чем у антрацита. Битуминозный уголь добывается в основном на Среднем Западе и в Аппалачах.

Заводские химики проводят анализы угля по мере его поступления. Зная свойства угля, операторы котлов могут корректировать процедуры для получения максимального тепла от угля и минимизировать негативные последствия плохого сгорания. Анализируется следующий контент:

  • Влага – это вода, содержащаяся в угле. Никакого тепла он не дает. Вместо этого топливо должно выделять тепло для испарения воды при сгорании топлива. Это тепло теряется с дымовыми газами. Потери тепла из-за влаги в топливе могут быть большими.
  • Летучие вещества указывает, насколько хорошо будет гореть уголь. Летучие вещества состоят из углеводородов и других газов, образующихся при нагревании образца сухого угля. Угли с содержанием летучих веществ менее 15% могут быть трудными для сжигания и требуют специальных процедур для эффективного сжигания.
  • Связанный углерод — это горючее вещество, остающееся после выделения летучих веществ из угля в виде газа. Количество связанного углерода указывает, сколько топлива должно быть сожжено в твердом состоянии. Угли с высоким процентным содержанием связанного углерода обычно горят медленнее, потому что твердый углерод сгорает медленнее, чем водород и другие летучие вещества. Высокое содержание связанного углерода обычно означает, что уголь должен быть измельчен в пульверизаторе до более мелких частиц для повышения скорости горения. Связанный углерод рассчитывается путем вычитания процента золы, влаги и летучих веществ из 100%.
  • Зола – это остаток, остающийся после сжигания всего горючего материала, содержащегося в угле. Зола является нежелательной частью угля. Зола увеличивает затраты на техническое обслуживание и может снизить надежность установки. Он не дает тепла, увеличивает вес топлива и увеличивает затраты на транспортировку и утилизацию.
  • Теплотворная способность – это количество произведенного тепла, выраженное в БТЕ при полном сгорании угля. Когда теплота сгорания определена, о ней можно сообщать двумя разными способами: как о более высокой теплотворной способности (HHV) или о более низкой теплотворной способности (LHV).

Другая серьезная проблема с углем связана с содержанием в нем серы. В большинстве углей содержится сера (химически связанная), подобно углероду и водороду; сера будет гореть. При сжигании серы образуются оксиды серы, широко известные как SOx. SOx из дымовых труб котлов способствует загрязнению окружающей среды кислотными дождями. Выбросы SOx можно сократить тремя способами: путем удаления серы из топлива, сухой десульфурации и мокрой десульфурации. Все эти способы удорожают сжигание угля в котлах.

Многие электростанции в настоящее время сжигают смесь угля в своих котлах, чтобы минимизировать затраты, связанные со сжиганием угля с высоким содержанием серы из Аппалачей с углем с низким содержанием серы из бассейна Паудер-Ривер (PRB). Полубитуминозный уголь PRB имеет низкую теплоту сгорания с низким содержанием серы, в то время как битуминозный уголь Аппалачей имеет высокую теплотворную способность с высоким содержанием серы. Уголь PRB производит меньше тепла на фунт, но стоит меньше, если учесть экологические соображения. Аппалачский уголь вырабатывает больше тепла в котлах за счет дорогостоящего оборудования для сокращения выбросов.
Руководство завода должно использовать лучшие отраслевые методы сжигания угля в своих котлах наряду с расчетами затрат, связанных с транспортировкой, обработкой, сжиганием и сокращением выбросов, связанных с выбранным источником угля.

 

Роль характеристик угля в электрохимическом поведении гибридных топливных элементов с прямым углеродом

А.
Фуэнте-Куэста, и

Кайронг
Цзян, 9 лет0058 и

Ана
Аренильяс б
а также

Джон Т. С.
Ирвин* и

Принадлежности автора

*

Соответствующие авторы

и

Химический факультет Сент-Эндрюсского университета, Файф, KY16 9ST, Великобритания

Электронная почта:
[email protected]
Факс: +44 1334463808
Тел: +44 1334463817

б

Национальный институт углерода (CSIC). C/ Francisco Pintado Fe N° 26, Овьедо, Испания

Аннотация

Растет интерес к гибридным прямым углеродным топливным элементам (HDCFC), которые в настоящее время считаются одним из наиболее эффективных вариантов производства чистой энергии из минерального угля. В этой работе два разных каменных угля (битуминозный и антрацит) были модифицированы путем карбонизации и окисления , и их электрохимическое поведение было сравнено в HDCFC, нанесенном на электролит. Представлен новый взгляд на механизм реакции HDCFC, обеспечивающий исчерпывающий анализ, учитывающий не только эволюцию свойств углей при обработке, но и другие соответствующие параметры, такие как влияние этапа подготовки клеток или взаимодействие угля. с другими компонентами клетки. Результаты показывают, что содержание углерода, углеродистая структура и реакционная способность углей являются ключевыми характеристиками для оптимального электрохимического поведения.