Bituminøse kulegenskaber og applikationer

Bituminøs og subbituminøstkul repræsenterer mere end 90 procent af alt kul, der forbruges i De Forenede Stater. Når kulet brændes, producerer kulet en høj, hvid flamme. Bituminøst kul er såkaldt, fordi det indeholder et tjærelignende stof kaldet bitumen. Der er to typer bituminøst kul: termisk og metallurgisk.

Termisk Coal: undertiden kaldet dampende kul, bruges til kraftværker, der producerer damp til elektricitet og industriel brug. Tog, der kører på damp, til tider brændes med "bit kul", et kaldenavn for bituminøst kul.

Metallurgisk kul: undertiden benævnt kokskul, bruges i processen med at skabe koks, der er nødvendig til jern- og stålproduktion. Koks er en sten med koncentreret kulstof, der skabes ved at opvarme bituminøst kul til ekstremt høje temperaturer uden luft. Denne fremgangsmåde til smeltning af kulet i fravær af ilt for at fjerne urenheder kaldes pyrolyse.

Bituminøst kul indeholder fugt på op til ca. 17%. Cirka 0,5 til 2 procent af vægten af ​​bituminøst kul er nitrogen. Dets faste kulstofindhold varierer op til ca. 85 procent, med askeindhold op til 12 vægtprocent.

Bituminøst kul kan kategoriseres yderligere efter niveauet for flygtigt stof; det indeholder høj-flygtig A, B og C, medium-flygtig og lav-flygtig. Flygtigt stof inkluderer alt materiale, der frigøres fra kulet ved høje temperaturer. I tilfælde af kul kan det flygtige stof omfatte svovl og kulbrinter.

Bituminøst kul leverer ca. 10.500 til 15.000 BTU pr.

Bituminøst kul er rigeligt. Mere end halvdelen af ​​alle tilgængelige kulressourcer er bituminøse.

I USA findes bituminøse kul i Illinois, Kentucky, West Virginia, Arkansas (Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope og Scott amter) og placeringer øst for Mississippi-floden.

Bituminøse kul tændes let og kan producere overdreven røg og sod - partikler - hvis de forbrændes forkert. Dets høje svovlindhold bidrager til sur nedbør.

Bituminøst kul indeholder mineralpyriten, der tjener som vært for urenheder som arsen og kviksølv. Ved forbrænding af kul frigøres sporminerale urenheder i luften som forurening. Under forbrænding oxideres ca. 95 procent af bituminøst kuls svovlindhold og frigives som luftformigt svovloxid.

Farlige emissioner fra bituminøs kulforbrænding inkluderer partikler (PM), svovloxider (SOx), nitrogenoxider (NOx), spormetaller såsom bly (Pb) og kviksølv (Hg), dampfase-carbonhydrider, såsom methan, alkaner, alkener og benzener og polychlorerede dibenzo-p-dioxiner og polychlorerede dibenzofuraner, almindeligvis kendt som dioxiner og furaner. Ved forbrænding frigiver bituminøst kul også farlige gasser såsom hydrogenchlorid (HCl), hydrogenfluorid (HF) og polycykliske aromatiske carbonhydrider (PAH'er).

Ufuldstændig forbrænding fører til højere niveauer af PAH'er, der er kræftfremkaldende. Forbrænding af bituminøst kul ved højere temperaturer reducerer det emissioner af kulilte. Derfor har store forbrændingsenheder og velholdte enheder generelt lavere forureningsproduktion. Bituminøst kul har slagge- og agglomereringsegenskaber.

Bituminøs kulforbrænding frigiver mere forurening i luften end sub-bituminøs kulforbrænding, men på grund af dets større varmeindhold kræves mindre af brændstoffet til at producere elektricitet. Som sådan producerer bituminøse og subbituminøse kul ca. den samme mængde forurening pr. Kilowatt produceret elektricitet.

I begyndelsen af ​​det 20. århundrede var bituminøs kulminedrift et usædvanligt farligt job og tog i gennemsnit 1.700 kulminearbejderes liv årligt. I samme periode blev ca. 2.500 arbejdstagere pr. År forladt permanent handicappede som følge af kulminedriftulykker.

Små partikler af affald af bituminøst kul, der er tilbage efter tilberedning af kul af kommerciel kvalitet kaldes "kulbøder." bøder er lette, støvede og vanskelige at håndtere, og traditionelt blev de opbevaret med vand i gylleholdere for at forhindre dem i at blæse væk.

Nye teknologier er udviklet til at inddrive bøder. En fremgangsmåde bruger en centrifuge til at adskille kulpartiklerne fra gyllevand. Andre fremgangsmåder binder bøderne til briketter, der har et lavt fugtighedsindhold, hvilket gør dem velegnede til brændstofbrug.

Ranking: Bituminøse kul rangerer nummer to i varme- og kulstofindhold sammenlignet med andre kultyper ifølge ASTM D388 - 05 Standardklassificering af kul efter rang.