Eine gebräuchliche Art von Steinkohle mit thermischen und metallurgischen Verwendungen
Arten von Steinkohle
Thermische Kohle, manchmal auch als dampfende Kohle bezeichnet, wird für Kraftwerke verwendet, die Dampf für Strom und Industrie erzeugen.
Züge, die mit Dampf fahren, werden manchmal mit "bit coal" betrieben, einem Spitznamen für Steinkohle.
Metallurgische Kohle, manchmal auch als Kokskohle bezeichnet, wird bei der Herstellung von Koks verwendet, der für die Eisen- und Stahlproduktion benötigt wird. Koks ist ein Gestein aus konzentriertem Kohlenstoff, das durch Erhitzen von bituminöser Kohle auf extrem hohe Temperaturen ohne Luft entsteht. Dieser Prozess des Schmelzens der Kohle in Abwesenheit von Sauerstoff, um Verunreinigungen zu entfernen, wird als Pyrolyse bezeichnet.
Eigenschaften von Steinkohle
Steinkohle enthält Feuchtigkeit bis etwa 17 Prozent. Etwa 0,5 bis 2 Prozent des Gewichts von Steinkohle ist Stickstoff. Sein fixierter Kohlenstoffgehalt reicht bis zu etwa 85 Prozent mit einem Aschegehalt von bis zu 12 Gewichtsprozent. Bituminöse Kohle kann weiter nach dem Grad an flüchtiger Materie kategorisiert werden, die hochflüchtige A, B und C enthält, mittelflüchtig und wenig flüchtig. Flüchtige Materie enthält jegliches Material, das bei hoher Temperatur aus der Kohle freigesetzt wird.
Im Fall von Kohle können flüchtige Stoffe Schwefel und Kohlenwasserstoffe enthalten.
Heizwert : Steinkohle liefert etwa 10.500 bis 15.000 BTU pro Pfund.
Verfügbarkeit : Steinkohle ist reichlich vorhanden. Mehr als die Hälfte aller verfügbaren Kohleressourcen sind bituminös.
Bergbau-Standorte : In den USA kann Steinkohle in Illinois, Kentucky, West Virginia, Arkansas (Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope und Scott Grafschaften) und Standorte östlich des Mississippi gefunden werden.
Umweltsorgen
Steinkohlenfeuer entzünden sich leicht und können bei unsachgemäßer Verbrennung übermäßigen Rauch und Ruß - Feinstaub - produzieren. Sein hoher Schwefelgehalt trägt zum sauren Regen bei.
Steinkohle enthält das Mineral Pyrit, das als Wirt für Verunreinigungen wie Arsen und Quecksilber dient. Beim Verbrennen der Kohle werden Spurenmineralien als Luftverschmutzung in die Luft freigesetzt. Während der Verbrennung werden etwa 95 Prozent des Schwefelgehalts der bituminösen Kohle oxidiert und als gasförmige Schwefeloxide freigesetzt.
Zu den gefährlichen Emissionen aus der Verbrennung von Steinkohle gehören Feinstaub (PM), Schwefeloxide (SOx), Stickoxide (NOx), Spurenmetalle wie Blei (Pb) und Quecksilber (Hg), Kohlenwasserstoffe aus der Gasphase wie Methan, Alkane, Alkene und Benzole und polychlorierte Dibenzo-p-dioxine und polychlorierte Dibenzofurane, allgemein bekannt als Dioxine und Furane. Bei der Verbrennung setzt die Steinkohle außerdem gefährliche Gase wie Chlorwasserstoff (HCl), Fluorwasserstoff (HF) und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) frei.
Unvollständige Verbrennung führt zu höheren Konzentrationen von PAK, die krebserregend sind. Das Verbrennen von Steinkohle bei höheren Temperaturen reduziert die Kohlenmonoxidemissionen.
Daher haben große und gut erhaltene Verbrennungseinheiten im Allgemeinen eine geringere Schadstoffausstoßleistung. Steinkohle hat schlackenbildende und agglomerierende Eigenschaften.
Steinkohlenverbrennung setzt mehr Luft in die Luft frei als subbituminöse Kohleverbrennung, aber aufgrund des größeren Wärmegehaltes wird weniger Brennstoff zur Stromerzeugung benötigt. Somit erzeugen bituminöse und subbituminöse Kohlen etwa die gleiche Menge an Verschmutzung pro Kilowatt erzeugter Elektrizität.
Zusätzliche Bemerkungen
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts war der Steinkohlenbergbau eine außerordentlich gefährliche Arbeit, die durchschnittlich 1.700 Bergleute pro Jahr kostete. Im selben Zeitraum wurden rund 2.500 Arbeiter pro Jahr aufgrund von Kohleunfällen dauerhaft behindert.
Winzige Teilchen von vergeudeter bituminöser Kohle, die nach der Herstellung von Kohle kommerzieller Qualität zurückbleiben, werden als "Kohlestaub" bezeichnet. Geldbußen sind leicht, staubig und schwierig zu handhaben, und traditionell wurden sie mit Wasser in Schlammauffangbehältern gelagert, um zu verhindern, dass sie weggeblasen werden.
Neue Technologien wurden entwickelt, um Geldstrafen zurückzufordern. Ein Ansatz verwendet eine Zentrifuge, um die Kohlepartikel von Schlammwasser zu trennen. Andere Ansätze binden die Feinteile in Briketts, die einen geringen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen, wodurch sie für die Verwendung als Brennstoff geeignet sind.
Ranking : Steinkohle steht im Vergleich zu anderen Kohlearten an zweiter Stelle im Wärme- und Kohlenstoffgehalt, gemäß ASTM D388 - 05 Standard Classification of Coal by Rank.
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