Kömür: bileşim, uygulama, ekstraksiyon yöntemleri

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Yer kabuğunun kalınlığında oluşan bu kaya çok çeşitlidir. Bugüne kadar, örneğin, kahverengi kömür, antrasit, kömür gibi çeşitleri ayırt edilir. Kömürün bileşimi nem ve mineral safsızlıklardır. Bununla birlikte, nem ile ilgili olarak, yanma ısısını önemli ölçüde az altır.

Irkın bileşimi. Kimyasallar

Kömürün nem içermesinin yanı sıra kükürt gibi bir madde de içerir. Bu safsızlık da zararlı olarak kabul edilir ve saf haliyle değil, pirit, kalsiyum, demir sülfat gibi safsızlıkların bileşiminde bulunur. Kömür kullanıldığında veya daha doğrusu, bileşimdeki bu tür safsızlıklarla yakıldığında, zararlı buharlaşma oluşacaktır - kükürt dioksit veya kükürt dioksit. Solunması halinde insan sağlığını oldukça olumsuz etkiler. Metalin hızlı aşınmasına neden olmanın yanı sıra, dumanlarıyla atmosferi zehirleme yeteneğine sahiptir. Donets Havzası'nda çıkarılan kömürün bileşimindeki kükürt içeriğinin oldukça düşük olduğu belirtilmelidir. Bu maddenin göstergesi sadece% 1-2'dir. Orta ve kuzey bölgelerin havzalarıyla karşılaştırıldığında, bu zararlı kirliliğin içeriği sadece% 3.5'ten başlar. Tam doluhammaddelerin kimyasal bileşimi aşağıdaki gibidir:

• en yüksek karbon yüzdesi - %50'den %96'ya;
• karbondan sonra, içeriği %25 ila %37 arasında olan oksijen gelir;
• bu listedeki üçüncü hidrojendir, yüzdesi %3 ila %6 arasındadır;
• Son kimyasal azottur, içeriği %0 ila %2.7 arasında olabilir.

Turba

Günümüzde kaya kalıntısı olan turba da kullanılmaktadır. Aslında bir atık olarak kabul edilmesine rağmen oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Burada, bu tür kömürün bileşiminin, kükürt de dahil olmak üzere tüm zararlı safsızlıkların nicel içeriğinin çok daha az olması nedeniyle farklılık gösterdiğini belirtmekte fayda var. Kimyasal element karbonunun yüzdesi de %50-60'a düştü.

Kömür

Kömür kendi başına, turbadan oluşan, ancak aynı zamanda odunsu yapısını mükemmel bir şekilde koruyan, oldukça yüksek yoğunluğa sahip bir toprak kütlesidir. Bu tür kömürün kullanımı örneğin taştan çok daha az yaygındır. Bunun nedeni, yandığında dumanlı bir alev oluşturması ve bu da oldukça hoş olmayan bir koku oluşturmasıdır. En sık kuru damıtmada kullanılır. Yardımı ile örneğin asetik asitli amonyak gibi maddeler elde etmek mümkündür. Bu cins, diğer tüm çeşitlerin en küçüğü olarak kabul edilir. Bu tür kömürün bileşimi aşağıdaki gibidir:

• olduğu gibiönceki tip, burada karbon hakimdir - %50-77;
• oksijen içeriği hemen hemen aynı - %26-37;
• Hidrojen yüzdesi 3-5 ve nitrojen 0-2'dir.

Teknolojinin güçlü gelişiminin, teknoloji uzmanlarının akaryakıta alternatif olarak kullanılabilecek bu hammaddeden sentetik gaz elde etmeyi öğrenmelerine yol açtığını eklemekte fayda var.

Kömür

Bu fosil malzeme linyitten antrasite geçiş malzemesidir. Kahverengi maddeden farklı olarak mükemmel bir yakıt olması bakımından farklılık gösterir. Zamanımızda en çok mayınlı olan bu cins. Örneğin, en yaygın olarak termik santraller için yakıt olarak kullanılır. Özel evlerin ısıtılması, fabrikaların işletilmesi vb. için mükemmeldir. Bu tür hammaddelerin sahip olduğu kalorifik değer, kahverengiden çok daha yüksektir. Zararlı kirlilikler olarak, bu tip kömür %3 ila %12 oranında nem içerir. Ayrıca %32 oranında uçucu yanıcı maddeler içerir.

Kimyasal bileşim önceki türlerden farklıdır. Karbon miktarı çok daha yüksektir - %75'ten %93'e. Oksijen içeriği önemli ölçüde azaldı - %3-19, hidrojen içeriği yaklaşık olarak aynı seviyede kaldı - %4-6. Azot göstergesi hala düşük - %2,7'ye kadar.

Hangi kömür daha iyi diye sorarsanız, bunun cevabı büyük ihtimalle şu olacaktır: antrasit. Yapısının olabildiğince yoğun olması, yüzeyinin biraz parlak olması ve kalori değerinin en iyi göstergeye sahip olması bakımından farklılık gösterir. Tek dezavantajı, oldukça kötü yanmasıdır. Çoğu zaman karbon elektrotları, elektrot macunu gibi şeyler yapmak için kullanılır. Metalurji endüstrisinde yakıt hammaddesi olarak kullanımı oldukça yaygındır. Bu kayanın oluşum derinliği oldukça büyüktür - 6 km. Kimyasallardan %95-97 oranında karbon ve ayrıca %1 ila %3 arasında hidrojen içerir.

Madencilik yöntemi

Çıkarma yönteminin kömür yatağının konumuna veya daha doğrusu oluşum derinliğine çok bağlı olduğunu belirtmekte fayda var. Bu faktöre bağlı olarak, açık (taş ocağı) yöntemi ve maden, kapalı yöntem ayırt edilir. Her yöntem, teknolojisinin yanı sıra avantajları ve dezavantajları ile ayırt edilir.

Açık Madencilik

Açık ocak kömür madenciliğinin ana avantajı göreceli güvenliktir. Mesele şu ki, sadece kayanın derinliği 100 metreden fazla değilse kullanılır. Yani bir kaza anında çökebilecek bir şaft oluşturulmaz. Madencilik sürecinin kendisi aşağıdaki prosedüre göre gerçekleştirilir.

İlk önce kayayı örten üst toprak tabakasını kaldırmanız gerekir. Bu katmana aşırı yük denir ve kaldırma yöntemi aşırı yüktür. Bu işlem toprağın cinsine bağlı olarak buldozerler, çekme halatları, kepçe tekerlekli ekskavatörler veya sıyırıcılar yardımıyla gerçekleştirilir. Toprak tabakası kaldırıldıktan sonra, kayanın kendisini kırmaya devam edebilirsiniz. İçinbunun için kırıcılar, su tabancaları, buldozerler ve diğer ekipmanlar kullanılmaktadır. Kömür yatağındaki kaya çok yoğunsa, nadir durumlarda kömürün delinmesi ve patlatılması kullanılır. Bu madencilik yöntemi genellikle oldukça geniş bir alanı kapsar.

Yöntemin eksikliklerine gelince, bunlar aşağıdaki gibidir:

• Birincisi, maden sahasında önemli çevresel hasara neden olmak.
• İkincisi, bu şekilde çıkarılan tüm kayalar, bileşiminde çok miktarda zararlı yabancı madde içerir.

Açık ocak kömür madenciliğinin ana avantajları, güvenliğe ek olarak, yüksek hız ve ekonomidir.

İkinci yöntem

Kapalı veya tahmin edebileceğiniz gibi maden yöntemi, kaya yeterince derindeyse kullanılır. Düz arazide, kömür ile dikişe kadar dikey veya yatay kanallar oluşturulur, ardından bir maden oluşturulur. Kömür damarı dağlık bir bölgedeyse, o zaman adit, çalışmayı açan yerdir.

Yer altı kömür madenciliği, uzun ayaklar kullanılarak veya oda ve sütun yöntemiyle gerçekleştirilebilir. Lavlar uzun yüzlüdür. Bir madende böyle bir veya daha fazla yüz olabilir. Bu tür yüzlerde kömür, bir maden biçerdöveri kullanılarak parçalara ayrılır. Hammaddeyi yüzeye ulaştırmak için aynı biçerdöver kullanılmaktadır. Taşı konveyöre yükler. Bu yöntemi kullanırsanız, içerdiği kömürün neredeyse tamamını alabilirsiniz.oluşum. Kömür çok derin değilse, oda ve sütun yöntemi kullanılır. Bu durumda aralarında oluşturulan direkler ve yatay geçişler kullanılır.

Şu anda kömür endüstrisinde değişiklikler yaşanıyor. Elektrikli çatı desteklerinin kullanıldığı entegre bir otomatik üretim sistemi teknolojisi tanıtılıyor. Tüm madencilik mekanizmalarının uzaktan kontrol edilmesini sağlayacak bir yöntem aktif olarak geliştirilmektedir.

Yöntemin avantajları şunları içerir:

• ortaya çıkan kömür çok kaliteli olacak;
• bu tür madencilik çevreye çok daha az zararlıdır;

Eksiklikler arasında, bu yöntemin en tehlikeli madencilik yöntemi olduğunu ve uygulanması için önemli finansal maliyetler gerektireceğini vurgulamakta fayda var.

Donetsk Kömür Havzası

Bu havza, Ukrayna tarafından Donetsk, Luhansk, Dnepropetrovsk gibi bölgelerin topraklarında yer almaktadır. Ayrıca, Rusya Federasyonu'nun Rostov bölgesinin topraklarında da yer almaktadır. Bu havzanın toplam alanı yaklaşık 60 bin km2 olup, 50 bini Ukrayna topraklarında bulunmaktadır. Uzunluğu hakkında konuşursak, alt enlem yönünde yaklaşık 650 km'dir. Aynı zamanda, maksimum genişliği sadece 200 km'ye ulaşıyor. Maden kömürünün kalitesi ve özelliklerine gelince, bunlar çok farklıdır. Mesele şu ki, Donetsk kömür havzasında bir bütün var. Bu fosilin metamorfik serisi. Başka bir deyişle, kahverengiden antrasite kadar herhangi bir kömür burada çıkarılabilir.

Kaliteli çıra kömürü

Çoğu zaman, katı yakıtlı bir kazanı yakmak için uygun kömür kalitesinin nasıl belirleneceği sorusu ortaya çıkar. Tüm özelliklerini bilmek gerekli değildir. Aşağıdakilere dikkat edin:

• Kalorik içerik veya yanma ısısı. Bu özellik, bir katı yakıtın yandığında ne kadar ısı üretebileceğini tanımlar.
• Kül içeriği, hammadde kalitesinin temel özelliğidir. Bu özelliğin sayısal göstergesi ne kadar küçük olursa, kömür o kadar iyi olur, yani yanma sırasında daha fazla ısı verir. Kaliteli ırklar için oran %25'ten azdır.
• Nemi izlemek önemlidir. Harici veya dahili olabilir. Dış kısım sadece kömürü kurutarak çıkarılabilir, ancak iç kısım sadece yakılarak çıkarılabilir.

Aktif karbon

Bu kömürün yapısı gözeneklidir ve organik kökenli çeşitli diğer karbon içeren malzemelerden elde edilir. Bu tür hammaddelerdeki karbon %87 ila %97 arasında olacaktır; hidrojen, nitrojen ve oksijen de mevcuttur. Kimyasal bileşimi açısından bu kömür türü daha çok grafite benzer. Ayrıca bu hammadde türü elde edilecek hammaddenin cinsine göre aktivasyon yöntemine, aktivasyon yöntemine ve amacına göre birkaç sınıfa ayrılabilir.