Czy wiesz ile jest węgla w węglu?
Od
dziecka człowiek myśli, że w węglu musi znajdować się sam węgiel, ponieważ węgiel
to pierwiastek chemiczny. Niestety, ale nieświadomość społeczeństwa prowadzi
do błędnych odpowiedzi. W celu wyjaśnienia tego problemu trzeba zajrzeć do
wnętrza węgla, tylko jakiego węgla? W tym miejscu rodzi się pierwszy problem.
Jakie
są rodzaje węgla?
Pierwszym,
a zarazem najważniejszym rodzajem węgla jest antracyt. Jest to skała
organogeniczna stanowiąca najsilniej przeobrażoną odmianę węgla kamiennego.
Antracyt
to czarny, twardy i lśniący węgiel, który zawiera około 92-97% czystego węgla (dlatego
często przypisuje się go jako węgiel kamienny, ale nim nie jest). Ze względu na
to, że jest to skała zbita to zawiera ona bardzo mało części lotnych (tj. węglowodory,
metan, azot, amoniak, siarka i inne gazy), a także bardzo małą ilość wody.
Szacuje się, że w tej skale zawartość wody wynosi od 1 do 3%, natomiast części
lotnych od 3 do 10%.
Kolejnym
rodzajem węgla jest tradycyjny węgiel kamienny, który często spalamy w celu
ogrzania naszych domów. Posiada on czarną rysę i barwę oraz matowy połysk.
Według badań znajduje się w nim około 75-92% czystego węgla. W zależności od rodzaju
węgla kamiennego (chudy, semikoksowy, ortokoksowy, gazowy, gazowo-płomienny,
płomienny) posiada
on różną zawartość wody oraz gazów lotnych. Najmniej gazów lotnych oraz wody
posiada węgiel chudy, a najwięcej węgiel płomienny. Szacuje się, że w węglu
kamiennym znajduje
się od 3 do 10% wody oraz od 10 do 45% części lotnych.
Następnym
rodzajem węgla jest węgiel brunatny, który jest paliwem niskiej jakości, a co
gorsza nie można go magazynować, tylko przesyłać do pobliskiej elektrowni, ponieważ
bardzo łatwo chłonie wodę (szczególnie z powietrza). Jest to węgiel kruchy i
słabo zwięzły o barwie brunatnej (czasami czarnej). Węgiel brunatny zawiera
około 65-75% czystego węgla, 45-65% części lotnych oraz od 10 do 75% wody.
Ostatnim
rodzajem węgla, a zarazem prekursorem węgla jest torf i składa się on częściowo
z rozłożonej roślinności. Ponieważ z czasem staje się węglem, jest
klasyfikowany jako produkt kopalny. Posiada strukturę włóknistą, pylastą;
teksturę warstwową lub bezwładną i porowatą. Gołym okiem można zobaczyć i
rozpoznać szczątki roślin w postaci gałęzi lub korzeni. Torf jest ciemnobrązową
miękką skałą, która z łatwością kruszy się w palcach. Dopiero, gdy jest
pozbawiony tlenu oraz poddawany działaniu wysokiego ciśnienia i ciepła, po
upływie milionów lat staje się węglem. Według badań posiada on poniżej 60%
zawartości czystego węgla oraz bardzo dużo wody i części lotnych.
Czasem
jako rodzaj węgla jest wymieniany koks. Jednak jest to paliwo uzyskiwane
przemysłowo w koksowniach poprzez koksowanie (wygrzewanie) węgla kamiennego
w temperaturze 600 – 1200 °C w specjalnie w tym celu skonstruowanym piecu
koksowniczym za pomocą gazów spalinowych przy ograniczonym dostępie tlenu. Koks
jest szaroczarnym, porowatym ciałem stałym o charakterystycznym zapachu gazów
koksowniczych. Wtórnie jest zanieczyszczony częścią tych gazów oraz niewielką
ilością produktów rozkładu substancji towarzyszących węglowi kamiennemu. Proces
obróbki węgla kamiennego prowadzi
do powstania materiału o bardzo dużej zawartości węgla – nawet 98%. Dlatego też
chętnie wykorzystywany jest on w hutach.
Warto
pamiętać, że największą wartość energetyczną ma ten węgiel, który zawiera najwięcej
węgla. Oprócz zawartości wilgoci i gazów lotnych w węglu ważna jest także ilość
popiołu oraz zawartość siarki w formie stałej, np. pirytu FeS2.
Warto
wiedzieć , że duża wilgotność jest wadą paliwa ponieważ utrudnia zapłon, obniża
wartość opałową oraz przyczynia się do powstawania kwasów w kotle. Jeżeli węgiel
służy
do wytwarzania energii, zawartość wilgoci obniża jego wartość kaloryczną gdyż
część ciepła jest tracona na ogrzanie i odparowanie wody. Pomiar zawartości
wilgoci ma ważne znaczenie praktyczne jest istotnym wskaźnikiem oceny
technologicznej paliwa. Obecność wilgoci obniża wydajność urządzeń służących do
rozdrabniania czy przesiewania.
*Podane
wartości procentowe nie są sumowane.
Komentarze
Prześlij komentarz