Caractéristiques et applications du charbon bitumineux

Bitumineux et sous-bitumineuxcharbon représente plus de 90% de tout le charbon consommé aux États-Unis. Lorsqu'il est brûlé, le charbon produit une haute flamme blanche. Le charbon bitumineux est appelé ainsi car il contient une substance semblable au goudron appelée bitume. Il existe deux types de charbon bitumineux: thermique et métallurgique.

Coa thermiquel: parfois appelé vapeur charbon, est utilisé pour alimenter les centrales qui produisent de la vapeur pour l'électricité et les usages industriels. Les trains qui roulent à la vapeur sont parfois alimentés en «bit charbon», surnom de charbon bitumineux.

Charbon métallurgique: parfois appelé charbon à coke, est utilisé dans le processus de création du coke nécessaire à la production de fer et d'acier. Le coke est une roche de carbone concentré créée en chauffant du charbon bitumineux à des températures extrêmement élevées sans air. Ce processus de fusion du charbon en l'absence d'oxygène pour éliminer les impuretés est appelé pyrolyse.

Le charbon bitumineux contient jusqu'à 17% d'humidité environ. Environ 0,5 à 2% du poids du charbon bitumineux est de l'azote. Sa teneur en carbone fixe varie jusqu'à environ 85 pour cent, avec une teneur en cendres jusqu'à 12% en poids.

Le charbon bitumineux peut être classé par catégorie en fonction du niveau de matière volatile; il contient A, B et C hautement volatils, moyennement volatils et peu volatils. La matière volatile comprend tout matériau qui est libéré du charbon à des températures élevées. Dans le cas du charbon, la matière volatile peut comprendre du soufre et des hydrocarbures.

Le charbon bitumineux fournit environ 10 500 à 15 000 BTU par livre extrait.

Le charbon bitumineux est abondant. Plus de la moitié de toutes les ressources de charbon disponibles sont bitumineuses.

Aux États-Unis, du charbon bitumineux se trouve dans l'Illinois, le Kentucky, la Virginie-Occidentale, l'Arkansas (comtés de Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope et Scott) et à des endroits à l'est du Mississippi.

Le charbon bitumineux s'allume facilement et peut produire une fumée excessive et de la suie - des particules - s'il n'est pas brûlé correctement. Sa haute teneur en soufre contribue aux pluies acides.

Le charbon bitumineux contient la pyrite minérale, qui sert d'hôte à des impuretés telles que l'arsenic et le mercure. La combustion du charbon libère des traces d'impuretés minérales dans l'air sous forme de pollution. Pendant la combustion, environ 95% de la teneur en soufre du charbon bitumineux est oxydé et libéré sous forme d'oxydes de soufre gazeux.

Les émissions dangereuses provenant de la combustion de charbon bitumineux comprennent les particules (PM), les oxydes de soufre (SOx), les oxydes d'azote (NOx), les métaux traces tels que le plomb (Pb) et le mercure (Hg), les hydrocarbures en phase vapeur tels que le méthane, les alcanes, les alcènes et les benzènes et les dibenzo-p-dioxines polychlorées et les dibenzofuranes polychlorés, communément appelés dioxines et furanes. Lorsqu'il est brûlé, le charbon bitumineux dégage également des gaz dangereux tels que le chlorure d'hydrogène (HCl), le fluorure d'hydrogène (HF) et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).

Une combustion incomplète entraîne des niveaux plus élevés de HAP, qui sont cancérigènes. La combustion de charbon bitumineux à des températures plus élevées réduit sa émissions de monoxyde de carbone. Par conséquent, les grandes unités de combustion et celles bien entretenues ont généralement un niveau de pollution moindre. Le charbon bitumineux a des caractéristiques de scories et d'agglomération.

La combustion du charbon bitumineux libère plus de pollution dans l'air que la combustion du charbon sous-bitumineux, mais en raison de sa plus grande teneur en chaleur, moins de combustible est nécessaire pour produire de l'électricité. Ainsi, les charbons bitumineux et sous-bitumineux produisent approximativement la même quantité de pollution par kilowatt d'électricité produite.

Au début du XXe siècle, l'extraction de charbon bitumineux était un travail exceptionnellement dangereux, faisant chaque année en moyenne 1700 morts de mineurs de charbon. Au cours de cette même période, environ 2 500 travailleurs par an sont restés handicapés de façon permanente à la suite d'accidents d'extraction de charbon.

Les minuscules particules de charbon bitumineux résiduel qui restent après la préparation du charbon de qualité commerciale sont appelées «fines de charbon». Amendes sont légers, poussiéreux et difficiles à manipuler, et étaient traditionnellement stockés avec de l'eau dans des réservoirs de lisier pour les empêcher de souffler une façon.

De nouvelles technologies ont été développées pour récupérer les amendes. Une approche utilise une centrifugeuse pour séparer les particules de charbon de l'eau de suspension. D'autres approches lient les fines en briquettes qui ont une faible teneur en humidité, ce qui les rend adaptées à l'utilisation de carburant.

Classement: Le charbon bitumineux occupe le deuxième rang en termes de chaleur et de carbone par rapport aux autres types de charbon, selon ASTM D388 - 05 Classification standard des charbons par rang.