Каменный уголь способы применения

Применение каменного угля

Каменный уголь накапливается в при р оде в течение миллионов лет. Человечество знает о нем с давних времен. Но активно он начал использоваться всего 270 лет назад. И хватит его еще на 500 лет при современных темпах добычи уже разведанных запасов.

Как топливо каменный уголь использовали еще в древней Греции и Китае, где его добывали примитивными способами. Известно, что в Украине люди добывали и использовали его в качестве топлива для создания бытовых предметов уже в IX-X столетиях. А поиск, разведка и промышленное применение каменного угля в России началось в XVIII столетии.

Каменный уголь имеет различные технологические и генетические характеристики, что дает возможность применять его как в качестве топлива, так и в других сферах. Так, он нашел свое применение в сельском хозяйстве и химической промышленности. Например, из него изготавливают к р исталлические решетки и коксовый газ. Из последнего делают углеводороды, которые идут на производство красок, лаков, линолеума и так далее.

Это далеко не все области применения, которыми может похвастаться каменный уголь. С каждым днем добыча и использование этого полезного ископаемого растут, поэтому и увеличиваются возможности его внедрения.

Сферы применения

Около 25% потребляемого объема каменного угля используется для технологических целей на промышленных предприятиях. Его перерабатывают либо применяют как сырье для производства кокса. Остальные 75% идут на выполнение энергетических задач. При этом больше половины этого объема используется в тепловых электрических станциях , а оставшаяся часть – в районных и промышленных котельных, а также для коммунально-бытовых, сельскохозяйственных, строительных и иных нужд.

Каменный уголь востребован во многих странах мира. С каждым годом объемы его использования только возрастают.

Таблица потребления каменного угля согласно последним статистическим данным (за 2015 год)

N	Страна	Объём (миллион тонн)
1	Китайская Народная Республика	3732
2	Индия	990
3	Соединённые Штаты Америки	730
4	Германия	232
5	Россия	207
6	Япония	190

Таким образом, на первом месте по потреблению находится Китай, а Россия занимает пятую позицию.

Для наглядности, ниже представлены статистические данные о добыче каменного угля по всему миру в миллионах тонн.

Таблица добычи каменного угля согласно последним статистическим данным (за 2015 год)

N	Страна	Объём (миллион тонн)
1	Китайская Народная Республика	3523
2	Индия	716
3	Соединённые Штаты Америки	702,3
4	Австралия	481,3
5	Индонезия	461
6	Россия	408,9

Как и в таблице по потреблению , первое место по добыче занимает Китай. Россия расположилась на 6 месте.

А теперь перечислим основные сферы применения каменного угля:

• Для отопления
• Для удобрения почвы
• Для получения жидкого топлива
• Другие области использования

Ниже мы расскажем более подробно о каждом предназначении.

Для отопления

Основное применение каменного угля – это отопление зданий и помещений. Его использ у ют и для печного отопления частных домов, и для промышленных котельных.

У нас вы можете купить каменный уголь для:

Пройдя по ссылкам, вы сможете узнать, какой именно вид топлива подходит для домашнего и промышленного отопления.

В этой сфере каменный уголь обладает массой преимуществ:

• Одна закладка топлива в котел горит в течение 10-12 часов.
• Сырье можно использовать и в стационарных печках, и в переносных котлах.
• У каменного угля высокая теплота сгорания – л у чшим считается тот, у которого показатель теплоотдачи выше 4700 ккал/кг.
• Топливо легко перевозить и хранить.
• Для отопления каменным углем не нужно сооружать сложные конструкции. Так, например, для газа прокладывают газопровод, для электрического отопления – электрическую сеть. В случае с углем все это не требуется.

Рассматривая преимущества использования каменного угля, нельзя не сказать о том, что при сгорании из него образуются парообразные и газообразные летучие продукты. Они негативно влияют на окружающую среду. При сгорании можно увидеть серовато-желтый, светло-серый или темно-серый дым. У древесного топлива он легкий и поднимается вверх, а у каменного угля он более темный и тяжело рассеивается в атмосферных слоях.

Негативные последствия использования каменного угля проявляются тем , что в почве оседают вредные соединения. Затем они попадают в растительные культуры, а потом по пищевой цепочке в организм животных и человека. Поэтому применение каменного угля низкого качества может негативно сказаться на здоровье людей. По этой причине перед продажей материал проверяются специалистами Роспотребнадзора.

Для того чтобы отопление каменным углем было эффективным, при выборе учитывается много факторов:

• Площадь объекта
• Толщина и материал стен
• Тип и состояние дверей и окон
• Вид котла или печи
• Схема закладки сырья
• Продолжительность холодного пе р иода и температура в регионе

Для удобрения почвы

Для почвы каменный уголь используют в виде золы. Ее вносят при выращивании растений, которые сильно нуждаются в сере.

К культурам, которые можно удобрять золой каменного угля, относятся:

При внесении угольной золы нужно учитывать , что в глинистые и тяжелые грунты ее вкапывают на глубину 20 см. Из-за вымывания осадками ее вносят в глинистые почвы под зиму, а в песчаные – весной.

Каменноугольное удобрение применяют в виде:

• Раствора
  Он готовится следующим образом: на 10 л воды добавляют 100 г угольной золы. Им поливают растения под корень. Перед применением раствор обязательно нужно разболтать, так как на дне емкости образуется осадок.
• Настоя
  10-литровое ведро наполняют на 1/3 золой и до краев наливают горячую воду. Смесь настаивают 2 дня, процеживают и используют для опрыскивания или внекорневой подкормки огородных и садовых культур.
• Сухого удобрения
  Его вносят не более 3 кг на 100 м2, раскидывая по участку и перекапывая на глубин у минимум 10 см.

Подкормка каменным углем содержит сульфиты, которые могут негативно повлиять на растения. Но сульфиты под воздействием кислорода окисляются, и отрицательное воздействие нивелируется. По этой причине золу после сгорания сразу не вносят, а просеивают и просушивают в сухом месте около 7-10 дней. После этого ее нужно или сразу вносить, или хранить в герметично закрытой таре.

В золе каменного угля содержатся окислы кремния, благодаря которым можно разрыхлить тяжелые глинистые и мокрые земли. Они усиливают структуру однородного грунта, увеличивая его влагопропускную способность и плодородие. Еще одной важной особенностью считается практически полное отсутствие хлора , который в больших количествах губительно воздействует на растения.

Каменноугольное удобрение не используется в песчаных грунтах и земле с высокой кислотностью. Дело в том, что в нем много серы, которая преобразуется в соли серной кислоты и способствует повышению кислотности. Рекомендуется сочетать золу с органическими (навоз, помет, перегной), аммониевыми и содержащими кальций подкормками.

Стоит отметить, что вносить золу каменного угля нужно в объеме не больше 5% от общей массы земли. Дело в том, что после сгорания в ней образуются тяжелые металлы и радиоактивные элементы. Избыточное внесение может привести к накоплению этих веществ, которые поглотят растения. Таким образом, только соблюдая пропорции, можно повысить плодородность грунта без вреда для р астений.

О том, как еще можно улучшить плодородность земли, читайте на странице Плодородие почвы: как его сохранить и повысить.

Для получения жидкого топлива

Главная проблема при использовании каменного угля – это много остаточных продуктов горения. Это привело к тому, что ученые создали способы получения жидкого топлива из угля. Такой синтетический топливный продукт имеет более удобную форму сжигания и не содержит много вредных компонентов.

Есть два проверенных способа:

Далее мы рассмотрим каждый способ.

Гидрогенизация

Для получения 800 кг топлива берут 1 т каменного угля. Для процесса главное, чтобы в угле содержалось 35% летучих элементов. Процесс гидрогенизации предполагает, что в уголь добавляют недостающий водород. С этой целью сырье помещают в автоклав и нагревают. Внутри температура составляет 500°С, а давление – 200 Бар. При такой методике получения жидкого топлива сырье проходит в автоклаве две фазы – жидкую и паровую. Уголь насыщается водородом , и происходит распад сложных органических соединений на простые. На выходе получается синтетический бензин или дизельное топливо. Теперь можно понять, насколько сложно такое производство. Самостоятельно наладить его не получится.

Газификация

Она представляет собой разложение твердотопливной продукции на газы. Для получения топлива их потом трансформируют в жидкий вид. Есть несколько способов газификации угля.

Первый метод – Фишера-Тропша. Он трудоемок и требует наличия сложного оборудования. Это нерентабельно, потому как тратится много каменного угля. И получается, что готовый бензин купить куда дешевле. К тому же, в процессе газификации выделяется огромное количество у глекислого газа, а это небезопасно.

Второй способ – термический. Он подразумевает нагрев сырья без кислорода. Для него тоже нужно специальное оборудование, поскольку температура трансформации угля в газ равна 1200°С. Главное преимущество термической газификации состоит в том, что одна часть газа идет на подогрев сырья, а другая на синтезирование топлива. Это минимизирует затраты, ведь каменный уголь подогревает себя сам.

Все способы получения топлива из каменного угля организуются только в промышленных условиях. Дома это сделать невозможно и совсем небезопасно.

Другие области использования

Каменный уголь нашел свое применение и в других областях.

После первичной переработки из него получают:

Затем на основе этого сырья изготавливают толуол, бензол, карбид кальция, нафталин, антрацен. В свою очередь эти компоненты входят в состав такой продукции как парфюмерные средства, растворители, пластмассы, лекарственные препараты, уксусная кислота, краски, взрывчатые вещества. То есть даже такие привычные нам духи , столовый уксус и некоторые лекарства – это производное каменного угля.

В остальных сферах жизни использовать каменный уголь нужно крайне осторожно. В некоторых случаях применять его нежелательно. Так, этот материал не подходит для мангала, на нем нельзя жарить шашлык, его не используют для розжига обычных костров, не добавляют в кальян. С чем это связано?

Дело в том, что у каменного угля высокая температура горения и большое содержание летучих веществ. А чтобы его разжечь своими силами, надо сильно постараться. К тому же, в материале есть примеси тяжелых металлов и опасных веществ. Да, их процент крайне мал , но он есть. По этой причине, кстати, не стоит давать золу каменного угля в качестве подкормки животным. В этом случае лучше использовать золу безопасного древесного угля.

Также каменный уголь не применяется в строительных и дорожных работах, в благоустройстве территории.

Каменный уголь – неотъемлемая часть нашей жизнедеятельности. Его использование оправдано в самых разных сферах, начиная от отопления, и заканчивая народным хозяйством и медициной.

Хотите узнать больше?

О том, что такое каменный уголь, какие у него есть виды и свойства, читайте на странице Каменный уголь.

Другие полезные статьи и советы по этому материалу вы найдете в разделе Все о каменном угле.

Хотите узнать, какой материал подойдет для ваших целей?

Тогда рекомендуем изучить нижеуказанные страницы. На них вы найдете подробную информацию о том, как выбрать каменный уголь для тех или иных работ.

Источник

Где применяется гипс? Сферы и области применения гипса.

Самым известным источником тепла на протяжении нескольких тысячелетий является каменный уголь. Уникальные особенности этого сырья позволяют ему оставаться востребованным и сегодня, поэтому современная угольная промышленность развивается полным ходом. Очевидно, что столь известный материал нашел применение во многих сферах, о которых речь пойдет далее.

Что представляет собой каменный уголь и как его добывают?

Каменный уголь представляет собой твердое горючее ископаемое черного цвета. Формируется он из остатков растительной органики, которая под действием высокого давления и влияния окружающей среды преобразуется в породу. Это называется «метаморфизм угля». Каменный уголь почти полностью состоит уз углерода (80-90%), а также незначительного количества водорода и кислорода. Характеристиками, которые определяют качество каменного угля, являются коксовая способность и спекаемость.

Угольная промышленность занимает важное место в области добывающих отраслей. Способы добычи угля разнообразны и зависят от глубины залежей ископаемого. Уголь добывают на карьерах (при поверхностном залегании) и в шахтах (в случае нахождения сырья на глубине более 100 метров). При этом используются современные методы проведения работ, например, гидравлическая добыча угля.

Виды и марки каменного угля

Деление каменного угля на виды осуществляется на основе множества критериев – цвета, размера, структурной и генетической составляющей, технологии обработки и так далее.

Существует общепринятая маркировка всего добываемого и используемого в производстве угля, в том числе и каменного. Так, каменный уголь может быть длинноплеменным (Д), газовым (Г), жирным (Ж), коксовым (К), тощим (Т) и так далее. Некоторый добываемый уголь также маркируют как промежуточный (к примеру, газовый жирный). Также в отдельных странах используется собственная маркировка, например, в США и Японии.

В каких областях применяют каменный уголь?

Благодаря уникальным свойствам, каменный уголь активно применяется в различных сферах и областях. Практически все области применения угля стали возможны благодаря его коксованию (термическая обработка каменного угля при отсутствии кислорода). Чтобы понять, как именно он используется, рассмотрим эти сферы подробнее:

1. Топливная промышленность. Несмотря на наличие альтернативных источников энергии, отказаться от каменного угля в качестве энергетического сырья сегодня невозможно. В перспективе также есть механизм добычи жидкого топлива из каменного угля (сжижение угля).
2. Металлургия. Каменный уголь является основным топливом в литейном производстве, а каменный кокс применяется в производстве чугуна и в работе с железной рудой.
3. Химическая промышленность. Из продуктов переработки каменного угля получают пек, нафталин, фенол. Эти материалы в последующем используются для производства лаков, красок и пластмассы. В целом, из каменного угля при коксовании получают до двухсот веществ.
4. Сельское хозяйство. Результатом переработки каменного угля являются удобрения, используемые в аграрной промышленности. Это обусловлено органическим происхождением каменного угля.
5. Транспортная сфера. Каменный уголь используется в обслуживании железнодорожного транспорта и дорожном строительстве.

Как видно, каменный уголь активно используется в различных сферах промышленности. Доказав свою полезность на протяжении многих лет он все еще остается перспективным ископаемым. Можно с уверенностью сказать, что каменный уголь еще долго не утратит своей актуальности.

Источник