نوع شائع من الفحم الصلب مع الاستخدامات الحرارية والمعدنية
أنواع الفحم البتيوميني
ويستخدم الفحم الحراري ، الذي يطلق عليه أحيانًا الفحم المستخرج ، في تشغيل محطات توليد الطاقة التي تنتج البخار لأغراض الكهرباء والاستخدامات الصناعية.
يتم تشغيل القطارات التي تعمل على البخار في بعض الأحيان مع "الفحم قليلا" ، وهو الاسم المستعار للفحم القاري.
ويستخدم الفحم التعديني ، الذي يشار إليه أحيانا باسم فحم الكوك ، في عملية صنع فحم الكوك اللازم لإنتاج الحديد والصلب. فحم الكوك عبارة عن صخر من الكربون المركّز الذي ينتج عن تسخين الفحم البيتوميني إلى درجات حرارة عالية للغاية بدون هواء. ويسمى هذا عملية ذوبان الفحم في غياب الأكسجين لإزالة الشوائب الانحلال الحراري.
خصائص الفحم البيتوميني
يحتوي الفحم البيتوميني على رطوبة تصل إلى 17 بالمائة تقريبًا. حوالي 0.5 إلى 2 في المئة من وزن الفحم البيتوميني هو النيتروجين. يتراوح محتوى الكربون الثابت الخاص به إلى حوالي 85 بالمائة ، مع محتوى رماد يصل إلى 12 بالمائة بالوزن. يمكن تصنيف الفحم البتيوميني بدرجة أكبر من مستوى المادة المتطايرة التي تحتوي على درجة عالية من التقلب A و B و C ومتقلبة متوسطة وقليلة التقلب. تتضمن المادة المتطايرة أي مادة يتم تحريرها من الفحم عند درجة حرارة عالية.
في حالة الفحم ، قد تشمل المادة المتطايرة الكبريت والهيدروكربونات.
قيمة التسخين : يوفر الفحم البيتومينى ما يقرب من 10500 إلى 15000 وحدة حرارية بريطانية لكل باوند كما يتم استخراجه.
التوفر : الفحم البتيوميني وفير. أكثر من نصف جميع موارد الفحم المتاحة هي البيتومين.
مواقع التعدين : في الولايات المتحدة ، يمكن العثور على الفحم القاري في إلينوي ، كنتاكي ، فيرجينيا الغربية ، أركنساس (جونسون ، سيباستيان ، لوغان ، فرانكلين ، بوب ، وسكوت) ، ومواقع شرق نهر المسيسيبي.
مخاوف بيئية
أضواء الفحم البيتوميني على النار بسهولة ويمكن أن تنتج الدخان والسخام المفرط - الجسيمات - إذا تم حرقها بشكل غير صحيح. محتوى الكبريت العالي يساهم في المطر الحمضي.
يحتوي الفحم البتيوميني على البايرايت المعدني ، الذي يعمل كمستضيف للشوائب مثل الزرنيخ والزئبق. حرق الفحم يطلق شوائب المعادن في الهواء والتلوث. أثناء الاحتراق ، يحصل حوالي 95 في المائة من محتوى الكبريت من الفحم القاريني على أكسدة وإطلاقه كأكاسيد كبريتية غازية.
تشمل الانبعاثات الخطرة من احتراق الفحم القاري مادة الجسيمات (PM) وأكاسيد الكبريت (SOx) وأكاسيد النيتروجين (NOx) والمعادن النزرة مثل الرصاص (Pb) والزئبق (Hg) والهيدروكربونات في مرحلة البخار مثل الميثان والألكانات والألكينات. والبنزين ، وثنائي بنزو ديوكسين متعدد الكلور وثنائي بنزو فيوران متعدد الكلور ، المعروف باسم الديوكسينات والفيوران. عند حرقها ، يقوم الفحم القاري بإطلاق الغازات الخطرة مثل كلوريد الهيدروجين (HCl) ، فلوريد الهيدروجين (HF) والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs).
الاحتراق غير الكامل يؤدي إلى مستويات أعلى من PAHs ، وهي مادة مسرطنة. حرق الفحم القاري في درجات حرارة أعلى يقلل من انبعاثات أول أكسيد الكربون.
ولذلك ، فإن وحدات الاحتراق الكبيرة والأخرى التي يتم صيانتها بشكل جيد لها إنتاج تلوث منخفض. يحتوي الفحم البيتوميني على خصائص الخبث والتكتل.
ينتج عن احتراق الفحم البتيوم مزيدًا من التلوث في الهواء من احتراق الفحم القطبي الثانوي ، ولكن نظرًا لمحتواه الحراري الأعظم ، يتطلب الأمر إنتاج كمية أقل من الوقود لإنتاج الكهرباء. على هذا النحو ، تنتج الجمران القاري وغير القمياني نفس كمية التلوث تقريبا لكل كيلو واط من الكهرباء المولدة.
ملاحظات إضافية
في أوائل القرن العشرين ، كان تعدين الفحم القاري عملًا خطيرًا بشكل استثنائي ، حيث كان يعيش في المتوسط 1700 عامل مناجم الفحم سنويًا. وخلال هذه الفترة الزمنية نفسها ، تُرك نحو 2500 عامل في السنة معوقين بشكل دائم نتيجة لحوادث تعدين الفحم.
تسمى جزيئات صغيرة من الفحم القاري المخلفات التي تبقى بعد إعداد الفحم التجاري الصف "غرامات الفحم". والغرامات خفيفة ، وغبار ، وصعبة في التعامل معها ، ويتم تخزينها تقليديا بالماء في خزانات الملاط لمنعها من النفخ.
تم تطوير تقنيات جديدة لاستعادة الغرامات. نهج واحد يستخدم جهاز للطرد المركزي لفصل جسيمات الفحم من المياه الطين. وهناك طرق أخرى تربط الغرامات بقوالب ذات محتوى رطوبي منخفض ، مما يجعلها مناسبة لاستخدام الوقود.
الترتيب : تحتل الفحم البيتوميني المرتبة الثانية في محتوى الحرارة والكربون مقارنة مع أنواع أخرى من الفحم ، طبقاً للتصنيف القياسي ASTM D388 - 05 التصنيف القياسي للفحم.
تعرف على أنواع أخرى من الفحم
# 2 مرتبة الفحم - البيتومين