Language
Country/Area
No result found
الحقيقة حول الرماد: ماذا يمكن أن تخبرنا البقايا المتبقية بعد حرق الفحم؟
مع استمرار زيادة الطلب العالمي على الطاقة المتجددة، يظل استخدام الفحم وخصائصه الكيميائية والفيزيائية موضوعًا مهمًا للمناقشة. إن الرماد المتبقي بعد حرق الفحم، على الرغم من أنه يبدو عديم الفائدة، إلا أنه في الواقع يوفر معلومات حاسمة حول جودة وخصائص الفحم. ستستكشف هذه المقالة التقنيات التحليلية للفحم وخصائصه الفيزيائية والكيميائية، وتقدم رؤى حول كيفية تأثير هذه الخصائص على تطبيقات الفحم وتأثيراته البيئية.
الخصائص الكيميائية للفحم
ينقسم الفحم عمومًا إلى أربع فئات: الليجنيت، والفحم البيتوميني، والأنثراسايت، والجرافيت. يتمتع كل نوع بخصائص فيزيائية فريدة يتم التحكم فيها إلى حد كبير عن طريق الرطوبة والمواد المتطايرة ومحتوى الكربون. إن فهم هذه الخصائص لا يمكن أن يحدد مدى ملاءمة الفحم فحسب، بل يستنتج أيضًا تركيبة الرماد بعد الاحتراق.
تعتبر الرطوبة خاصية مهمة للفحم، وكل الفحم يكون رطبًا عند استخراجه. يمكن تقسيم الرطوبة في الفحم إلى رطوبة سطحية، ورطوبة استرطابية، ورطوبة متحللة، ورطوبة معدنية.
الماء
يمكن أن تؤثر نسبة الرطوبة على قدرة الفحم على إنتاج الطاقة وكفاءة الاحتراق. يتم تحليل إجمالي محتوى الرطوبة في الفحم من خلال فقدان الكتلة لعينات الفحم قبل وبعد الاحتراق. يتم تحديد الرطوبة عادة عن طريق طرق التسخين أو التجفيف، ويعتمد اختيار أي منها على رتبة الفحم. على سبيل المثال، تتطلب الفحم منخفض الرتبة عمليات تجفيف خاصة لمنع الأكسدة.
المواد المتطايرة
تشير المادة المتطايرة في الفحم إلى المكونات المتطايرة الموجودة في الفحم باستثناء الماء في درجات الحرارة العالية وظروف خالية من الأكسجين. تتضمن هذه المكونات أنواعًا مختلفة من الهيدروكربونات وكمية صغيرة من الكبريت. ويمكن أن يوفر تحديد المواد المتطايرة أساسًا لمعالجة الفحم واستخدامه.
محتوى الرماد في الفحم
يشير رماد الفحم إلى البقايا غير القابلة للاحتراق المتبقية بعد حرق الفحم. يمكن أن تساعد هذه القيمة في تحديد جودة الفحم وعادةً ما يتم التعبير عنها كنسبة مئوية من كتلة الفحم الأصلية.
إن تحليل رماد الفحم بسيط نسبيًا، ويتم حساب كتلة الرماد المتبقية بعد حرق الفحم بالكامل. يميل الفحم المحتوي على نسبة عالية من الرماد إلى إنتاج المزيد من النفايات بعد الاحتراق، مما يؤثر على قيمته الاقتصادية وتأثيره البيئي، لذلك من المهم جدًا فهم محتوى الرماد في الفحم.
الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للفحم
إن الخصائص الفيزيائية للفحم، مثل الكثافة النسبية وتوزيع حجم الجسيمات، تؤثر بشكل مباشر على خصائص التعامل والاحتراق للفحم. يساعد قياس الكثافة النسبية على تحديد خصائص وأداء الفحم. وبشكل عام، تزداد الكثافة مع زيادة مرتبة الفحم.
توزيع حجم الجسيمات
يعتمد توزيع حجم جزيئات الفحم على رتبة الفحم والمعالجة التي خضع لها. أثناء عملية الاحتراق، تؤثر هذه الخاصية على كفاءة الاحتراق وخصائص احتراق الفحم، لذلك من المهم فهم والتحكم في توزيع حجم جزيئات الفحم.
اختبار الطفو والغرق
يمكن استخدام اختبارات الطفو والغرق لتحديد الفحم وغسله لزيادة قيمته الحرارية وإنتاجه من الطاقة. تؤدي هذه العملية إلى إزالة جزيئات الفحم ذات الرماد العالي وتحسين جودة الفحم بشكل عام.اختبارات الاحتراق الخاصة
يمكن قياس إنتاج الطاقة من الفحم من خلال اختبارات الاحتراق المتخصصة التي تساعد على فهم سلوك احتراق أنواع مختلفة من الفحم.
يعتبر سلوك ذوبان الرماد المتطاير في بيئة المخروط الساخن عاملاً مهمًا في تحديد نقاط تشغيل الغلاية.
تصنيف درجة الفحم
يتم تصنيف الفحم حسب محتواه من الكربون والمواد المتطايرة. ومع ارتفاع مرتبة الفحم، يرتفع محتوى الكربون، مما يعني أن الطاقة الناتجة عن احتراقه مرتفعة نسبيًا أيضًا.
خاتمة لا يقتصر تحليل الفحم على خصائصه الكيميائية والفيزيائية فحسب، بل يشمل أيضًا تأثيرات محتوى الرماد. إن وجود الرماد في حد ذاته قد يوفر نظرة ثاقبة على جودة الفحم. في السعي العالمي نحو الطاقة الخضراء، هل نحتاج إلى إعادة تقييم دور الفحم وقيمة تطبيقاته المستقبلية؟