A szén típusai: összetétel, felhasználás és energiaérték

A szén üledékes fekete vagy sötétbarna kőzet, amelynek összetétele változik. Egyes típusú szén melegebb és tisztább ég, míg mások magas nedvességtartalommal és vegyületekkel járnak, amelyek égéskor hozzájárulnak a savas esőkhez és más szennyezéshez.

Különböző összetételű szénet használnak éghető fosszilis tüzelőanyagként villamos energia előállításához és acél előállításához az egész világon. Szerint a világ leggyorsabban növekvő energiaforrása a 21. században Nemzetközi Energiaügynökség (IEA)

A geológiai folyamatok és a lebomló szerves anyag ezer éven át szénat hoznak létre. Föld alatti képződményekből vagy "varratokból" bányásznak földalatti alagutakon keresztül, vagy a Föld felszínének nagy részeinek eltávolításával. A kitermelt szénet meg kell tisztítani, mosni és feldolgozni, hogy előkészítsék kereskedelmi használatra.

Kína jelenleg több szént termel, mint a világ bármely más országa, bár bizonyított készletei negyedik helyen állnak az Egyesült Államok, Oroszország és India mögött. Az IEA becslései szerint a globális kínálatnak 2020-ig körülbelül 0,6 százalékkal kell növekednie.

Ausztrália élen jár az exportőrök világszinten, 2010-ben 298 millió tonna szént küldetett tengerentúlra. A második és a harmadik helyet Indonézia, Oroszország pedig 162 tonnát és 109 millió tonnát exportált. Az USA világszerte negyedik lett, és ugyanebben az évben 74 millió tonnát szállított a határain túl.

Dél-Afrika leginkább a szénre támaszkodik, villamos energiájának 93% -át ebből az energiaforrásból veszi igénybe. Kína és India szintén erősen szénre támaszkodik jelentős energiamennyiségükben, 79, illetve 69 százalékban. Az Egyesült Államok villamos energiájának 45% -át ebből a forrásból veszi, és 11. helyen szerepel az azon országok globális listáján, amelyek ebből a forrásból termelnek energiát.

Kemény vs. Puha: A szén két fő csoportba tartozik kategória: kemény és puha. A lágy szén barnaszén vagy barnaszén. Kína mintegy háromszorosával több keményszenet termel, mint bármely más ország. A Kína által termelt óriási 3,162 millió metrikus tonna keményszén elvette a második és harmadik rangsoroló gyártók - az Egyesült Államok 932 millió tonnás tonnában és India 538 millió tonnában tonna.

Németország és Indonézia majdnem megkötik a lágybarna szén előállítása során a legmagasabb kitüntetések tiszteletét. Ezek az országok 169 millió és 163 millió tonnát bányásztak fel.

Kokszolás vs. Gőz: A kokszszén, más néven fémkohászati ​​szén, alacsony kén- és foszfortartalommal rendelkezik, és ellenáll a magas hőnek. A kokszszenet kemencékbe táplálják és oxigénmentes pirolízisnek vetik alá, amely folyamat a szén felmelegítéséhez szükséges megközelítőleg 1100 Celsius fokos hőmérsékleten olvad, és az illékony vegyületeket és szennyeződéseket elhagyja tiszta szén. A forró, tisztított, cseppfolyósított szén szilárdodik "koksznak" nevezett darabokká, amelyeket acél előállításához vasérc és mészkővel együtt kohóba vezethetnek.

A gőzszén, más néven termikus szén, alkalmas az elektromos áram előállítására. A gőzszenet finom porrá őrlik, amely magas hőmérsékleten gyorsan elég, és az erőművekben vízmelegítésre használják gőzturbinákat üzemeltető kazánokban. Használható helyiségek fűtésére házak és vállalkozások számára.

Minden típusú szén fix széntartalmú, amely tárolt energiát és változó mennyiségű nedvességet, hamu, illékony anyagokat, higanyt és ként biztosít. Mivel a fizikai tulajdonságok és a szén minősége nagyban különböznek, a széntüzelésű erőműveket úgy kell megtervezni, hogy alkalmazkodjanak - a rendelkezésre álló alapanyag sajátos tulajdonságai, valamint a szennyező anyagok, például a kén, a higany és a dioxinok.

A szén hővel vagy hővel bocsátja ki égetésekor, a szén és a hamu mellett. A hamu ásványokból, például vasból áll, alumínium, mészkő, agyag és szilícium-dioxid, valamint olyan nyomelemek, mint az arzén és a króm.

A szénben tárolt energiapotenciált „fűtőérték”, „fűtőérték” vagy „hőtartalom” -ként írják le. Ezt a brit hőegységekben (Btu) vagy millijul / kilogrammban (MJ / kg) kell mérni. A Btu az a hőmennyiség, amely körülbelül 0,12 USA gallont - egy font vizet - 1 fok Fahrenheit-rel felmeleged a tenger szintjén. MJ / kg jelenti a tárolt energia mennyiségét kilogrammban. Ez a tüzelőanyagok tömegében mért energia sűrűségének kifejezése.

A nemzetközi szabványügyi szervezet ASTM (korábban az American Testing and Materials Society) kiadott egy rangsorolási módszert a biológiailag lebontott tőzeg alapú humin anyagokból és szerves anyagból vagy vitrinitből előállított szénfajták osztályozására. A szén besorolása a geológiai metamorfózis, a rögzített szén és a fűtőérték alapján történik. Ez az úgynevezett ASTM D388–05 A szén szabványos besorolása rangsor szerint.

Általános szabály, hogy minél keményebb a szén, annál nagyobb az energiaértéke és besorolása. Négy különféle széntípus összehasonlító rangsorolása a legszélesebb szén- és energiatartalomtól a legkevésbé sűrűig a következő: