Bitumenes és al-bitumenesszén képviseli az Egyesült Államokban felhasznált szén több mint 90% -át. Égetéskor a szén magas, fehér lángot hoz létre. A bitumenes szén úgynevezett, mert bitumennek nevezett kátrányszerű anyagot tartalmaz. Kétféle bitumenes szén létezik: termikus és kohászati.
A bitumenes szén típusai
Thermal Coal: néha gőzölésnek hívják szén, olyan erőművekhez használják, amelyek gőzt termelnek villamos energia és ipari felhasználásra. A gőzön közlekedő vonatokat néha "bitszén", "bitumenes szén" becenévvel tüzelik.
Kohászati szén: néha kokszszénnek is nevezik, a vas és acél előállításához szükséges koksz előállításának folyamatában használják. A koksz sűrített szén olyan kőzete, amelyet bitumenes szén rendkívül magas hőmérsékletre hevítésével hoztak létre levegő nélkül. Ezt a szén olvadási folyamatot oxigén hiányában a szennyeződések eltávolítása céljából pirolízisnek nevezzük.
A bitumenes szén tulajdonságai
A bitumenes szén kb. 17% nedvességet tartalmaz. A bitumenes szén tömegének körülbelül 0,5–2% -a nitrogén. Rögzített széntartalma megközelítőleg 85%, hamutartalma pedig legfeljebb 12%.
A bitumenes szén az illékony anyagok szintje szerint tovább osztályozható; magas illékonyságú A, B és C, közepesen illékony és alacsony illékonyságot tartalmaz. Az illékony anyagok közé tartozik minden olyan anyag, amely magas hőmérsékleten felszabadul a szénből. Szén esetében az illékony anyagok tartalmazhatnak ként és szénhidrogéneket.
Fűtőérték:
A bitumenes szén kb. 10 500–15 000 BTU / font bányászott fejenként.
Elérhetőség:
A bitumenes szén bőséges. Az összes rendelkezésre álló szénforrás több mint fele bitumenes.
Bányászati helyszínek:
Az Egyesült Államokban bitumenes szén található Illinoisban, Kentucky-ban, Nyugat-Virginiában, Arkansasban (Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pápa és Scott megyékben), valamint a Mississippi-folyótól keletre fekvő területeken.
Környezetvédelmi aggályok
A bitumenes szén könnyen gyullad, és nem megfelelő égés esetén túlzott füstöt és koromot - részecskéket - hozhat létre. Magas kéntartalma hozzájárul a savas esőkhez.
A bitumenes szén tartalmazza az ásványi piritot, amely gazdaként szolgál olyan szennyeződésekhez, mint az arzén és a higany. A szén égetése nyomkövetéssel ásványi szennyeződéseket bocsát ki a levegőbe. Az égés során a bitumenes szén kéntartalmának körülbelül 95% -a oxidálódik és gáznemű kén-oxidok formájában szabadul fel.
A bitumenes szén égetéséből származó veszélyes kibocsátások közé tartoznak a részecskék (PM), a kén-oxidok (SOx), a nitrogén-oxidok (NOx), a nyomelek, például az ólom (Pb) és a higany (Hg), gőzfázisú szénhidrogének, például metán, alkánok, alkének és benzolok, valamint poliklórozott dibenzo-p-dioxinok és poliklórozott dibenzofuránok, közismert nevén dioxinok és furán. Égéskor a bitumenes szén veszélyes gázokat bocsát ki, például hidrogén-kloridot (HCl), hidrogén-fluoridot (HF) és policiklusos aromás szénhidrogéneket (PAH-kat).
A hiányos égés magasabb PAH-k szintjéhez vezet, amelyek karcinogének. A bitumenes szén magasabb hőmérsékleten történő égetése csökkenti annak széntartalmát szén-monoxid-kibocsátás. Ezért a nagy és jól karbantartott tüzelőberendezések általában alacsonyabb szennyezőanyag-kibocsátással rendelkeznek. A bitumenes szén salakképző és agglomeráló tulajdonságokkal rendelkezik.
A bitumenes szén égetése több szennyezést bocsát ki a levegőbe, mint a szub-bitumenes szén égetése, de nagyobb hőtartalma miatt kevesebb üzemanyag szükséges a villamos energia előállításához. Mint ilyen, bitumenes és szubmitumenes szenek nagyjából azonos mennyiségű szennyezést eredményeznek egy kilovatt villamosenergia-termelésre.
További megjegyzések
A 20. század elején a bitumenes szénbányászat rendkívül veszélyes munka volt, évente átlagosan 1700 szénbányász életét vesztette igénybe. Ugyanebben az időszakban a szénbányászati balesetek következtében évente körülbelül 2500 munkavállalót hagytak tartósan rokkantságra.
A hulladék bitumenes szén apró részecskéit, amelyek a kereskedelmi minőségű szén előállítása után maradtak, "szénbírságnak" nevezzük. bírságok könnyűek, porosak és nehezen kezelhetők, és hagyományosan vízzel tárolják hígtrágya ürülékben, hogy ne fújjanak el.
Új technológiákat fejlesztettek ki a bírságok behajtására. Az egyik megközelítés centrifugát alkalmaz a szén részecskék és a zagyvíz elválasztására. Más megközelítések kötik a bírságot alacsony nedvességtartalmú briketthez, így üzemanyag-felhasználásra alkalmassá teszik.
Rangsor: A bitumenes szén a második helyen van a hő - és széntartalomban, összehasonlítva más szén típusokkal, a ASTM D388 - 05 A szén szabványos besorolása rangsor szerint.