Применение каменного угля


Где и как используется каменный уголь

19 февраля 2015

Первые упоминания о каменном угле датированы четвертым веком до нашей эры. В Древней Греции его использовали в кузнечном деле, в средневековом Китае – для нагрева воды и отопления помещений. Современные варианты использования каменного угля отличаются большим разнообразием. Его используют в металлургическом производстве, химической отрасли, на транспорте и в быту, а также для получения электрической и тепловой энергии.

Для сталелитейного производства нужен и уголь, и каменноугольный кокс. Последний служит топливом для доменных печей, является одним из компонентов, используемых для обогащения металла, влияет на производительность и качество получаемого металла. При коксовании каменного угля выделяются летучие вещества, которые улавливаются и охлаждаются. Полученный газ и смолы подвергаются химической обработке, в результате которой первый очищается и используется для обогрева коксовых печей, а вторые расщепляют на фракции. В дальнейшем из них получают фенолы, нафталин, антрацен и каменноугольные масла.

Антрацит и длиннопламенные угли востребованы на тепловых и электростанциях, в жилищном и транспортном хозяйстве. При этом решающими становятся такие факторы, как влажность и зольность угля. От них зависит теплота его сгорания и объем вредных веществ, выделяемых в окружающую среду. Значение имеет и крупность фракции. Мелкий уголь фракции С и Ш почти не используется в промышленности.

Из угля добывают серу, цинк, свинец, ванадий. Зола, полученная при сжигании топлива, используется для производства строительных материалов. Специальная обработка угля позволяет получать из него бензол и ксилол, которые являются компонентом красок, лаков, растворителей и линолеума.

Каменный уголь используется в химической отрасли, медицине, сельском хозяйстве и быту. В домашних условиях его можно встретить в очистительных фильтрах, что связано с его способностью очищать жидкости от вредных веществ, ионизировать и умягчать их. Еще один пример использования угля в быту – в качестве искусственного заменителя графита. В химической промышленности уголь является катализатором некоторых реакций. Он отлично повышает качество нефти. Для производства тонны чистой нефти нужно примерно три килограмма угля. Также его применяют для получения рассеянных частиц, которые затем превращают в прочные кристаллические решетки. Добыча и использование каменного угля растет с каждым днем, что расширяет возможности для его внедрения в другие технологии.

Применение каменного угля в различных отраслях промышленности давно налажено и со временем модернизируется. Но чаще всего применяется только высококачественный уголь, а высокозольный и мелкий остается невостребованным. Решением проблемы может стать использование дешевых сортов угля при производстве синтетического топлива и брикетированного угля.

Вернуться к списку

Области применения угля - Информация - Пресс-центр - РосУголь

455000 Челябинская область
г. Магнитогорск, ул. Комсомольская,
д. 17

+7 (902) 86-228-45
+7 (3519) 23-20-93

Вверх на один уровень

Используется в основном в энергетике и для получения кокса, в меньшей степени — для газификации и полукоксования, получения облагороженного топлива (газа и жидких продуктов) для бытовых нужд, на транспорте, в кирпичном производстве, обжиге извести и других областях.

В сравнительно небольших объемах уголь применяется для специальных технологических целей: производства термоантрацита и термографита, углеграфитовых изделий, yгледородных адсорбентов, карбидов кремния и кальция, углещелочных реагентов, горного воска.

Направление использования различных технологических марок, групп и подгрупп приведено в табл. 1.

На уголь приходится около 35% мирового потребления энергоресурсов. В 2007 г. в России около 28% добытых углей использовалось в энергетических целях, 22,8 — для производства кокса, 25,6 — в других отраслях промышленности, 23,8% — для бытовых нужд.

Бурый уголь — не только энергетическое топливо, но и ценное сырье для технологической переработки. Буроугольный кокс используется для замены мсталлургического кокса при получении ферросплавов, фосфора, карбида кальция. Большое значение имеют полученные на базе бурых углей гранулированные адсорбенты, полукокс. Разработаны процессы гидрогенизации бурых углей, новые методы их газификации и производства химических продуктов. Бурые угли технологической группы 1Б — сырье для получения горного воска, используемого в бумажной, текстильной, кожевенной, деревообрабатывающей промышленности, дорожном строительстве.

Таблица 1.

Направление использования углей различных технологических марок, групп и подгрупп

Направление использования

Марки, группы и подгруппы

1. Технологическое


1.1. Слоевое коксование

Все группы и подгруппы марок: ДГ, Г, ГЖО, ГЖ, Ж, КЖ, К, КО, КСН, КС, ОС, ТС, СС

1.2. Специальные процессы подготовки к коксованию

Все угли, используемые для слоевого коксования, а также марки Т и Д (подгруппа ДВ)

1.3. Производство генераторного газа в газогенераторах стационарного типа:


смешанного газа

Марки КС, СС, группы: ЗБ, 1ГЖО, подгруппы — ДГФ, ТСВ, 1ТВ

водяного газа

Группа 2Т, а также антрациты

1.4. Производство синтетического жидкого топлива

Марка ГЖ, группы: 1Б, 2Г, подгруппы — 2БВ, ЗБВ, ДВ, ДГВ, 1ГВ

1.5. Полукоксование

Марка ДГ, группы: 1Б,1Г,подгруппы — 2БВ, ЗБВ, ДВ

1.6. Производство углеродистого наполнителя (термоантрацита) для электродных изделий и литейного кокса

Группы 2Л, ЗА, подгруппы — 2ТФ и 1АФ

1.7. Производство карбида кальция, электрокорунда

Все антрациты, а также подгруппа 2ТФ

2. Энергетическое


2.1. Пылевидное и слоевое сжигание в стационарных котельных установках

Все бурые угли и атрациты.а также неиспользуемые для коксования каменные угли. Для факельно-слоевого сжигания антрациты не используются

2.2. Сжигание в отражательных печах

Марка ДГ, i руппы — 1Г, 1СС, 2СС

2.3. Сжигание в подвижных теплоустановках и использование для коммунальных и бытовых нужд

Марки Д, ДГ, Г, СС, Т, А, бурые yгли, антрациты и неиспользуемые для коксования каменные угли

3. Производство строительных материалов


3.1. Известь

Марки Д, ДГ, СС, А, группы 2Б и ЗБ; неиспользуемые для коксования марки ГЖ, К и группы 2Г, 2Ж

3.2. Цемент

Марки Б, ДГ, СС, ТС, Т, Л, подгруппа ДВ и неиспользуемые для коксования марки КС, КСН, группы 27, 1ГЖО

3.3. Кирпич

Неиспользуемые для коксования угли

4. Прочие производства


4.1. Углеродные адсорбенты

Подгруппы: ДВ, 1ГВ, 1ГЖОВ, 2ГЖОВ

4.2. Активные угли

Группа ЗСС, подгруппа 2ТФ

4.3. Агломерация руд

Подгруппы: 2ТФ, 1АВ, 1АФ, 2АВ, ЗАВ

Полукоксы бурых углей применяются как наполнители пластмасс, различных композиционных материалов, в качестве сорбентов, ионнообменников, катализаторов. Из углей технологических групп 2Б и ЗБ получают термоуголь.

Более 80% каменноугольного кокса идет для выплавки чугуна. Другие продукты коксования, газ, смола используются в химической промышленности (35%), цветной металлургии (30%), сельском хозяйстве (23%), строительной индустрии, железнодорожном транспорте, дорожном строительстве (12%). Из продуктов коксования получают около 190 наименований химических веществ. Около 90% изготавливаемого волокна, 60 — пластмасс, 30 — синтетического каучука производится на основе соединений, получаемых при переработке каменного угля. Коксохимическая промышленность — основной поставщик бензола, толуола, ксилола, высококипящих ароматических, циклических, азот- и серосодержащих соединений, фенолов, непредельных соединений, нафталина, антрацена.

Каменноугольный пек применяется для получения пекового кокса, который используется как составная часть электродов в алюминиевой промышленности, а также в производстве углеродных волокон, технического углерода.

Высокая электропроводность, сравнительная устойчивость к процессам окисления, повышенная устойчивость к воздействию агрессивных сред и истиранию определяют широкий диапазон использования антрацита в различных отраслях. Он является высокосортным топливом, а также исходным сырьем для получения термоантрацита, термографита, карбонизаторов, карбюризаторов, карбидов кальция и кремния, электродов для металлургической промышленности, углеродных адсорбентов, коллоидно-графитовых препаратов.

Новости

7.6. Направления использования угля - Энергетика: история, настоящее и будущее

7.6. Направления использования угля

Ископаемые угли имеют широкий диапазон генетических, технологических свойств и качеств, которые позволяют использовать их не только в виде топлива, но и как технологическое сырье.

Примерно 25% поставляемых потребителям углей используют для технологических целей на предприятиях, где они перерабатываются или применяются в качестве сырья. При этом основная доля углей идет на производство кокса. Остальной уголь расходуется на энергетические цели. Свыше половины углей, направляемых на энергетические цели, используется на тепловых электростанциях, значительная часть – для коммунально-бытовых нужд, меньшая – в промышленных и районных котельных. Остальная часть энергетических углей направляется для нужд сельского хозяйства, производства строительных материалов и т. д.

Использование углей для технологических целей. Низкотемпературные методы химической переработки применяют к бурому углю, органическая масса которого слабо полимеризована и состоит по сути из слабосвязанных между собой алифатических и ароматических молекулярных фрагментов, легко извлекаемых путем экстракции. Так, экстракцией органическими растворителями (бензин и бензолы) извлекают битумы – смесь восков, парафинов, масел, асфальтенов и смол. Наиболее ценная часть экстракта – горный, или монтан-воск, который широко используется в машиностроении для точного литья, при производстве пластмасс, в бытовой химии, бумажной и текстильной промышленности. Экстракцией водным раствором едкого натрия с последующим осаждением раствором серной кислоты получают гуминовые кислоты, применяемые в аккумуляторной промышленности, при бурении нефтегазовых скважин, в сельском хозяйстве как регуляторы роста и развития растений.

В диапазоне температур 350–500°С органическое вещество угля (кроме инертинитной компоненты) проявляет способность к термическому растворению (ожижению) и гидрогенизации. Термическому растворению в углеводородных растворителях подвергают измельченный уголь при давлении до 5 МПа, при этом его алифатическая часть извлекается в виде бензиновой, а ароматическая – в виде бензольной фракции. В присутствии водорода или его доноров, сероустойчивых катализаторов и при давлении 30–70 МПа происходит процесс гидрирования термически растворенного вещества, при этом ароматические структуры разлагаются до алифатических, а выход бензиновой фракции превышает 55% массы органической части угля.

Этот способ получения синтетических жидких топлив из угля, несмотря на сложность и относительную дороговизну, широко применялся в Германии и ЮАР в периоды эмбарго на поставки нефтепродуктов.

При нагревании угля без доступа воздуха до 500–600°С происходит его полукоксова3 ние – термическое разложение (пиролиз) органической части с отщеплением и выходом в виде газои парообразных летучих веществ присоединенных групп, алифатических и легких ароматических молекулярных фрагментов. При этом основными являются жидкие продукты полукоксования смесь масел и смол, широко используемых в химической и других отраслях промышленности, а также как заменитель котельного топлива. Газ полукоксования, в который в основном переходит сера угля, чаще всего сжигают для нагрева угольной массы. Твердый остаток применяют как бездымное, обессеренное топливо с высоким содержанием углерода. Наибольший выход целевых (жидких) продуктов полукоксования имеют бурые и сапропелитовые угли, а также сланцы (кроме менилитовых).

В 1735 г. инженером-металлургом Кольбрукделем Авроамом Дерби была решена проблема замены в доменном производстве древесного угля каменноугольным коксом. Этот метод с 1775 г. начал широко внедряться в промышленности при выплавке чугуна.

Если полукоксование угля происходит в атмосфере водяного пара, у твердого ос3 татка существенно развивается пористая структура (удельная поверхность пор дос3 тигает 300–800 м 2 /г). Такой твердый оста3 ток, называемый активированным углем, обладает высокой поглощающей (адсорбци3 онной) способностью.

Если в начале ХХ века активированные угли производились главным образом из древесины, кокосового копра, плодовых косточек и другого растительного сырья и использовались в противогазах, при очистке сахара и алкоголя, в медицине, то к середине века расширенные нужды промышленности обусловили широкое применение технических активированных углей из твердого остатка полукоксования ископаемых углей.

Путем частичного окисления поверхности активированных углей, пропитки химически активными веществами или нанесения микроколичеств катализатора можно создавать избирательные поглотители, ионо- и электронообменники, высоко-активные катализаторы. Так, в современной промышленности обессоливание технической воды, очистка сточных вод, удаление и улавливание микропримесей и многие другие процессы организованы благодаря крупнотоннажному производству активированных углей с заранее заданными свойствами.

Одним из важнейших процессов переработки угля является коксование, которое проводится без доступа воздуха при температурах до 900°С и выше. Его целевым продуктом является металлургический кокс – спекшийся обуглероженный и обессеренный остаток. Побочным продуктом коксования являются каменноугольные смолы, масла, сырой бензол, покрывающие четверть современной мировой потребности в ароматических углеводородах. Газ коксования часто сжигают для нагрева коксовых печей, но он же может служить сырьем для получения аммиака и других ценных продуктов.

Производство цемента. Цемент представляет собой тонкоизмельченную смесь клинкера с различными активными (доменный шлак, гипс) и инертными (известь, песок) добавками. Клинкер – продукт спекания угля с сырьевой шихтой, которая состоит из известково-магнезиальных и глинистых пород, обогащенных оксидом железа. Клинкер получают обжигом шихты во вращающихся печах при температуре 1450°С.

Обжиг известняка осуществляется при температуре 1000–1200°С в шахтно-пересыпных, кольцевых и шахтных печах с выносными полугазовыми топками. Для обжига извести в шахтных печах с выносными полугазовыми топками используют сортовые слабоспекающиеся каменные и бурые угли с небольшим содержанием мелочи.

Производство порошкообразных углещелочных реагентов. Эти реагенты применяют при бурении скважин для добычи жидкого и газообразного топлива и скважин большого диаметра при проходке шахтных стволов. Для производства реагентов используют молодые бурые угли.

Спекание глинозема проводится во вращающихся печах. Для спекания используют каменные и бурые угли крупностью до 300 мм.

14 ноября 1795 г. вышел царский указ «Об устроении литейного завода в Донецком уезде при реке Лугани и об учреждении ломки найденного в той стране каменного угля». Перед назначением на пост директора этого завода англичанином Гаскойном были поставлены две главные задачи: освоить на заводе производство чугуна на минеральном топливе из местной железной руды и организовать добычу угля. Вторая задача предусматривала добычу угля для широкого применения его вместо дров с целью предотвращения истребления лесов.

Об этой своей задаче Гаскойн писал: «Прииск каменного угля и добыча оного на меня возложена, яко главнейшие поручения, с тем намерением, чтобы оным на кораблях Черноморского флота; в крепостях и даже во всем том крае заменить употребление дров, а леса, кои там весьма недостаточны, от совершенного истребления сохранить... За сим мне было поручено стараться открыть уголь в таких местах, откуда бы на судах оный доставлять в Черноморские порты и в разные места тамошних губерний».

Отсутствие опыта в использовании угля, неприспособленность печей и очагов к сжиганию минерального топлива, многовековая традиция применения дров, специфический запах от сгорания угля препятствовали распространению нового вида топлива в России. С целью расширения применения угля в производстве и быту, а также для обучения применению нового вида топлива первый руководитель русской угольной промышленности Н. А. Львов в 1799 г. опубликовал работу.

«О пользе и употреблении русского земляного угля». Н. А. Львов стремился в книге показать пользу от применения отечественного угля и его безопасность. Большой интерес представляют соображения автора, касающиеся производства кокса и изготовления угольных брикетов.

Сульфоуголь получают в результате специальной обработки. Применяется он в водоочистительных установках электростанций, городских водопроводных станций и для специальных производств. Для получения сульфоугля используют донецкие угли марок К и ОС.

Кузнечные работы. Для кузнечных работ пригодны спекающиеся угли марок Ж и К с небольшими зольностью и массовой долей серы, а также антрацит крупностью более 13 мм, обладающий высокими термостойкостью и механической прочностью.

Производства карбида кальция, карбида кремния, электрокорунда. Карбид кальция получают в электропечах сплавлением шихты из антрацита и извести. Используется он с целью получения ацетиленового газа для сварочных работ, а также при производстве резины. Карбид кремния производят в электропечах путем плавки специальной шихты с добавлением антрацита. Применяется для изготовления особо твердых абразивных изделий и инструментов. Электрокорунд получают плавкой глинозема с антрацитом в электропечах. Применяется как абразивный и огнеупорный материал, а также для изготовления литейных форм, стержней и т. д.

Термоантрацит получают термической обработкой крупных классов антрацита с минимальными зольностью, массовой долей серы, фосфора, выхода летучих веществ. Используется для производства электродов и в литейном производстве.

Литейное производство. Для литейного производства, кроме кокса и термоантрацита, применяется и натуральный крупный антрацит, обладающий повышенной механической прочностью и термической стойкостью, с плотной структурой без породных прослоев, с невысокими зольностью и массовой долей серы.

Агломерация (окускование) руд проводится путем спекания мелких классов руды в смеси с антрацитовым штыбом, тощим углем, мелкими фракциями кокса.

Заполнение фильтров. Для заполнения механических фильтров водоочистки на тепловых электростанциях и городских водопроводных станциях применяют антрацитовую крошку с размером частиц от 0,8 до 2 мм, зольностью до 10% и массовой долей серы до 2%. Антрацит, из которого приготавливается крошка, должен обладать высокой механической прочностью.

Энергетическое использование угля. Наиболее давним и распространенным является использование угля в качестве топлива для сжигания. В настоящее время до 50% электроэнергии в Украине вырабатывается на тепловых электростанциях, абсолютное большинство энергоблоков которых сжигают энергетические (некоксующиеся) каменные угли и антрациты. Сжигание угля связано со способностью углерода и водорода, входящих в состав угля, реагировать с кислородом до СО 2 и Н 2 О с выделением теплоты. Условием начала горения является нагрев угольной частицы до температуры воспламенения, при которой скорость тепловыделения за счет реакций окисления превысит скорость отвода тепла от частицы в окружающую среду. При нагреве частиц вначале выходят и воспламеняются летучие вещества, а затем твердый обуглероженный остаток, горение которого является основной стадией. Скорость горения угольных частиц увеличивается с ростом температуры и давления, уменьшением размера (увеличением удельной поверхности) частиц и со снижением степени метаморфизма угля.

В теории горения установлено, что, поскольку атомы углерода в карбонизованной структуре прочно связаны, углерод реагирует с газами (О 2, СО 2, Н 2) главным образом путем хемосорбции (химического присоединения) диссоциированного кислорода к активным центрам, с последующим отрывом СО-ком

Совместное рассмотрение вопросов техники и технологии добычи угля и области его применения явилось фундаментальной основой дальнейшего развития способов подготовки угля к использованию, которое потребовало исследования угля и процессов его облагораживания применительно к различным видам потребления.

Мировой опыт подготовки углей к использованию для бытовых нужд, морского флота и других целей определил необходимость производства сортового топлива с заданными размерами его кусков. Особенно это относилось к донецким антрацитам и малозольным и малозернистым паровично-жирным углям, используемым в топках судов морского флота как военного, так и торгового. Это определило интенсивное оснащение шахтной поверхности сооружениями для разделения рядового угля на сорта различного размера, а также ручного обогащения крупных классов (более 25 мм), в том числе и углей, используемых в рядовом виде.

Последняя четверть XVIII в. и XIX в. характеризуются быстрым развитием производительных сил России. Индустриализация России в это время связана с интенсивным развитием металлургии, что определило повышенную потребность в топливе, которое в тот период было представлено дровами и древесным углем.

Дефицит топлива вызвал необходимость импорта дорогостоящего каменного угля из Англии.

плексов от решетки в виде газообразного СО и с образованием нового активного центра. Этими активными центрами считаются атомы углерода со свободными или ослабленными связями. Как раз такими связями характеризуются атомы углерода в тех местах молекулярной структуры, от которых отщепились группы, образовавшие летучие. Поэтому для углей, у которых выход летучих монотонно уменьшается с увеличением степени метаморфизма, соответственно снижается концентрация активных центров и реакционная способность твердого углеродного остатка.

В процессе горения, кроме составляющих С, Н, О, принимают участие азот и сера угля (органическая и пиритная) с образованием вредных выбросов – оксидов азота и серы, что требует специальных мер по снижению их содержания в дымовых газах. Минеральная часть также подвергается ряду превращений, например, сульфаты теряют кристаллизационную воду, сульфиды железа окисляются с образованием SO 2 и оксида железа (III), оксид

железа (II) переходит в оксид железа (III), кар

бонаты разлагаются с выделением СО 2 и образованием оксида металла. Большинство этих превращений, кроме последнего, не приводит к существенному изменению массы золы (негорючего остатка) по сравнению с исходной минеральной массой. Разложение же карбонатов необходимо учитывать при расчете материального баланса горения. Кроме того, с целью обеспечения золоудаления, затрудненного в интервале температур междуt A иt C , необходимо учитывать температуры плавкости золы при организации процесса горения.

Газификацией называют процесс реагирования угля с СО2и Н2О с образованием горючих газов СО и Н2. Процесс газификации сопровождается поглощением теплоты. Часто в качестве источника теплоты для газификации используют неполное горение самого угля. Удельная скорость газификации в 1000 раз и более ниже удельной скорости горения, а повышение ее связано с теми же факторами, что и в случае скорости горения.

До недавнего времени считалось, что газификация наиболее применима для производства светильного газа (заменителя природного газа), а также СО и Н 2 в качестве сырья для по следующего органического синтеза. Так, воюющая Германия и ЮАР львиную долю своих потребностей в бензине покрывали за счет газификации угля с последующим синтезом Фишера-Тропша. В СССР в 50-е годы прошлого века также были распространены угольные газогенераторы, в том числе вырабатывавшие газ для двигателей внутреннего сгорания. Однако такое применение газификации было связано с низким КПД использования угля, с рядом технических и экологических сложностей.

Второе рождение газификации произошло в энергетике. Относительно недавно были разработаны комбинированные парогазовые установки (ПГУ) с внутрицикловой газификацией угля под давлением, отличающиеся от паровых установок с традиционным сжиганием угля повышенным КПД и экологической чистотой. Широкое внедрение ПГУ на угле возможно уже в ближайшие 10–20 лет.

В результате промышленной революции XVIII века была разработана паровая машина Уайта, что позволило размещать предприятия вблизи источников сырья и рынков сбыта, а не только по берегам крупных водоемов, использовавшихся в качестве источников энергии.

Зола от сжигания углей в различных модификациях кипящего слоя, куда добавляется известняк для улавливания оксидов серы, содержит до 10–20% гипса и остаточного оксида кальция, что обуславливает ее повышенные вяжущие свойства. Для изготовления изделий из такой золы нужна добавка не более 5% цемента.

На ряде угольных электростанций Европы и США отсутствуют золоотвалы, поскольку вся произведенная зола реализуется в промышленности стройматериалов и в дорожном строительстве.

Проблемы утилизации золы. При сжигании угля зола образуется в виде оплавленного (остеклованного) шлака и сухой золы (уноса). Шлак более химически инертен и в связи с этим находит относительно широкое применение (шлакобетоны). Однако использование шлакобетонных изделий ограничено их несколько повышенной радиоактивностью. Сложность хранения сухой золы обусловлена ее мелкодисперсностью, вызывающей пыление, и наличием окислов щелочных металлов, реагирующих с водой до щелочей, попадание которых в грунтовые воды недопустимо. Золы, содержащие разложившийся известняк, добавляемый для связывания серы, при взаимодействии с водой образуют известь и вспучиваются.

Кроме перечисленных макрокомпонентов, минеральная часть углей содержит германий, уран, молибден, рений, вольфрам, серебро, селен, галлий, ванадий, а также такие экологически опасные вещества, как ртуть, мышьяк, бериллий, фтор, хлор, фосфор, селен. В широком смысле проблема утилизации золы сводится к разработке цепочек энерготехнологических процессов, в которых бы ценные неорганические элементы извлекались, а вредные улавливались до попадания в атмосферу, прочно связывались в нерастворимых соединениях и захоранивались. Для ряда элементов (получение германия из шлака электростанций, использование кальцийсодержащих отходов в цементной промышленности) указанные цепочки организованы, но в целом проблема эффективного использования и безопасной утилизации золы с улавливанием вредных выбросов еще ожидает технического решения.

Перспективы развития методов комплексной переработки угля на основе знания его химического состава и физических свойств. Исходя из описания химического состава и физических свойств угля, можно заключить, что существующие методы использования угля не позволяют в полной мере реализовать его сырьевой и энергетический потенциал. Так, в Украине недостаточно применяются методы экстракции, полукоксования, гидрогенизации, хотя бурые угли Днепровского бассейна предоставляют для этого прекрасную сырьевую базу. Развитие методов низкотемпературного сжигания позволило бы утилизировать богатейшие, не используемые в настоящее время залежи засоленных углей марки Д Западного Донбасса. В случае разработки и внедрения технологий сжигания углей с повышенной зольностью, например в циркулирующем кипящем слое (ЦКС), удалось бы существенно снизить потери горючей массы угля при обогащении и утилизировать остаточный углерод, накопленный в отходах обогатительных фабрик в количестве десятков миллионов тонн. Рациональное использование золы и шлака электростанций дало бы возможность решить проблему сырьевой базы при получении алюминия, урана, германия, кремния и других ценных элементов. Одной из наиболее перспективных является идея комплексной энерготехнологической переработки угля. Сущность ее заключается в том, чтобы уголь перед сжиганием подвергать предварительному пиролизу с получением газообразного, жидкого топлива и химического сырья.

Если ХIХ век называли «веком угля», ХХ – «веком нефти», то с учетом быстрого исчерпания нефтяных и газовых запасов и экологических проблем ядерной энергетики ХХI век уместно назвать веком «рационального использования органического топлива», в первую очередь – угля.

Уголь - Что такое Уголь?

Уголь - это вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода.

Уголь - вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода. Международное название углерода происходит от лат. carbō (уголь).
Уголь был 1м из используемых человеком видов ископаемого топлива.
Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной отрасли промышленности, обеспечив ее более современной технологией.
В среднем, сжигание 1 кг угля приводит к выделению 2,93 кг CO2 и позволяет получить 23-27 МДж (6,4-7,5 кВт*ч) энергии или, при КПД 30 % - 2,0 кВт*ч электричества.
В 1960 г. уголь давал около 50% мирового производства энергии, к 1970 г. его доля упала до 1/3.
Использование угля увеличивается в периоды высоких цен на нефть и другие энергоносители.
Сланцевая революция в США вынудила снизить цену на американский уголь, поставки которого стали вытеснять более дорогое топливо в Европе.

Для образования угля необходимо обильное накопление растительной массы.

В древних торфяных болотах, начиная с девонского периода (примерно 400 млн лет назад), накапливалось органическое вещество, из которого без доступа кислорода формировались ископаемые угли.

Большинство промышленных месторождений ископаемого угля относится к этому периоду, хотя существуют и более молодые месторождения.
Возраст самого древнего угля оценивается примерно в 300-400 млн лет.
Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля - растительные остатки.
В зависимости от степени преобразования и удельного количества углерода в угле различают 4 его типа:
  • бурый уголь (лигниты), 
  • каменный уголь, 
  • антрацит,
  • графит.
В западных странах имеет место иная классификация:
  • лигниты, 
  • суббитуминозный уголь, 
  • битуминозный уголь, 
  • антрацит,
  • графит.

Антрацит

Самый глубоко прогревавшийся при своем возникновении из ископаемого угля, уголь наиболее высокой степени углефикации.
Характеризуется большой плотностью и блеском.
Содержит 95 % углерода.


Применяется как твердое высококалорийное топливо (теплотворность 6800-8350 ккал/кг).
Имеет наибольшую теплоту сгорания, но плохо воспламеняются.
Образуются из каменного угля при повышении давления и температуры на глубинах порядка 6 км.

Каменный уголь

Осадочная порода, представляющая собой продукт глубокого разложения остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений).
По химическому составу каменный уголь представляет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу.
Ископаемые угли отличаются друг от друга соотношением слагающих их компонентов, что определяет их теплоту сгорания.
Ряд органических соединений, входящих в состав каменного угля, обладает канцерогенными свойствами.
Содержание углерода в каменном угле, в зависимости от его сорта, составляет от 75 % до 95 %.
Содержат до 12 % влаги (3-4 % внутренней), поэтому имеют более высокую теплоту сгорания по сравнению с бурыми углями.
Содержат до 32 % летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняются.
Образуются из бурого угля на глубинах порядка 3 км.

Бурый уголь

Твердый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит 65-70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей.
Бурый уголь составляет примерно половину мировых запасов угля.
Используется как местное топливо, а также как химическое сырье.
Содержит много воды (43 %), и поэтому имеют низкую теплоту сгорания.
Кроме того, содержат большое количество летучих веществ (до 50 %).
Образуется из отмерших органических остатков под давлением нагрузки и под действием повышенной температуры на глубинах порядка 1 км.
Относительно тяжелый и объемный, но низкокалорийный из-за чрезвычайно высокого содержания влаги. 
Поскольку есть риск спонтанного воспламенения при контакте с воздухом, он не подходит для транспортировки и хранения в сыром виде. 
Таким образом, он ограничен приложениями на месте.

Способы добычи угля зависят от глубины его залегания.
Разработка ведется открытым способом в угольных разрезах, если глубина залегания угольного пласта не превышает 100 метров.
Нередки случаи, когда при всё большем углублении угольного карьера далее выгодно вести разработку угольного месторождения подземным способом.
Для извлечения угля с больших глубин используются шахты.
Самые глубокие шахты на территории РФ добывают уголь с уровня чуть более 1200 метров.
В угленосных отложениях наряду с углем содержатся многие виды георесурсов, обладающих потребительской значимостью.
К ним относятся вмещающие породы, как сырье для строительной отрасли промышленности, подземные воды, метан угольных пластов, редкие и рассеянные элементы, в том числе ценные металлы и их соединения.

В Англии в 1735 г научились выплавлять чугун на коксе.

Каменный уголь используется как бытовое, энергетическое топливо, сырье для металлургической и химической промышленности, а также для извлечения из него редких и рассеянных элементов.
Перспективным является сжижение (гидрогенизация) угля с образованием жидкого топлива.
Для производства 1 т нефти расходуется 2-3 т каменного угля.
Из каменного угля получают искусственный графит.
Стоимость каменного угля зависит от его качества и стоимости транспортировки.
В 2000 г по России цены составляли 60-400 руб/т, в 2008 г до 600-1300руб/т.
На мировом рынке цена достигла 300 долл США/т в 2008 г , в 2010 г составила до 3500-3650 руб/т.

Read in English coal

Уголь. Особенности и перспективы рынка

С каждым новым сообщением в СМИ о росте цен на коксующийся уголь появляется все большее желание приобрести себе немного акций какой-нибудь угольной компании. Однако, не совсем понятно, что представляет из себя коксующийся уголь, чем он отличается от других углей и какая разница между Мечелом и Распадской? Об этом и не только в «угольном» обзоре.

Что есть уголь

Согласно классификации ASTM (American Society for Testing and Materials) выделяют четыре основных вида угля в зависимости от стадии трансформации: лигнит (бурый уголь), полубитуминозный уголь, битуминозный уголь (каменный уголь) и антрацит. Не углубляясь в подробности, от лигнита до антрацита увеличивается содержание углерода и увеличивается количество тепла, которое уголь выделяет при сгорании. С экономической точки зрения более полезно рассмотреть виды этого ископаемого в двух категориях: энергетический уголь и коксующийся уголь. Принципиальная разница между ними заключается в применении, которое они нашли в производстве.

Где он используется

В зависимости от типа, уголь находит себе применение в электрогенерации, металлургии, химической, строительной и газовой промышленности. Наибольший спрос на продукцию угледобывающих компаний представляют следующие три отрасли.

Электрогенерация. На генерирующих станциях используется энергетический уголь (Steam Coal) представленный преимущественно каменным углем за счет совмещения оптимального баланса теплоотдачи и стоимости, что обусловило его наиболее широкое использование. Лигнит используется меньше, так как его способность к теплогенерации довольно низкая, а выбросы побочных эффектов горения довольно высоки. Тем не менее, в некоторых развитых странах все большее распространение приобретает использование именно бурого и полубитуминозного угля, поскольку содержание серы, наносящей существенный урон экологии в них меньше, чем в каменном угле. Антрацит является отличным топливом: он выделяет крайне мало побочных продуктов горения, практически не дымит и выделяет значительное количество тепла. Однако его повсеместное использование затруднено довольно высокой стоимостью добычи и низкой распространенностью в природе.


Не менее значим уголь для металлургической отрасли. Около 75% всей производимой в мире стали выплавляется при помощи металлургического кокса, который образуется при обработке каменного угля при высокой температуре без доступа кислорода (процесс коксования). Для изготовления кокса используется специальный коксующийся уголь (Coking coal), который является довольно редким — всего около 20% каменного угля подвержено коксованию. Именно этот тип угля является чрезвычайно важным в металлургической отрасли.

В последнее время все большее распространение приобретает использование угля в химической промышленности. В частности, в процессе коксования в качестве побочного продукта получают коксовый газ, используемый в дальнейшем как альтернатива природному газу, каменноугольную смолу и бензол. Бурый уголь и антрациты также активно используется для производства ароматических углеводородов, синтетических заменителей природного газа и бензина.

Основные игроки на мировом рынке угля

Общие мировые запасы угля на 2017 г. составляют 1 035 млрд тонн, из которых 718,3 млрд приходится на долю каменного угля и антрацитов, а 316,7 на лигнит и суббитумиозный уголь. Географическое распределение залежей представлено следующим образом:


Добыча угля в мире по итогам 2017 г. превысила 7,7 млрд тонн. Ключевыми странами-производителями являются Китай, Индия, США, Австралия. Россия занимает шестое место по добыче угля с результатом в почти 390 млн тонн в год.


Самым крупным потребителем продукции угольной промышленности является Китай. Более половины всего использованного в мире энергетического и около 40% коксующегося угля за 2017 г. пришлось на долю КНР.

Непростая экологическая ситуация, сложившаяся после промышленного бума в Китае, заставила власти страны постепенно сокращать собственное производство и больше импортировать сырье. За 2017 г. в страну было ввезено 271 млн тонн угля, что составило 20% от всего объема международной торговли углем за год. Неудивительно, что состояние экономики КНР в значительной степени отражает общий сентимент на угольном рынке.


Второе место прочно удерживается Индией, где более половины всей электроэнергии вырабатывается на теплогенерирующих станциях. Собственная добыча ископаемого топлива последовательно наращивается. Дополнительно реализуются и проекты «зеленой» энергетики, но быстрое развитие страны и существенные темпы электрификации на текущий момент не позволяют Индии сократить объемы ввоза топлива.

Япония и Корея практически не добывают уголь по экологическим причинам. При этом доля ТЭС в структуре электрогенерации для них до сих пор весьма значительна, что предопределяет значительную вовлеченность в международную торговлю угольным топливом.

На экспортном рынке угля есть безусловные лидеры: Индонезия и Австралия.


Индонезия вышла в лидеры по экспорту угля за счет стремительного роста потребления топлива в азиатском регионе. Угольная промышленность страны представлена в основном углями для теплогенерации, а металлургический уголь занимает довольно незначительную часть. Абсолютно по-другому обстоят дела с австралийским углем, который на 47% представлен коксующимися углями, что делает ее безоговорочным лидером по поставкам угля для металлургии.

От стабильности поставок страны в значительной степени зависит мировая металлургическая отрасль. Так, к примеру, ураган «Дебби», обрушившийся на берега Австралии в начале 2017 г. краткосрочно привел к росту цены на металлургический уголь, а, следовательно, на сталь.

Объемы российских поставок на международные рынки чуть скромнее. На 2017 г. из РФ было вывезено 190 млн тонн угля, 88% из которого — энергетический. Ключевые торговые партнеры страны: Южная Корея, Китай, Япония, Турция и Великобритания.

Цены на уголь

Уголь — товар весьма нестандартный, и цены на него существенно разнятся в зависимости от калорийности, наличия примесей и базы поставки для каждого отдельного производителя. При прочих равных, чем выше содержание углерода и чем меньше примесей в угле, тем дороже он стоит. С базой поставки все немного сложнее. В соответствии международными правилами (Инкотермс), выделяются различные базы поставок: FOB (Free On Board), FAS (Free Alongside Ship), CIF (Cost Insurance and Freight), DAP (Delivered At Place), FCA (Free Carrier) и прочие. Данные правила регламентируют права и обязанности покупателя при ведении международной торговли, а также определяют момент перехода рисков от продавца к покупателю. Чем выше риски и обязательства продавца в соответствии с базисом поставки, тем выше стоимость контракта.

Среди основных ценовых ориентиров на рынке энергетического угля можно выделить фьючерсы, торгующиеся на CME с тиккерами: ACM (5500 ккал/кг, FOB Newcastle), MFF (5500 ккал/кг, FOB Richards Bay). Данные для котировок берутся из цен агентств Argus и McCloskey, на основе агрегированной информации о совершении сделок по поставке угля. Для российских производителей энергетического угля как ориентир можно использовать цены агентства Argus с поставкой FOB Vostochniy, также распространено использование цен FCA Кузбасс и FOB Baltic.


Для определения цен на металлургический уголь можно обратиться к фьючерсу CME на австралийский коксующийся уголь с тиккером ALW от агентства Platts или ACT для премиального коксующегося угля от TSI.

(Обращаем внимание, что на графике представлен декабрьский фьючерс, который в полной мере не отражает историческую динамику котировок из-за того, что фьючерс на уголь находится в постоянной бэквордации).
Фьючерсные цены довольно удобны для использования, но для более качественного анализа больше подойдут те значения, которые представляют эмитенты в своих отчетных материалах. К примеру, EVRAZ и Распадская ориентируются на уголь марки ГЖ (российская классификация) FCA Россия.

Российские угледобывающие компании

Российская угольная промышленность сконцентрирована в четырех основных бассейнах: Кузнецком (Кузбасс), Канско-Ачинском, Донецком и Печорском. При этом на Кузбассе добывается около 82% от всего объема угля страны. Отрасль довольно конкурентная, все крупнейшие компании сегмента являются частными.


Публичными угледобывающими компаниями являются: EVRAZ, Мечел, КТК, Распадская (входит в холдинг EVRAZ) и Южный Кузбасс (группа Мечел). Также добычей угля занимаются, СУЭК, УГМК, СДС-Уголь, Русский уголь, но их акции не торгуются на бирже. Стоит также отметить, что крупнейшие российские металлургические компании (Северсталь, ММК, НЛМК) и холдинг En+ Group также добывают уголь, но за редкими исключениями весь объем добытых ископаемых используется в собственном производстве и не выходит на рынок.

EVRAZ. Компания является самым крупным производителем коксующегося угля в России. В 2017 г. его предприятиями было добыто 23,3 млн тонн угля. Добыча, обогащение, производство концентратов ведется на шахтах и предприятиях Южкузбассугля, Распадской угольной компании, а также Межгейугля. Более трети всего добытого угля уходит на обеспечение сырьем собственный металлургический сегмент группы. Оставшаяся часть практически равномерно распределяется между отечественным и зарубежным рынком.


EVRAZ специализируется на добыче коксующегося угля, необходимого в металлургической промышленности. Среди российских потребителей угля группы такие металлургические предприятия как ММК и НЛМК. Основные зарубежные рынки, на которых работает компания: КНР, Европа, Япония, Южная Корея.


Мечел
. Мечел занимает второе место среди крупнейших российских производителей коксующегося угля и является одним из крупнейших мировых производителей сырья для металлургии. Группа контролирует в России 25% мощностей по обогащению коксующегося угля. Общая добыча угля в 2017 г. составила 20,6 млн тонн.

Мечел работает как с металлургическим, так и энергетическим углем. По данным за 2017 г. предприятиями группы было реализовано 7,9 млн тонн концентрата коксующегося угля, 6,1 млн тонн энергетических углей и 2,7 млн тонн кокса.

Компания довольно сильно интегрирована в международную торговлю углем, более 50% выручки добывающего сегмента компании формируется на азиатских рынках, еще четверть на российском рынке. Остальная часть приходится на Европу, Страны СНГ и Ближний Восток.


Кузбасская Топливная Компания
. КТК — угольная компания, с одними из самых высоких темпов роста операционных показателей. В 2017 г. на разрезах компании было добыто 13,23 млн. тонн угля. Мощности КТК сконцентрированы в Кемеровской области и представлены 4 активными разрезами. В планах запустить пятую площадку с запасами в 67 тыс. тонн.

Добыча осуществляется открытым методом, компания производит только энергетический уголь. По данным 2017 г. 8,9 млн тонн было реализовано на зарубежных рынках, в частности, в Польше 12%, странах Западной и Восточной Европы 18% и 70% приходится на долю Японии, Южной Кореи и Тайваня.


Распадская (входит в группу EVRAZ).
Добыча Распадской в 2017 г. составила 11,4 млн тонн. Компания оперирует на трех шахтах, а также в одном разрезе. При этом новейшие технологии добычи, а также относительно небольшая глубина залегания позволяют компании добывать коксующиеся марки угля открытым методом. Доля металлургического угля, в структуре производства Распадской занимает 100%.

Продукция Распадской активно экспортируется в Азиатско-тихоокеанский регион, а также в Восточную Европу. На внутреннем рынке в 2017 г. было реализовано всего 34% угольных продуктов.

Южный Кузбасс (подконтролен Мечел). Южный Кузбасс производит как коксующийся, так и энергетический уголь. Концентраты коксующегося и энергетического углей, антрациты, угли для PCI поставляются в обогащенном и рассортированном виде (97% от общего объема добычи) на внутренний рынок и на экспорт. В 2017 г. общая добыча составила 7,2 млн тонн.

В состав компании входят три активных разреза («Красногорский», «Сибиргинский», «Ольжерасский») и три шахты («Сибиргинская», «Ольжерасская-Новая», шахта им. В. И. Ленина). Дочерними предприятиями компании являются Разрез «Томусинский» и «Взрывпром Юга Кузбасса». Доказанные запасы компании на 2017 г. составили 1,8 млрд тонн.

Все представленные выше компании являются активными экспортерами и в этом плане ослабление национальной валюты положительно сказывается на их финансовых результатах. При этом, в зависимости от структуры производимого угля одни компании будут сильнее реагировать на рост спроса в металлургии, а другие быстрее отыгрывать драйверы на рынке энергоносителей.


Таким образом, рост металлургической отрасли может приводить опережающей динамике EVRAZ и Распадской, а увеличение спроса на топливную продукцию будет сильнее влиять на результаты КТК. Мечел (включая Южный Кузбасс) в этом плане выглядит наиболее сбалансированным, но высокая долговая нагрузка делает компанию чрезвычайно чувствительной к корпоративным событиям и ценовой конъюнктуре.

Тенденции и перспективы

Ключевая проблема повсеместного использования угля — негативное влияние на экологию. При добыче угля возможны выбросы метана, который помимо высокой взрывоопасности наносит вред озоновому слою. Сопутствующее разработке угольных месторождений разрушение природных ландшафтов, создает опасность обвалов и оползней, а при сжигании топлива для выработки электричества в атмосферу выбрасываются токсичные и парниковые газы.

На фоне тренда по защите экологии и популяризации возобновляемых источников энергии уголь становится менее востребованным в развитых странах. Эта тенденция еще больше усиливается за счет государственного субсидирования «зеленой» энергетики. Уже сейчас в некоторых районах США дешевле вводить в эксплуатацию ветрогенераторы и солнечные батареи, чем поддерживать работу угольной электростанции.

Тем не менее, это справедливо в большей мере для развитых стран. Отказ от дешевой угольной энергии для стран с развивающейся экономикой пока не представляется возможным. Индия и государства АТР продолжают наращивать потребление электроэнергии стремительными темпами, уже переориентировав на себя основные экспортные торговые потоки.

Еще один негативный момент для отрасли заключается в том, что у Китая, крупнейшего потребителя угля, постепенно замедляется экономика. Снижение темпов роста ВВП длится уже несколько лет, и перелома тренда пока не предвидится. Дополнительные угрозы в этом плане создают протекционистские настроения США и неопределенность в отношениях крупнейших экономик мира. Сырьевые рынки при реализации сценария дальнейшего усугубления ситуации ощутят на себе влияние тарифных ограничений одними из первых.

Более того, экологические проблемы актуальны для Китая как ни для кого другого. Для борьбы с рекордными уровнями загрязнения к концу 2018 г. страна планирует вывести из эксплуатации 300 000 кВт энергоблоков, работающих на угле. Заменой станет запуск газопровода «Сила Сибири» в декабре 2018 г., который обеспечит Поднебесную 38 млрд куб. м. газа в год, частично снизив зависимость от угольного топлива.

Буфером здесь может выступить ограничение собственной добычи угля в КНР, но влияние этого фактора не столь велико, так как одновременно происходит закрытие сталелитейных заводов. Госкомитет по делам развития и реформ Китая планирует, что к концу 2018 г. в стране закроется около 30 млн т сталеплавильных мощностей, а также угольные шахты, с суммарной добычей порядка 150 млн т угля в год. По итогам 2017 г. Китай сократил мощности по производству стали на 50 млн тонн, угля — на 250 млн тонн. В целом, более вероятным выглядит развитие тенденции на снижение использования угля стране.

Крупнейшие энергетические агентства не видят большого потенциала угля в долгосрочной перспективе. Прогноз Energy Information Administration (EIA) предполагает, что потребление угля до 2050 г. будет стагнировать. Наибольший прирост потребления придется на газ и возобновляемую энергию.


Схожего мнения придерживается и Asia-Pacific Economic Cooperation (APEC). До 2040 г. потребление угля будет расти самыми малыми темпами среди прочих источников электроэнергии. Среди лидеров APEC выделяет газ, и возобновляемую энергию.


Крупнейшая нефтяная компания в мире Exxon Mobile полагает, что потребление угля в мире к 2040 г. снизится относительно 2015 г. на 1%. Доля угольной электрогенерации упадет с 25% в 2015 г. до 20% к 2020 г.


Энергетический уголь все еще остается востребован во многих странах мира, но, если не будет найден способ сделать его использование и более экологичным, спрос на него будет постепенно падать.

То же самое справедливо и для коксующегося угля: экологические проблемы, связанные как с добычей, так и с его использованием могут снижать потенциальный спрос. Конечно, на текущий момент альтернатив использованию кокса немного, и с этой точки зрения перспективы металлургического угля более позитивны. Всего около 25% стали производится с использованием электродуговых печей, где угольное сырье не требуется. Электрометаллургия становится все более перспективным направлением, так как сталь, получаемая этим методом, характеризуется более высоким качеством и меньшим содержанием примесей. При этом повсеместное использование затруднено более высокими энергозатратами.

Прогнозы по рынку коксующихся углей не столь далеко загадывающие. Консенсус прогноз по версии одной из крупнейших аудиторских компаний KPMG предполагает, что цены на металлургический уголь будут снижаться с 2018 г. по 2021 г.


Будет сказываться снижение спроса на металлургическую продукцию в Китае и выход на рынок новых проектов по производству металлургического кокса. Несколько сгладит снижение цен спрос со стороны Индии, но влияние этого игрока на рынке будет не столь существенным.

Открыть счет

БКС Брокер

Свойства и применение полезных ископаемых — урок. Окружающий мир, 3 класс.

Полезными ископаемыми называют горные породы и минералы, которые человек применяет в хозяйственной деятельности.

Полезные ископаемые делятся на группы. Каменный уголь, торф, нефть, природный газ называют горючими ископаемыми. К рудным (металлическим) относят полезные ископаемые, содержащие металлы, например, медную руду, железную руду. К нерудным относят строительные ископаемые (известняк, глину, песок, гранит), а также калийную соль, каменную соль и другие.

 

Полезные ископаемые могут находиться в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Большинство из них твёрдые, нефть — жидкая, а природный газ — газообразный.

Каменный уголь

Рис. \(1\). Каменный уголь

 

Каменный уголь чёрного цвета, твёрдый, непрозрачный, плотный, но хрупкий. Образовался из остатков растений, существовавших миллионы лет назад. Горюч. Применяется как топливо.

Рис. \(2\). Торф

 

Торф — образовался на дне болот из остатков растений. Лёгкий, рыхлый, хорошо пропускает воду. Хорошо горит. Используется как удобрение в сельском хозяйстве и в качестве топлива.

 

Рис. \(3\). Нефть

 

Нефть — жидкая, тёмная, непрозрачная, с резким запахом. Из неё изготавливают топливо для автомобилей, тракторов, самолётов (бензин, керосин и др.). Залегает глубоко в земле. Чтобы её добыть, люди строят буровые установки, бурят глубокие скважины, в которые опускают трубы. Затем по специальным нефтепроводам нефть поступает к местам переработки и потребления.

Природный газ

Природный газ не имеет цвета и запаха. Относится к горючим ископаемым. Используется как топливо для обогрева помещений, для приготовления пищи, а также как сырьё для получения пластмасс, резины и других полезных веществ.

Железная руда

 

Рис. \(4\). Железная руда

 

Железная руда — чёрного или бурого цвета, твёрдая, плотная, непрозрачная. Притягивает металлические предметы. Из неё выплавляют железо, которое используется в производстве машин, железнодорожных рельсов, станков, вагонов.

Гранит

Рис. \(5\). Гранит

 

Гранит — горная порода, состоящая из зёрен нескольких минералов. Очень прочный. Хорошо полируется. Применяется в строительстве. Из него изготавливают лестницы, колонны,  памятники. Многие станции метро облицованы гранитом.

Рис. \(6\). Известняк

 

Известняк — обычно белый, серый или желтоватый камень. Он образовался из остатков морских организмов. Их отпечатки можно хорошо рассмотреть в известняке-ракушечнике. Применяется при строительстве зданий и дорог. Из известняка получают известь для приготовления строительных растворов. Особая разновидность известняка — мел.

Рис. \(7\). Глина

 

Глина бывает белая, красная, коричневая, жёлтая, серая. Она непрозрачная, твёрдая, плотная, негорючая. При намокании глина становится вязкой и пластичной, а при высыхании сохраняет свою форму. Из глины изготавливают кирпичи, черепицу, посуду. Изделия из обожжённой глины называются керамическими.

Рис. \(8\). Песок

 

Песок сыпучий, жёлтого или белого цвета, непрозрачный. Используется в строительстве, при изготовлении стекла.

Источники:

Рис. 1. Автор: I, Nostrifikator, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2429162

Рис. 2. Автор: own work - собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7114164

Рис. 3. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=459168

Рис. 4. Автор: DanielCD~commonswiki - собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=78027

Рис. 5. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=267800

Рис. 6. Автор: Eurico Zimbres, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=337094

Рис. 7. Автор: Diego Torres Silvestre from Sao Paulo, Brazil - Clay's Texture, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=64685389

Рис. 8. https://pixabay.com/images/id-2042738/ 01.06.2021

Информация - Использование угля - Завод отопительной техники и автоматики ZOTA

         Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией. В 1960 г. уголь давал около половины мирового производства энергии, к 1970 г. его доля упала до одной трети. 

         Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля - растительные остатки.

         Каменный уголь - осадочная порода, представляющая собой продукт глубокого разложения остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений). Большинство залежей каменного угля было образовано в палеозое, преимущественно в каменноугольном периоде, примерно 300-350 миллионов лет тому назад.

          По химическому составу каменный уголь представляет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу. Ископаемые угли отличаются друг от друга соотношением слагающих их компонентов, что определяет их теплоту сгорания. Ряд органических соединений, входящие в состав каменного угля, обладает канцерогенными свойствами.

Бурый уголь

          Бурый уголь - твердый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит 65-70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей. Используется как местное топливо, а также как химическое сырье. 

Образование угля

         Для образования угля необходимо обильное накопление растительной массы. В древних торфяных болотах, начиная с девонского периода, накапливалось органическое вещество, из которого без доступа кислорода формировались ископаемые угли. Большинство промышленных месторождений ископаемого угля относится к этому периоду, хотя существуют и более молодые месторождения. Возраст самых древних углей оценивается примерно в 350 миллионов лет.

         Уголь образуется в условиях, когда гниющий растительный материал накапливается быстрее, чем происходит его бактериальное разложение. Идеальная обстановка для этого создаётся в болотах, где стоячая вода, обеднённая кислородом, препятствует жизнедеятельности бактерий и тем самым предохраняет растительную массу от полного разрушения. На определённой стадии процесса выделяемые в ходе его кислоты предотвращают дальнейшую деятельность бактерий. Так возникает торф - исходный продукт для образования угля. Если затем происходит его захоронение под другими наносами, то торф испытывает сжатие и, теряя воду и газы, преобразуется в уголь.

          Под давлением наслоений осадков толщиной в 1 километр из 20-метрового слоя торфа получается пласт бурого угля толщиной 4 метра. Если глубина погребения растительного материала достигает 3 километров, то такой же слой торфа превратится в пласт каменного угля толщиной 2 метра. На большей глубине, порядка 6 километров, и при более высокой температуре 20-метровый слой торфа становится пластом антрацита толщиной в 1,5 метра.

          В результатах движения земной коры угольные пласты испытывали поднятие и складкообразование. С течением времени приподнятые части разрушались за счет эрозии или самовозгорания, а опущенные сохранялись в широких неглубоких бассейнах, где уголь находится на уровне не менее 900 метров от земной поверхности.

Добыча угля

          Способ добычи угля зависит от глубины его залегания. Разработка ведется открытым способом в угольных разрезах, если глубина залегания угольного пласта не превышает 100 метров. Нередки и такие случаи, когда при все большем углублении угольного карьера далее выгодно вести разработку угольного месторождения подземным способом. Для извлечения угля с больших глубин используются шахты. Самые глубокие шахты на территории Российской Федерации добывают уголь с уровня чуть более 1200 метров.

          В угленосных отложениях наряду с углем содержатся многие виды георесурсов, обладающих потребительской значимостью. К ним относятся вмещающие породы как сырье для стройиндустрии, подземные воды, метан угольных пластов, редкие и рассеянные элементы, в том числе ценные металлы и их соединения. Например, некоторые угли обогащены германием.

Применение угля в твердотопливных котлах

          Топливом для твердотопливных котлов могут быть дрова, бурый или каменный уголь, кокс, торфяные брикеты. Существуют как «всеядные» модели, которые могут работать на всех вышеуказанных видах топлива, так и работающие на некоторых из них, но имеющие при этом больший КПД. Одним из основных достоинств большинства твердотопливных котлов является то, что с их помощью можно создать полностью автономную систему отопления. Поэтому чаще такие котлы используются в районах, где есть проблемы с подачей магистрального газа и электричества.

Доводы, говорящие в пользу твердотопливных котлов - доступность и невысокая стоимость топлива.
Недостаток большей части котлов этого класса - они не могут работать в полностью автоматическом режиме и требуют регулярной загрузки топлива.

          Интересный факт. В странах Западной Европы твердотопливный котел нередко выбирают из-за того, что стоимость газа или жидкого топлива достаточно высока и постоянно увеличивается, в то время как твердое топливо в цене достаточно стабильно. Кроме того, стоит учитывать хорошо налаженное в Западной Европе производство гранулированного древесного топлива (pellets), которое имеет низкую стоимость, высокую теплоту сгорания и позволяет автоматизировать процесс загрузки котла.

          В некоторых моделях современных твердотопливных котлов установлена энергонезависимая автоматика, поддерживающая заданную температуру теплоносителя. На котле установлен датчик, отслеживающий температуру теплоносителя, он механически соединен с заслонкой. Когда температура теплоносителя становится выше заданной, заслонка автоматически прикрывается и процесс горения замедляется. Если температура понижается, заслонка приоткрывается. Большинство традиционных твердотопливных котлов способно работать на буром и каменном угле, дровах, коксе, брикетах. Если Вы собираетесь использовать только древесину, стоит обратить внимание на специальные модификации, которые приспособлены именно для этого топлива. Например, у Чешской фирмы «DAKON» есть модели, рассчитанные для сжигания древесины (модификация «DOR D»). В них камера сгорания дополнена жаростойкими сегментами и шамотными досками, предназначенными для улучшения сжигания древесины и выступающими в качестве катализаторов. Преимущество этих котлов - возможность сжигать древесину с влажностью до 35%. Рассказывая о твердотопливных котлах, хочется упомянуть еще одну Чешскую фирму «OPOP», которая вышла на Российский рынок недавно. Котлы «OPOP» сочетают в себе основное достоинство моделей, существующих уже много лет - независимость от электроэнергии и при этом они способны автоматически поддерживать заданную температуру теплоносителя с помощью вышеописанного устройства. Котлы «OPOP» приспособлены для сжигания всех видов твердого топлива. Они оснащены термометром для наблюдения температуры и манометром для контроля давления. Одна деталь, выгодно отличает котлы «OPOP» от многих твердотопливных котлов, представленных на Российском рынке. Речь идет о системе защиты от перегрева, предусмотренной в конструкции котлов «OPOP». Защита от перегрева обеспечивается наличием контура охлаждающей воды. Эта система может контролироваться вручную, т.е. при увеличении температуры теплоносителя необходимо открыть вентиль на патрубке отвода охлаждающей жидкости, она может управляться автоматически. Для этого на отводящем патрубке устанавливается клапан, который будет автоматически открываться при достижении теплоносителем максимальной температуры.

          Очень важно правильно выбрать требуемую мощность котла. Обычно мощность выражается в кВт. Ориентировочно, 1 кВт мощности требуется для отопления 10 кв.м. хорошо утепленного помещения с высотой потолков до 3 м. Надо иметь в виду, что эта формула приблизительна. Окончательный расчет мощности стоит доверять только профессионалам, которые кроме площади (объема) учтут еще множество факторов, среди которых, материал и толщина стен, тип, размер, количество и расположение окон и т.д.

          Рассказывая о твердотопливных котлах, хочется упомянуть об устройствах с пиролизным сжиганием древесины (газогенераторных котлах). Такие модели появились относительно недавно. В отличие от традиционных твердотопливных котлов, в газогенераторных котлах горят не дрова, а древесный газ, выделяющийся из них под воздействием высокой температуры. В котлах с пиролизным сжиганием древесный газ, возникающий благодаря высокой температуре в бункере топлива, проходит через специальную форсунку и горит очень чистым пламенем желтого или даже почти белого цвета. Котлы с пиролизным сжиганием древесины имеют больший КПД (до 85%) и позволяют автоматические регулировать мощность.

          К недостаткам пиролизных котлов, в первую очередь, можно отнести более высокую, по сравнению с традиционными твердотопливными котлами, цену и зависимость от электричества.

Бурый уголь - Польский геологический институт 9000 1

Бурый уголь почти полностью используется в Польше для производства электроэнергии и тепла. С 17 века на современной границе между Польшей, Германией и Чехией постепенно стали появляться многочисленные небольшие подземные шахты. В начале 20 века был запущен первый крупный буроугольный карьер, получивший название «Геркулес». До сегодняшнего дня она работает под названием Буроугольная шахта Туров.По сравнению с каменным углем бурый уголь менее богат элементарным углем — он содержит его в пределах от 58 до 78 %. Характеризуется высоким содержанием серы (до 6%), зольностью и влажностью.

Бурый уголь, как и каменный уголь, является продуктом трансформации органического вещества растений. Это временное образование между торфом и каменным углем, которое влияет на его теплотворную способность, достигая значений в пределах 5,9-23,9 МДж/кг (каменный уголь 15-35 МДж/кг).

Крупнейшие месторождения бурого угля в нашей стране были созданы в миоцене, т.е. около 20 миллионов лет назад. Возраст остальных иногда восходит к триасу. В мире известны даже каменноугольные отложения. Месторождения лигнита классифицируются как автохтонные месторождения, т.е. образовавшиеся в местах накопления органического вещества в растущих воронках.

В Польше имеется 91 задокументированное месторождение этого сырья, общие ресурсы которого составляют около 23 261,8 млн тонн. По состоянию на 2019 годПостоянно или периодически действовали 9 шахт, а в последующие 9 шахт были ликвидированы. К числу документально подтвержденных, но пока неразработанных месторождений относятся, в том числе. месторождение Легница и перспективный район Счинава-Глогув, которые являются крупнейшими месторождениями лигнита в Европе.

Разложение бурого угля

С учетом генезиса бурых углей и особенностей растительного органического вещества, из которого он образовался, различают следующие виды углей:

  • сапропель, образованный из водных растений
  • гуминовые - образуются из наземных растений
  • липтобиолит - изготовлен из смолисто-восковых растительных компонентов

Принимая во внимание использование углерода, мы различаем:

  • угольные брикеты, используемые для производства брикетов
  • низший углерод - используется для производства первичного угля и жидкого топлива
  • добываемый уголь - для производства экстракционного парафина и битумов
  • энергетический уголь - используется на тепловых электростанциях

Использовать

Бурый уголь в основном используется для производства энергии на электростанциях и теплоэлектроцентралях.Из-за своих свойств, затрудняющих транспортировку на большие расстояния, буроугольные заводы обычно располагаются вблизи места добычи. Транспортировка невыгодна, так как бурый уголь часто слипается, что вызывает проблемы при разгрузке или замораживании зимой. Производственные предприятия используют большую часть продукции. Только 1,3% предназначено для индивидуальных клиентов.

Помимо производства энергии бурый уголь используется в химической промышленности, для производства жидкого и газообразного топлива и для производства удобрений.Однако эти приложения имеют второстепенное значение.

.

Использование каменного и бурого угля.

Потепление климата, чрезмерные выбросы СО2 в атмосферу способствовали росту популярности темы, связанной с использованием угля. Какая польза от каменного угля и лигнита?

Какая польза от каменного угля?

Уголь, используемый в основном для производства электроэнергии и отопления, является стратегическим сырьем, покрывающим более 50% потребности в энергии в Польше.Каменный уголь используется в основном в электроэнергетике , его свойства позволяют получать различные виды моторного топлива, печного газа или кокса. Это основное сырье, используемое для снабжения тепловой энергией и используется для отопления домашних хозяйств.

В хозяйстве используется каменный уголь , в металлургической промышленности , в производстве пластмасс, также его можно встретить в составе растворителей, удобрений и средств защиты растений.Фармацевтическая промышленность использует каменный уголь в производстве препаратов , популярный активированный уголь является прекрасным средством борьбы с симптомами пищевого отравления, хорошо справляется с диареей. Он также содержится в лекарствах, используемых для облегчения прыщей и перхоти.

Это также сырье, используемое во многих косметических средствах, ароматизаторах и красителях для тканей. Использование каменного угля также встречается в при производстве взрывчатых веществ и в ювелирной промышленности .

Где используется бурый уголь?

Основное назначение бурого угля - промышленность, в некоторых регионах используется для отопления домов в качестве топлива, является дешевым источником энергии. Бурый уголь часто брикетируют для обогрева. В Европе около 90% добываемого бурого угля идет на энергетику, которая является основным источником энергии для электростанций, взаимодействующих с шахтами.

В Польше практически 100% сырья используется для в производстве энергии .Это минерал, используемый в химической промышленности м, он встречается в составе таких материалов, как жидкий азот, ксенон, аммиак. Угольная пыль, образующаяся в процессе переработки бурых углей, является сырьем, используемым в садоводстве , при производстве сорбентов, инсектицидов и фунгицидов, а также используется для удобрения пахотных почв.

Каменный уголь или лигнит – что выгоднее?

Теплотворная способность угля определяется содержанием этого элемента и по отношению к лигниту, каменный уголь однозначно является более ценным сырьем .Бурый уголь обеспечивает как минимум вдвое меньше энергии, чем каменный уголь. Теплотворная способность бурого угля значительно ниже, он влажный и требует сушки перед использованием.

Высокое содержание серы в буром угле делает его менее экологически чистым топливом, поэтому административные органы многих провинций приняли антимогильные постановления, а по нормативным актам курение бурого угля запрещено. Конденсация серной кислоты при сжигании бурого угля также вызывает коррозию и повреждение котлов отопления.

.

Использование угля - что делают из каменного угля?🔥 Уголь 2022

Каменный уголь

завоевал огромную популярность во всем мире благодаря своим практическим свойствам, которые пользуются постоянным спросом уже несколько столетий. Куски, добытые в поте лица на подземных и открытых рудниках, называют черным золотом. В последнее время они получили печально известную славу топлива, загрязняющего окружающую среду. Однако есть еще много способов использования каменного угля, и с ними стоит познакомиться.

Использование угля в централизованном теплоснабжении

Чаще всего используется каменный уголь

. , конечно, в промышленности и энергетике, но у большинства людей он больше всего ассоциируется с зимой и едким дымом. Это связано с тем, что многие дома по-прежнему отапливаются каменным углем. Почему именно уголь? В результате его сжигания мы можем получить много тепла, необходимого для обогрева дома по относительно низкой цене . Кроме того, Польша богата месторождениями каменного угля, поэтому добыча полезных ископаемых составляет большую часть нашей экономики.

Однако описание угля исключительно с точки зрения тепла является признаком невежества в отношении других видов использования каменного угля. Черный камень также отлично подходит для фармацевтической промышленности, где он используется в основном при проблемах с желудком, а также при аллергии. Интересно, что целебные свойства угля были обнаружены еще в глубокой древности.

Использование углерода в косметике

Еще одна отрасль, которая во многом опирается на свойства углерода, — это косметика. Каменный уголь , много лет используемый в косметике для кожи, склонной к акне, помогает бороться с кожными проблемами у подростков и взрослых. Почти в каждой аптеке можно купить угольные очищающие маски, мыло и даже отбеливающие зубные пасты на основе угля.

Сводка

Промышленность, энергетика, фармакология и косметика – самые популярные формы использования угля. Однако стоит помнить, что эта хрупкая горная порода глубокого черного цвета работает во многих менее очевидных формах: как компонент красителей для тканей, удобрений для растений и их защитных средств, для производства взрывчатых веществ, ароматизаторов.В последнее время популярным использованием угля, особенно в Силезии, является производство ювелирных украшений. Именно Силезия прочно связана с углем через шахты, ценит каждое его использование, продвигая местное сокровище с самых разных сторон.

Фотография, использованная в статье, взята с веб-сайта Pracniabrokat.pl

.90 000 Производство электроэнергии на основе угля в Европе резко замедляется 90 001

Доля угля в производстве электроэнергии в Евросоюзе в прошлом году упала на 24%. - говорится в последнем отчете "Европейский энергетический сектор в 2019 году" Аналитические центры Agora Energiewende и Sandbag. Это почти на 150 ТВтч меньше энергии. Уголь заменяют ветряные, солнечные и газовые электростанции. Атомные электростанции выдавали немного меньше энергии, чем годом ранее. Важно отметить, что эти изменения положительно повлияли на цены на энергоносители, которые в среднем упали более чем на 5 евро/МВтч.Однако страны, где доля угля в производстве электроэнергии высока, составляют исключение. Средняя цена на польском рынке выросла более чем на 1 евро.

British Sandbag и немецкая Agora Energiewende используют доступные данные со своих внутренних рынков, а также почасовые данные ENTSOE, предоставляемые операторами сетей передачи по всему ЕС. Они показали, что на протяжении 2019 года производство электроэнергии в ЕС сократилось на 56 ТВтч, т.е. на 1,7%. Почти во всех странах наблюдается снижение.Причиной была, в том числе, и мягкая зима.

Читайте также: Электростанции справились с выбросами CO2

Уголь теряет свое значение

Резкий спад производства энергии на основе угля неудивителен. Это связано с дорогими правами на выбросы CO2, цена которых остается выше 20 евро за тонну. Согласно отчету, производство энергии из каменного угля в Европе в прошлом году сократилось на 32 процента. Наибольшая доля принадлежала Германии, Испании, Нидерландам, Великобритании и Италии.

В случае лигнита почти две трети снижения произошло только в Германии и Польше. В целом доля бурого угля в производстве снизилась на 49 ТВтч, или на 16 процентов. В Германии снижение составило 32 ТВтч, а в Польше - 7 ТВтч (снижение на 14%).

Увеличение стоимости квот на выбросы CO2 — не единственная причина сокращения использования угля. Сокращению производства способствовал очень мягкий декабрь. Кроме того, были проблемы на рынке стали. Только в ноябре производство стали в ЕС упало на 4,3 процента.- заявил в январе Робби Эндрю, аналитик норвежского института CICERO (Международный центр исследований климата). Добыча угля наполовину замещалась дешевым газом, а наполовину – ветром и солнцем.

Согласно отчету, в Польше доля угля в производстве электроэнергии составляет 74%. Год назад было около 76 процентов. Обращает на себя внимание двукратное увеличение чистого импорта электроэнергии. Электроэнергия из лигнита и каменного угля уменьшилась на 7 и 4 ТВтч соответственно по сравнению с уровнем предыдущего года.В относительном выражении снижение производства электроэнергии из каменного угля на 4%. это наименьшее снижение в стране с угольными электростанциями.

Читайте также: Рекордный импорт электроэнергии

Производство электроэнергии из газа быстро росло в 2019 году — в ЕС на целых 12 процентов. В прошлом году этого топлива в Польше было поставлено около 9 процентов. энергия. Годом ранее она составляла 5 процентов. Это произошло благодаря вводу в эксплуатацию крупнейшей в Польше парогазовой установки мощностью более 600 МВт в Плоцке – прошлый год стал первым полным годом ее эксплуатации.

RES: большого прогресса все еще недостаточно

В Европейском союзе в прошлом году впервые угольные электростанции обогнали ветряные и солнечные электростанции. Согласно отчету, доля этих ферм в производстве электроэнергии в ЕС составила 18%.

Польша, получившая 0,8 МВт новых мощностей солнечной энергетики, вошла в пятерку стран, которые больше всего увеличили мощность в секторе солнечной энергетики. Также было отмечено, что именно в Польше в прошлом году был проведен крупнейший аукцион по поддержке наземной ветроэнергетики – на 2,2 ГВт.Средняя предлагаемая цена составляет 49 евро за МВтч. С другой стороны, в Соединенном Королевстве зафиксированы рекордно низкие аукционные цены на оффшорные фермы, а в случае с солнечной энергией рекордно низкие цены были побиты в Португалии.

Читайте также: Импорт энергоресурсов быстро растет

Темпы увеличения производства электроэнергии из ВИЭ должны удвоиться, чтобы Союз выполнил свои планы на 2030 год. Все потому, что роль электричества будет возрастать, электрификация охватит и другие отрасли экономики, такие как отопление и транспорт.В результате производство электроэнергии из ВИЭ должно ежегодно расти почти на 100 ТВтч, в том числе за счет фотовольтаики.

Энергетика сокращает выбросы CO2

Хорошей стороной этой трансформации является значительное снижение выбросов CO2 - на 12%. Большее снижение было зафиксировано только в 2009 г. В прошлом году выбросы электростанций сократились примерно на 120 млн тонн. В Польше это было 10 миллионов тонн.

Сейчас 6 стран ЕС обходятся без угля в энергетике, 14 обязались отказаться от угля к 2030 году или ранее.Германия сделает это не позднее 2038 г. Ведутся переговоры в Чехии и Испании. В Болгарии, Хорватии, Польше, Словении и Румынии общенациональные дебаты об отказе от угля пока не ведутся.

.

Чистые угольные технологии - Энергетический институт

"Мы не унаследовали Землю от наших предков.
Мы только одолжили ее у наших детей..."

Чистые угольные технологии — общее название всех процессов и способов использования угля, направленных на минимизацию негативного воздействия продуктов его сгорания на окружающую среду. Известно, что при энергетическом использовании этого сырья, в том числе На электростанциях и теплоэлектростанциях в атмосферу выбрасываются твердые частицы, оксиды азота и серы и прежде всего значительные количества углекислого газа, который считается основной причиной парникового эффекта.В последнее время этой проблеме стали уделять больше внимания, принимая соответствующие меры. Проэкологическая политика приобрела особое значение в странах, чья энергетическая экономика основана на переработке угля. Польша также принадлежит к этой группе.

Чистые угольные технологии уже применяются на стадии добычи сырья путем внедрения методов, позволяющих повысить эффективность добычи угля. При переработке топлива используется ряд методов обогащения угля (например,измельчение, флотация), удаление твердых и негорючих веществ. Наиболее динамичное развитие технологии БТП отмечается на стадии переработки угля. В зависимости от типа процесса существуют примеры используемых методов и устройств:

  • в процессе газификации:
    • парогазовые установки с комплексной газификацией топлива (КГТП)
    • подземная газификация
  • в процессе горения:
    • сверхкритические электростанции с паровыми котлами
    • электростанции с котлами с кипящим слоем
    • сжигание в обогащенной кислородом атмосфере
  • в процессе очистки выхлопных газов:
    • десульфурация
    • селективное каталитическое восстановление оксидов азота
    • селективное некаталитическое восстановление оксидов азота
    • Улавливание CO2 (технология CCS)
    • удаление пыли

Использование чистых угольных технологий, когда-то экономически невыгодных, сегодня становится реальной перспективой.Необходимые финансовые вложения в их развитие могут привести к прорыву в традиционной энергетике в будущем.

Тематика чистых угольных технологий разрабатывается в Энергетическом институте кафедрой тепловых процессов. На заводе ведутся исследования по технологии сжигания угля в обогащенной кислородом атмосфере. Комплексные работы включают экспериментальные испытания на собственных стендах в Лаборатории горения и газификации, а также численные расчеты. Также проводится работа по анализу текущего состояния потенциала развития и перспектив применения чистых угольных технологий, в частности технологии CCS.

.

Технологическое использование диоксида углерода - ИЧПВ Забже

Технологическое использование диоксида углерода

под редакцией: Агаты Чардыбон и Люцины Венцлав-Сольны.

Издательство Института химической переработки угля, Забже 2015

Рецензенты: проф. доктор хаб. англ. Мариан Таневски, проф. доктор хаб. англ. Анджей Мяновский

Из предисловия

Методы управления двуокисью углерода являются предметом исследований многих исследовательских центров, а стремление к достижению целей энергетического и климатического пакета является дополнительной движущей силой исследований новых синтезов с использованием CO 2 .Перспективы синтетических продуктов, полученных из CO 2 , в первую очередь зависят от надежности и эффективности этих процессов. Углекислый газ можно использовать в крупномасштабных процессах без преобразования в другую химическую форму, например, в качестве рабочего тела в термических циклах и растворителя в сверхкритической экстракции, а также его можно преобразовывать для получения новых продуктов.
Целью глобальной деятельности является разработка технологий с использованием диоксида углерода в промышленных масштабах, таких как: EOR (увеличение нефтеотдачи), EGR (увеличение добычи газа), ECBM (улучшение метана угольных пластов), EGS (улучшенные геотермальные системы) , карбонизация полезных ископаемых и остатков пром.Процессы, ведущие к получению полезного химического сырья, пластмасс и топлива, чрезвычайно ценны, поскольку они способствуют сокращению выбросов CO 2 за счет сокращения потребления ископаемого топлива.
Монография представляет собой обзор современного состояния мировых знаний в области имеющихся и разрабатываемых методов использования СО 2 и может быть полезным пособием как для исследователей, так и для студентов, занимающихся исследованиями в этой области.

Марек Сьмиеко, Люцина Венцлав-Солны

Другие публикации института можно найти здесь.

.

Лечебный уголь (активированный) от диареи – свойства, применение и действие

 działanie węgla leczniczego

Лечебный уголь – это активированный уголь (активированный), также известный как кулинарный уголь, который продается в аптеке в виде черных таблеток. Средство использовалось как средство от диареи и отравления. Использование лечебного угля является относительно безопасным и эффективным методом лечения заболеваний, связанных с пищеварительной системой. Так что же такое активированный уголь и каковы его свойства? Что это помогает?

Что такое активированный уголь и каковы его свойства?

Активированный уголь производится из древесной массы при температуре около 900 градусов Цельсия.В дальнейшем производстве этот реагент активируется действием пара или сильных кислот, что позволяет получить максимальную адсорбционную поверхность.

Лекарственное средство благодаря своим физико-химическим свойствам обладает способностью неизбирательно связываться с веществами в желудочно-кишечном тракте, такими как лекарственные препараты, бактерии, токсические и раздражающие вещества, кишечные газы. После связывания с ними они выводятся вместе с препаратом, что препятствует их всасыванию.

Как действует медицинский уголь?

Активным веществом лекарственного средства является активированный уголь, который благодаря своей высокоразвитой поверхности проявляет высокую поглощающую способность (связывание) с вредными веществами.Дополнительно средство обладает противодиарейным и противозапорным действием. Стоит отметить, что пищевой уголь, принимаемый внутрь, покрывает слизистую оболочку пищеварительного тракта слоем, защищающим от вредных веществ в пищеварительном тракте.

Применение угля медицинского

Уголь медицинский применяют в медицине при пищевых отравлениях и поносах. Он также показан при лечении катара кишечника, метеоризма и в случае чрезмерного кишечного брожения.Его также применяют в случае отравления химическими веществами и некоторыми лекарствами. Однако следует указать, что этот раствор не рекомендуется применять при отравлении парацетамолом, салицилатами, солями тяжелых металлов, фенолами, а также производными бензодиазепина или никотином. Применение активированного угля не рекомендуется при расстройствах желудка, острых болях в животе, язвенном колите и при подозрении на кишечную непроходимость.

Медицинский уголь также используется в косметике.Используется в производстве препаратов, устраняющих проблемы с акне, черными точками или жирностью волос. Кроме того, древесный уголь также помогает в борьбе с перхотью. Стоит отметить, что активированный уголь используется для изготовления вкладышей защитных масок, а также для производства фильтров для воды и воздуха.

Лечебный уголь (активированный) от диареи

Активированный уголь благотворно влияет на симптомы, связанные с диареей.Благодаря своим адсорбционным свойствам, т.е. способности связываться с другими веществами, он улавливает бактерии и токсины, вызывающие диарею. После поглощения вредных веществ препарат выводится из организма вместе с ними. Кроме того, лечебный уголь покрывает слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, тем самым защищая ее от воздействия токсических веществ. Как использовать активированный уголь? Лекарственное средство при легких пищевых отравлениях следует применять в дозе 800-1200 мг несколько раз в сутки до исчезновения симптомов.Лекарство можно проглатывать целиком, но для быстрого действия таблетки желательно разжевать. Следует подчеркнуть, что активированный уголь можно принимать только в течение короткого времени, поскольку помимо вредных веществ он также поглощает пищеварительные ферменты и витамины.

.

Смотрите также