Language
Country/Area
No result found
سر المادة المتطايرة: ما هي المكونات الغامضة التي يطلقها الفحم عند درجات الحرارة العالية؟
باعتباره مصدرًا مهمًا للطاقة، يطلق الفحم مواد متطايرة تلعب دورًا رئيسيًا في العديد من السيناريوهات. سواء كان ذلك في توليد الطاقة أو إنتاج الصلب أو العمليات الصناعية الأخرى، فإن فهم المكونات الغامضة الصادرة عن أنواع مختلفة من الفحم في درجات حرارة عالية يمكن أن يساعد في تحسين كفاءة تطبيقها. مع ارتفاع الوعي البيئي، تلقت تكنولوجيا تحليل الفحم المزيد والمزيد من الاهتمام.
الخصائص الكيميائية للفحم
يمكن تقسيم الفحم إلى أربعة أنواع: الفحم الحجري، والفحم البيتوميني، والفحم الحجري، والجرافيت. ومن بين الخصائص الكيميائية لهذا الفحم، فإن الرطوبة والمحتوى المتطاير لهما تأثير مباشر على استخدام الفحم. على سبيل المثال، تشير المواد المتطايرة في الفحم إلى المكونات المنطلقة عند درجات حرارة عالية في بيئة خالية من الأكسجين، وتتكون من هيدروكربونات قصيرة السلسلة وطويلة السلسلة، وهيدروكربونات عطرية وبعض عناصر الكبريت.
لا يؤثر المحتوى المتطاير على إنتاج الطاقة من الفحم فحسب، بل له أيضًا تأثيرات محتملة طويلة المدى على تأثيره البيئي.
أهمية الرطوبة
تعد الرطوبة سمة مهمة للفحم، وعادة ما يكون الفحم رطبًا أثناء عملية التعدين. يمكن تقسيم الرطوبة إلى مياه سطحية، ومياه استرطابية، ومياه متحللة، ومياه معدنية. وقد تؤثر هذه الأشكال على كفاءة احتراق الفحم وإنتاج الطاقة. يتم تحديد محتوى الرطوبة بشكل أساسي عن طريق طريقة التسخين أو التجفيف.
إطلاق المواد المتطايرة
المواد المتطايرة هي مكونات غير مائية تنطلق من الفحم عند درجات حرارة عالية. وتتم هذه العملية في بيئة ذات درجة حرارة عالية تصل إلى 961 درجة. اعتمادًا على درجة الفحم، يختلف محتوى المادة المتطايرة أيضًا. بشكل عام، مع زيادة درجة الفحم، سينخفض محتوى المادة المتطايرة.
رماد الفحم وأهميته
رماد الفحم هو البقايا غير القابلة للاحتراق المتبقية بعد حرق الفحم ويحتوي على معادن غير محترقة. يمكن أن يعطي محتوى رماد الفحم مؤشرا على جودة الفحم، وهو ما ينعكس عادة على وزن الفحم بعد الاحتراق. يؤثر الفحم الذي يحتوي على نسبة عالية من الرماد على كفاءة الطاقة وقد يسبب مشاكل في المعدات عند حرقه.
تكمن أهمية رماد الفحم في تأثيره على الانبعاثات البيئية بعد الاحتراق وكفاءة تحويل الطاقة.
تقييم الكربون الثابت
الكربون الثابت هو الكربون الذي يبقى بعد إطلاق المواد المتطايرة، وهو مقياس يستخدم لتقييم مدى توفر الفحم، وخاصة في عملية صنع فحم الكوك. وتعكس كمية الكربون الثابت قيمة الفحم في إنتاج الطاقة. تتضمن طريقة التحديد إزالة كتلة المواد المتطايرة من عينة الفحم الخام.
الخصائص الفيزيائية والميكانيكية
تعد الكثافة النسبية وتوزيع حجم الجسيمات للفحم أيضًا من الخصائص الفيزيائية المهمة جدًا. تؤثر الكثافة النسبية على خصائص الفحم ولها تأثير كبير على تعدين الفحم وتحويله. على سبيل المثال، يمكن أن تساعد كثافة الفحم في تقييم حجم المورد وقيمته التجارية.
إن دقة توزيع حجم الجسيمات أمر بالغ الأهمية لتصميم آلات الطحن ونقل الفحم المناسبة.
اختبار الاحتراق الخاص
يعد اختبار خصائص الطاقة المحددة لسلوك ذوبان الفحم والرماد مجالين رئيسيين آخرين. عادةً ما يستخدم اختبار الطاقة المحدد مسعرات الانفجار، وهذه البيانات مهمة عند استخدام كميات كبيرة من الفحم لتوليد الطاقة البخارية. عندما يذوب رماد الفحم عند درجات حرارة عالية ليشكل كتلًا، فقد يؤثر ذلك بشكل خطير على تشغيل وصيانة المعدات.
تصنيف درجة الفحم
تصنف المعايير الدولية المختلفة الفحم بطرق مختلفة، حيث يحتوي الفحم عالي الجودة على نسبة أعلى من الكربون وزيادة مقابلة في إمكانية احتراقه. إن فهم هذه الدرجات لا يساعد فقط في تسلسل أنواع الفحم ولكنه يساعد أيضًا في اتخاذ خيارات سليمة بناءً على طلب السوق.
مع التركيز العالمي على الطاقة المتجددة، فإن أساليب وتقنيات تحليل الفحم تشهد أيضًا ابتكارات مستمرة. هل نفهم ما يكفي عن التأثيرات البيئية والاقتصادية لمحتوى المواد المتطايرة المنبعثة من الفحم عند درجات حرارة عالية لتوجيه سياسات الطاقة المستقبلية؟
