Proizvodnja ugljena: suvremena tehnologija i značajke uporabe

Značajke različitih vrsta goriva

Razmotrite dvije glavne, najčešće vrste sirovina na kruto gorivo - ogrjev i ugljen.
Ogrjevno drvo sadrži značajnu količinu vlage, pa vlaga prvo ispari, što zahtijeva određenu količinu energije. Nakon što vlaga ispari, drvo počinje intenzivno gorjeti, ali, nažalost, postupak ne traje dugo.

Stoga je za njegovo održavanje potrebno redovito dodavati drva za ogrjev u kamin. Temperatura paljenja drva je oko 300 ° C.

Ugljen premašuje drvo po količini proizvedene topline i trajanju izgaranja.... Ovisno o starosti fosilnog materijala, mineral se dijeli na vrste:

• smeđa;
• kamen;
• antracit.

Vrste ugljena i njihova svojstva

Sav ugljen iskopan iz naše utrobe i pogodan za izgaranje u pećima kotlova i peći podijeljen je u 3 skupine:

• smeđa;
• kamen;
• antracit.

Od svih nabrojanih smeđih ugljena smatraju se najmlađima, uključuju mnoge hlapljive nečistoće i odlikuju se smeđom bojom, pa otuda i ime. Ovo gorivo sadrži do 70% čistog ugljika i do 40% vlage. Iz tog su razloga prijenos toplote i temperatura izgaranja smeđeg ugljena među najnižima. Lako se zapali, jer je najniža temperatura paljenja samo 250 ºS, ali je i toplina izgaranja niska - oko 3600 kcal / kg, a temperatura izgaranja je oko 1900 ºS.

Zbog niske kalorijske vrijednosti, fosil se u svom prirodnom obliku vrlo rijetko koristi kao izvor energije za grijanje privatnih kuća. Briketirani ugljen je druga stvar, njegov prijenos topline je 5000 kcal / kg.

Ugljen je sljedeći po starosti, stvarno je stariji i leži još dublje u dubini od smeđeg ugljena (do 3 km). Čisti ugljik u njima je do 95%, voda - 12%, a hlapljive nečistoće - do 30%. Zbog toga je prijenos topline kamenog goriva 7000 kcal / kg, iako je za njegovo paljenje potrebna temperatura od 400 ºS. To gorivo teoretski sagorijeva na 2100 ° C, iako temperatura izgaranja ugljena u peći nikada ne doseže takve vrijednosti. Maksimum koji može biti je 1000 ºS. U praksi je to najčešća vrsta goriva koja se koristi kao izvor energije za grijanje zgrada.

Najstarija i najdublja vrsta je antracit, koji sadrži 95% ili više ugljika. Praktički nema nečistoće i vlagu, ima najveći specifični prijenos topline (oko 8500 kcal / kg). Ali nije lako zapaliti takvo gorivo: najkaloričnija vrsta antracita pali se na temperaturi od 600 ºS. Teoretska temperatura izgaranja je 2250 ºS. Antracit je izvrsno gorivo u svim pogledima s malim udjelom pepela i niskim dimom, ali cijena mu je visoka.

Za referencu.

Bitumenski ugljen određene vrste koristi se za preradu u koks koji se koristi u metalurgiji. I premda temperatura izgaranja ugljena u koksnoj peći nije viša od temperature kamenog ugljena, nakon obogaćivanja i toplinske obrade na T = 1000 ºS pretvara se u koks s najvišom kaloričnom vrijednošću i temperaturom.

Sastav goriva različitih vrsta

Smeđi ugljen pripada mladim naslagama, stoga sadrži najveću količinu vlage (od 20% do 40%), hlapivih tvari (do 50%) i malu količinu ugljika (od 50% do 70%). Njegova temperatura izgaranja viša je od temperature drva i iznosi 350 ° C. Kalorična vrijednost - 3500 kcal / kg.
Najčešća vrsta goriva je bitumenski ugljen. Sadrži malu količinu vlage (13-15%), a sadržaj gorivog elementa ugljika prelazi 75%, ovisno o kvaliteti.

Prosječna temperatura paljenja je 470 ° C. Fugitivni plinovi u ugljenu 40%. Tijekom izgaranja oslobađa se 7000 kcal / kg.

Antracit, koji se javlja na znatnoj dubini, jedno je od najstarijih ležišta fosila krutog goriva. Praktički ne sadrži hlapive plinove (5-10%), a količina ugljika varira u rasponu od 93-97%. Toplina izgaranja je u rasponu od 8100 do 8350 kcal / kg.

Ugljen treba posebno zabilježiti. Dobiva se iz drveta pirolizom - izgaranjem na visokim temperaturama bez kisika. Gotov proizvod ima visok udio ugljika (70% do 90%). Izgaranje drvnog goriva emitira oko 7000 kcal / kg.

O značajkama upotrebe tresetnih briketa možete pročitati u ovom članku:

Izgaranje goriva

Vrlo je važno organizirati kontinuiranu opskrbu gorivom kisikom. Da bi u potpunosti izgorio, stvara se višak dovoda zraka. Drugim riječima, volumen zraka mora biti veći od teorijske vrijednosti. Negativna strana

takva opskrba predstavlja gubitak topline, od kojih neke jednostavno odlaze kroz cijev.

Vrste goriva za kotao

Kotlovi na kruto gorivo mogu koristiti: drvo, ugljen raznih marki, brikete i druga kruta goriva. Vrlo je teško zagrijati kuću drvetom, smeđim ugljenom i briketima. Činjenica je da ta goriva sadrže puno vode. Kao posljedica toga, potrebno je stalno stvaranje topline za održavanje izgaranja. Inače, voda koja isparava brzo hladi gorivo i vatra se gasi. Dakle, ta goriva mogu brzo sagorjeti, oslobađajući malo topline, ali su potpuno neprikladna za održavanje polaganog dugog gorenja, dok ugljen može polako gorjeti dulje vrijeme. To je zato što ugljik nije hlapljiv. Kad je dotok primarnog zraka ograničen, on može biti u kotlu u zagrijanom stanju, a ne da se ohladi. Kada primarni zrak ponovno počne teći (rashladna tekućina se ohladila, otvorila se zaklopka primarnog zraka), tada ugljik počinje oksidirati, oslobađajući toplinu.

Ugljen dugog plamena, koks, antracit, smeđi ugljen obično se koriste za grijanje. Većina kotlova radi optimalno na ugljen s dugim plamenom. Koksa i antracit ne izgaraju u svim kotlovima i mogu se koristiti kao aditivi, ali ne i kao glavno gorivo. Smeđi ugljen općenito je slabo pogodan za grijanje, jer slabo gori, daje malo topline i puno pepela. Grijem se ugljenom dugog plamena (WPC - ugljen dugog plamena).

Nažalost, u člancima se povremeno susreću pogreške, ispravljaju se, dopunjuju, razvijaju i pripremaju nove. Pretplatite se na vijesti kako biste bili u toku.

Ako nešto nije jasno, svakako pitajte! Pitati pitanje. Rasprava o članku. poruke.

Još članaka

Grijanje plinskim bocama, flaširani ukapljeni plin, propan, otprilike ... Dijelim svoje iskustvo grijanja kuće plinom u bocama ....

Zašto je kod kuće hladno, kamo ide toplina, gubitak topline ... Zašto je kod kuće hladno? Kamo odlazi vrućina? Kako ga ugrijati? Ti gubici ...

Štednjak, grijanje na štednjak. Proračun, dizajn, proračun. Izračunaj ... Proračun grijanja peći. Dimenzije, težina i snaga pećnice. Analiza gubitka topline….

Kuhinjske plinske boce. Povezivanje, primjena, rad, upotreba ... Siguran rad plinskih boca za kućanstvo ....

Pletenje. Šavovi, male potkove, paralelni lanci, guste valove. Uz ... Kako plesti uzorke. Detaljan opis uboda, male potkove, paralelni lanci ...

Pletenje. Voćnjak trešanja. Eskim. Crteži. Uzorci uzoraka ... Kako plesti sljedeće uzorke: Voćnjak trešnje. Eskim. Detaljne upute s objašnjenjima ...

Pletenje. Moljci.Uzorci, crteži ... Kako isplesti sljedeće uzorke: Moljci. Detaljne upute s objašnjenjima ...

Pletenje. Leptir. Crteži. Uzorci ... Kako plesti uzorak - Leptir. Detaljne upute s objašnjenjima ...

Za vlasnike domova koji koriste različite vrste krutih goriva za grijanje domova, takav parametar kao što je temperatura izgaranja ugljena od velikog je interesa. Logično gledano, što je ova temperatura viša, to se gorivom može dobiti više topline. Ali ovo je teorija, ali u praksi se sve događa malo drugačije. O stvarnom sagorijevanju ovog vrijednog fosila bit će riječi u ovom materijalu.

Proces izgaranja

Ovisno o vrsti i kvaliteti, gorivo se dijeli na kratkoplameno i dugoplameno. Kratkoplameni uključuju antracit i koks, ugljen.
Kada sagorijeva, antracit stvara puno topline, ali da biste ga zapalili, morate osigurati visoku temperaturu s više zapaljivog goriva, na primjer, drva. Antracit ne ispušta dim, gori bez mirisa, plamen mu je slab.

Goriva s dugim plamenom sagorijevaju se u dvije faze. Prvo se oslobađaju hlapljivi plinovi koji se izgaraju iznad sloja ugljena u prostoru peći.

Nakon izgaranja plinova, preostalo gorivo počinje izgarati, a koje se u međuvremenu pretvorilo u koks. Koksa gori kratkim plamenom na rešetkama. Nakon izgaranja ugljikom ostaju pepeo i troska.

Koji ugljen odabrati za peć?

Što je ugljen? To je biljni proizvod koji sadrži ugljik i nezapaljive nečistoće. Oni su ti koji nakon sagorijevanja tvore pepeo i tvari slične trosci. Odnos dviju komponenata je svugdje različit. Upravo ona, kao i "starost" prirodnog goriva, određuje stupanj ugljena. Stručnjaci razlikuju nekoliko sorti.

"Najmlađa" vrsta ugljena je lingitis. Ima prilično labavu strukturu. Ako pokupite kvržicu lingitisa, ona se brzo raspadne i izgubi oblik. Takav se ugljen najčešće koristi u termoelektranama, ali lingitis nije prikladan za grijanje kuće.

Uz lingit, vadi se i smeđi ugljen, ugljen, antracit - najstarija nalazišta ugljika. Sve sorte imaju različitu razinu vlage. Na primjer, u smeđem ugljenu sadržaj vlage je 50%, u antracitu njegov prag ne prelazi 7%. Stoga antracit ima najveću specifičnu toplinu. Pokazatelji su mu 9 tisuća kcal / kg.

Materijal za peći na ugljen glavni je kriterij za odabir goriva i peći. Ispitajmo ove osobine detaljnije.

Kada je potpirivanje štednjaka uspješno završeno i drva za ogrjev veselo plamte u kaminu, ostaje samo nadzirati toplinski način rada i na vrijeme staviti nove trupce. Što se tiče načina rada, preporuča se stalno ga održavati na istoj razini, izbjegavajući pregrijavanje.

To je važno jer se uz izmjenično visoko zagrijavanje i hlađenje tijelo peći često širi i skuplja, što pridonosi stvaranju pukotina.

Održavanje optimalnog toplinskog režima i stavljanje trupaca na najbolji način je pravilno zagrijavanje peći na drva, iako noću nije baš zgodno. Nitko ne želi ustati usred noći, iako se to ne može izbjeći po jakom mrazu na ulici, inače će kuća biti suha do jutra. Tijekom neprekidnog zagrijavanja nekoliko dana, posuda za pepeo mora se čistiti {amp} amp; u pokretu {amp} amp;

kako bi se osigurao protok zraka u komoru za izgaranje.Postupak se izvodi uz pomoć željezne kašike u trenutku kada glavnina drva izgori, a nekoliko žarišta ostane u kaminu. Potrebno je napraviti šurovku u komori za izgaranje pokerom, pokriti pogled, a zatim otvoriti vrata puhala i brzo ukloniti pepeo kašikom u metalnu kantu.

Važno. Na podu ispred vrata pećnice uvijek bi trebao biti lim lima širine do 1 m.

Bez obzira hoće li se ugljen ili ogrjev koristiti kao glavno gorivo, paljenje se izvodi na isti način. Prvo morate očistiti komoru za pepeo i kamin uz pomoć pokera, lopatice i metle. Nakon čišćenja, ne zaboravite metlom ukloniti ostatke pepela s vrata, inače se neće čvrsto zatvoriti.

Da biste zapalili štednjak, morate postupati prema uputama:

• položite nekoliko zgužvanih listova papira i nekoliko tankih iverja na rešetku. Neprihvatljivo je koristiti tekuće gorivo za potpalu;
• od tankih trupaca napravite oznaku za oko 2/3 zapremine kamina. Ogrjev se može preklopiti {amp} & house {amp} amp; ili poprečno, čineći otvore za zrak. Tu će vam dobro doći ranije spomenuti kratki stogovi;
• otvorite pogled otprilike na pola puta, otvorite vrata puhala četvrtinu;
• zapalite papir kroz otvorena vrata glavne komore, a zatim ga zatvorite. Pa, kad imate instaliran panoramski umetak od staklene peći, tada je postupak jasno vidljiv. Ako nema stakla, vrata se malo otvaraju i izgaranje se prati podešavanjem dovoda zraka vratima posude za pepeo. Obično se u početku otvori na pola puta, a kad se drvo zapali, pokrije se.

Savjet. U svakom slučaju vlasnik određuje koliko je bolje zaorati posudu za pepeo tijekom paljenja i loženja, kao i optimalan položaj pogleda. Kad peć zabruji, propuh je sjajan i puno topline leti u cijev, ventil treba zatvoriti. Crveni plamen, dim i troma gori ukazuju na nedostatak potiska, a onda se pogled lagano otvara.

Gori

Razmotrite postupak sagorijevanja goriva u konvencionalnoj peći, koja se koristi za grijanje privatnih kuća. Sastoji se od glavnih dijelova:

• ložište;
• puhalo;
• dimnjak s cijevi.

Ognjište je s puhalom povezano preko posebne rešetke (rešetke) koja se nalazi na dnu kurišta... Na rešetku se stavlja gorivo, a iz puhala kroz rešetku zrak ulazi u kamin.

Formule izgaranja

Temperature paljenja različitih goriva (kliknite za povećanje)
Kad se gorivo (drvo, ugljen) zapali, dolazi do kemijske reakcije s ispuštanjem topline.

Ugljični dioksid reagira s ugljikom u gorivu u gornjim slojevima stvarajući ugljični monoksid.

To nije kraj procesa izgaranja, jer kako se diže u prostoru peći, ugljični monoksid reagira s kisikom iz zraka, čiji se dotok događa kroz puhalicu ili otvorena vrata peći.

Njegovo izgaranje prati plavi plamen i oslobađanje topline. Rezultirajući ugljični monoksid (ugljični dioksid) ulazi u dimnjak i izlazi kroz dimnjak.

Tinjanje uz minimalnu opskrbu kisikom rezultirat će stvaranjem netoksičnog ugljičnog monoksida, dajući ravnomjernu toplinu.

Primjena

Glavna upotreba goriva je izgaranje za stvaranje topline. Toplina se koristi ne samo za grijanje privatne kuće i kuhanje, već i u industriji kao podrška tehnološkim procesima koji se odvijaju na visokim temperaturama.
Za razliku od uobičajene peći, gdje su postupak opskrbe kisikom i intenzitet izgaranja slabo regulirani, u industrijskim pećima posebna se pažnja posvećuje kontroli opskrbe kisikom i održavanju ujednačene temperature izgaranja.

Razmotrimo osnovnu shemu izgaranja ugljena.

1. U tijeku je zagrijavanje goriva i isparavanje vlage.
2. Kako temperatura raste, postupak koksa započinje ispuštanjem hlapljivih plinova koksne peći. Izgarajući, daje glavnu toplinu.
3. Ugljen se pretvara u koks.
4. Proces izgaranja koksa popraćen je oslobađanjem topline dovoljne da započne koksiranje sljedećeg dijela goriva.

U industrijskim kotlovima izgaranje koksa odvojeno je u različite komore od izgaranja koksnog plina. To omogućuje dotok kisika za koks i plin različitih intenziteta, postižući potrebnu brzinu izgaranja i održavajući potrebnu temperaturu.

Na izgaranju ugljena u pećima

Gore navedene temperature u stupnjevima za svaku vrstu goriva su teoretske. Odnosno, oni su dostižni pod idealnim uvjetima za izgaranje nosača energije, što se u stvarnom životu, pa čak ni kod kuće, ne događa. Štoviše, nema smisla pregrijavati peć od opeke ili metalni kotao. Oni nisu predviđeni za takve režime.

Općenito, intenzitet izgaranja ugljena u peći ovisi o količini dovedenog zraka. Ugljen najbolje daje toplinu sa 100% dovoda zraka, ali u praksi se to ne događa, jer ga ograničavamo prigušivačem ili prigušivačem. Inače, temperatura u komori za izgaranje previše će porasti, pa je tako u rasponu od 800-900 ºS.

Što se tiče kotla na kruto gorivo, preintenzivan način izgaranja može prouzročiti brzo vrenje rashladne tekućine i naknadnu eksploziju. Stoga se ova vrsta krutog goriva u kotlovima sagorijeva na dva načina:

• tradicionalna, s punjenjem u peć i ograničavanjem količine zraka.
• uz pomoć doziranog punjenja, implementiranog u automatskim kotlovima.

Koristeći ugljen

Ugljen se koristi u svakodnevnom životu za kuhanje mesa na roštilju.
Zbog visoke temperature izgaranja (oko 700 ° C) i odsutnosti plamena, osigurava se ravnomjerna toplina, dovoljna za kuhanje mesa bez pougljenja.

Također se koristi kao gorivo za kamine, kuhanje na malim pećima.

U industriji se koristi kao redukcijsko sredstvo u proizvodnji metala. Nezamjenjivi ugljen u proizvodnji stakla, plastike, aluminija.

Ugljen je moguće napraviti sami. Pojedinosti:

Aktivni ugljik

Aktivni ugljen je vrsta ugljika s visoko specifičnom površinom pora, što ga čini još adsorptivnijim od drveta. Ugljen i ugljen, kao i ljuske kokosa koriste se kao sirovina za njegovu proizvodnju. Polazni materijal podvrgnut je procesu aktivacije. Njegova je bit otvaranje začepljenih pora djelovanjem visoke temperature, otopina elektrolita ili vodene pare.

Tijekom postupka aktivacije mijenja se samo struktura tvari, stoga je kemijska formula aktivnog ugljena identična sastavu sirovine od koje je izrađena. Sadržaj vlage aktivnog ugljena ovisi o specifičnoj površini pora i obično je manji od 12%.

Izvor