Bituminösa kolegenskaper och tillämpningar

Bituminös och sub-bituminöstkol representerar mer än 90 procent av allt kol som konsumeras i USA. När det bränns producerar kolet en hög, vit låga. Bituminöst kol är så kallade eftersom det innehåller ett tjärliknande ämne som kallas bitumen. Det finns två typer av bituminöst kol: termiskt och metallurgiskt.

Termisk Coal: ibland kallad ångande kol, används för kraftverk som producerar ånga för el och industriellt bruk. Tåg som kör på ånga ibland drivs med "bit kol", ett smeknamn för bituminöst kol.

Metallurgiskt kol: ibland kallad koks kol används för att skapa koks som är nödvändigt för järn- och stålproduktion. Koks är en sten av koncentrerat kol som skapas genom att värma bituminöst kol till extremt höga temperaturer utan luft. Denna process för att smälta kolen i frånvaro av syre för att avlägsna föroreningar kallas pyrolys.

Bituminöst kol innehåller fuktighet upp till cirka 17%. Cirka 0,5 till 2 procent av vikten av bituminöst kol är kväve. Dess fasta kolinnehåll varierar upp till cirka 85 procent, med askinnehåll upp till 12 viktprocent.

Bituminöst kol kan kategoriseras ytterligare efter nivån på flyktiga ämnen; den innehåller högflyktiga A, B och C, medelflyktiga och lågflyktiga. Flyktigt material inkluderar allt material som frigörs från kolet vid höga temperaturer. När det gäller kol kan det flyktiga ämnet innehålla svavel och kolväten.

Bituminöst kol ger cirka 10 500 till 15 000 BTU per pund som bryts.

Bituminöst kol är rikligt. Mer än hälften av alla tillgängliga kolresurser är bituminösa.

I USA kan bituminösa kol hittas i Illinois, Kentucky, West Virginia, Arkansas (Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope och Scott) och platser öster om Mississippi River.

Bituminösa kol tänder lätt och kan producera överdriven rök och sot - partiklar - om de bränns felaktigt. Dess höga svavelhalt bidrar till surt regn.

Bituminöst kol innehåller mineralpyriten, som fungerar som värd för föroreningar som arsenik och kvicksilver. Förbränning av kolet släpper spår av mineralföroreningar i luften som förorening. Under förbränningen oxideras och släpps cirka 95 procent av svavelinnehållet i bituminiumkol som gasformiga svaveloxider.

Farliga utsläpp från bituminös kolförbränning inkluderar partiklar (PM), svaveloxider (SOx), kväveoxider (NOx), spårmetaller som bly (Pb) och kvicksilver (Hg), ångfas kolväten såsom metan, alkaner, alkener och bensener och polyklorerade dibenso-p-dioxiner och polyklorerade dibensofuraner, allmänt kända som dioxiner och furaner. Vid bränning släpper bituminöst kol också farliga gaser som väteklorid (HCl), vätefluorid (HF) och polycykliska aromatiska kolväten (PAH).

Ofullständig förbränning leder till högre nivåer av PAH, som är cancerframkallande. Brinnande bituminöst kol vid högre temperaturer minskar dess utsläpp av kolmonoxid. Därför har stora förbränningsenheter och väl underhållna enheter i allmänhet lägre föroreningar. Bituminöst kol har slagg- och agglomererande egenskaper.

Bituminös kolförbränning frigör mer föroreningar i luften än sub-bituminös kolförbränning, men på grund av dess större värmeinnehåll krävs mindre av bränslet för att producera elektricitet. Som sådana producerar bituminösa och subbituminösa kol ungefär samma mängd föroreningar per kilowatt producerad el.

I början av 1900-talet var bituminös gruvbrytning ett utomordentligt farligt jobb och tog i genomsnitt 1 700 kol gruvarbetare per år. Under samma tidsperiod lämnades ungefär 2500 arbetare per år permanent funktionshindrade till följd av olyckor med kolbrytning.

Små partiklar av avfall bituminöst kol som finns kvar efter beredning av kol av kommersiell kvalitet kallas "kolböter". böter är lätta, dammiga och svåra att hantera och lagrades traditionellt med vatten i uppslamningar för att hindra dem från att blåsa bort.

Ny teknik har utvecklats för att återta böter. En metod använder en centrifug för att separera kolpartiklarna från uppslamningsvatten. Andra tillvägagångssätt binder böterna till briketter med lågt fuktinnehåll, vilket gör dem lämpliga för bränsleanvändning.

Rankning: Bituminösa kol rankas som andra i värme- och kolinnehåll jämfört med andra typer av kol, enligt ASTM D388 - 05 Standardklass för kol efter rang.