Для чего применяется каменный уголь в строительстве

Уголь — это вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода.

Уголь — вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода.

Международное название углерода происходит от лат. carbō (уголь).
Уголь был 1 м из используемых человеком видов ископаемого топлива.
Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной отрасли промышленности, обеспечив ее более современной технологией.
В среднем, сжигание 1 кг угля приводит к выделению 2,93 кг CO2 и позволяет получить 23-27 МДж (6,4-7,5 кВт*ч) энергии или, при КПД 30 % — 2,0 кВт*ч электричества.
В 1960 г. уголь давал около 50% мирового производства энергии, к 1970 г. его доля упала до 1/3.
Использование угля увеличивается в периоды высоких цен на нефть и другие энергоносители.
Сланцевая революция в США вынудила снизить цену на американский уголь, поставки которого стали вытеснять более дорогое топливо в Европе.

Чем отличается каменный уголь от древесного.

Для образования угля необходимо обильное накопление растительной массы.

В древних торфяных болотах, начиная с девонского периода (примерно 400 млн лет назад), накапливалось органическое вещество, из которого без доступа кислорода формировались ископаемые угли.

• бурый уголь (лигниты),
• каменный уголь,
• антрацит,
• графит.

• лигниты,
• суббитуминозный уголь,
• битуминозный уголь,
• антрацит,
• графит.

Антрацит

Самый глубоко прогревавшийся при своем возникновении из ископаемого угля, уголь наиболее высокой степени углефикации.
Характеризуется большой плотностью и блеском.
Содержит 95 % углерода.

Применяется как твердое высококалорийное топливо (теплотворность 6800-8350 ккал/кг).
Имеет наибольшую теплоту сгорания, но плохо воспламеняются.
Образуются из каменного угля при повышении давления и температуры на глубинах порядка 6 км.

Каменный уголь

Осадочная порода, представляющая собой продукт глубокого разложения остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений).
По химическому составу каменный уголь представляет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу.
Ископаемые угли отличаются друг от друга соотношением слагающих их компонентов, что определяет их теплоту сгорания.
Ряд органических соединений, входящих в состав каменного угля, обладает канцерогенными свойствами.
Содержание углерода в каменном угле, в зависимости от его сорта, составляет от 75 % до 95 %.
Содержат до 12 % влаги (3-4 % внутренней), поэтому имеют более высокую теплоту сгорания по сравнению с бурыми углями.
Содержат до 32 % летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняются.

Химия 55. Свойства каменного угля. Водородное топливо — Академия занимательных наук

Образуются из бурого угля на глубинах порядка 3 км.

Бурый уголь

Твердый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит 65-70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей.
Бурый уголь составляет примерно половину мировых запасов угля.
Используется как местное топливо, а также как химическое сырье.
Содержит много воды (43 %), и поэтому имеют низкую теплоту сгорания.
Кроме того, содержат большое количество летучих веществ (до 50 %).
Образуется из отмерших органических остатков под давлением нагрузки и под действием повышенной температуры на глубинах порядка 1 км.
Относительно тяжелый и объемный, но низкокалорийный из-за чрезвычайно высокого содержания влаги.
Поскольку есть риск спонтанного воспламенения при контакте с воздухом, он не подходит для транспортировки и хранения в сыром виде.
Таким образом, он ограничен приложениями на месте.

Способы добычи угля зависят от глубины его залегания.
Разработка ведется открытым способом в угольных разрезах, если глубина залегания угольного пласта не превышает 100 метров.
Нередки случаи, когда при всё большем углублении угольного карьера далее выгодно вести разработку угольного месторождения подземным способом.
Для извлечения угля с больших глубин используются шахты.
Самые глубокие шахты на территории РФ добывают уголь с уровня чуть более 1200 метров.
В угленосных отложениях наряду с углем содержатся многие виды георесурсов, обладающих потребительской значимостью.
К ним относятся вмещающие породы, как сырье для строительной отрасли промышленности, подземные воды, метан угольных пластов, редкие и рассеянные элементы, в том числе ценные металлы и их соединения.

В Англии в 1735 г научились выплавлять чугун на коксе.

Каменный уголь используется как бытовое, энергетическое топливо, сырье для металлургической и химической промышленности, а также для извлечения из него редких и рассеянных элементов.
Перспективным является сжижение (гидрогенизация) угля с образованием жидкого топлива.
Для производства 1 т нефти расходуется 2-3 т каменного угля.
Из каменного угля получают искусственный графит.
Стоимость каменного угля зависит от его качества и стоимости транспортировки.
В 2000 г по России цены составляли 60-400 руб/т, в 2008 г до 600-1300руб/т.
На мировом рынке цена достигла 300 долл США/т в 2008 г , в 2010 г составила до 3500-3650 руб/т.

Источник: neftegaz.ru

Каменный уголь: происхождение, свойства и классификация угля

Coal. Фото: Emmanouil Pavlis | Dreamstime

Каменный уголь – это осадочная порода, которая формируется из разлагающихся фрагментов растений (ранних голосеменных, плаунов, хвощей, древоподобных папоротников).

Разрабатываемая сейчас порода образовалась очень давно, 300-350 млн. лет назад. В состав угля включаются высокомолекулярные химические соединения (в основном углерод), летучие вещества с малой частью примесей и вода. Ценность угля зависит от количества выделяющейся при сгорании энергии и образующейся золы.

Каменный уголь образовывался в основном на древних торфяных болотах, на глубинах свыше трех километров. Еще глубже залегает антрацит. В течение геологических процессов отдельные слои месторождений поднимались вверх, оказываясь таким образом вблизи к поверхности. Существует два способа добычи угля: открытый и шахтный.

Свойства каменного угля

Свойства каменного угля определяются многими факторами, в частности местом добывания и организацией хранения. Поэтому будет корректно привести только усредненные параметры:

Преимущества каменного угля

Преимущества использования каменного угля в качестве топлива:

• высокая степень теплоотдачи;
• относительно небольшая стоимость (зависит от вида угля);
• полное сгорание.

Классификация каменного угля

Существует несколько способов классификации каменного угля, например, по степени углефикации и по классу крупности. Так, по степени углефикации каменный уголь подразделяется на:

Зависимо от класса крупности уголь бывает:

• плитный;
• крупный;
• орех;
• мелкий;
• семечко;
• штыб;
• рядовой.

Использование каменного угля

Главным образом каменный уголь применяется в роли энергетического и бытового горючего и как сырье для металлургической промышленности и производства высокомолекулярных соединений. Точно также каменный уголь есть сырьем для редких рассеянных элементов, использующихся в изготовлении лекарств, духов, пластмассы, лаков, красок и многого другого.

Источник: promdevelop.com