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Das Geheimnis der flüchtigen Stoffe: Welche mysteriösen Bestandteile gibt Kohle bei hohen Temperaturen frei?
Da Kohle eine wichtige Energiequelle ist, spielen die von ihr freigesetzten flüchtigen Stoffe in vielen Szenarien eine Schlüsselrolle. Ob bei der Stromerzeugung, der Stahlproduktion oder anderen industriellen Prozessen: Das Verständnis der mysteriösen Komponenten, die von verschiedenen Kohlearten bei hohen Temperaturen freigesetzt werden, kann dazu beitragen, deren Anwendungseffizienz zu optimieren. Mit dem steigenden Umweltbewusstsein erfährt die Kohleanalysetechnologie immer mehr Aufmerksamkeit.
Chemische Eigenschaften von Kohle
Kohle kann in vier Arten unterteilt werden: Braunkohle, Steinkohle, Anthrazit und Graphit. Unter den chemischen Eigenschaften der Kohle haben der Feuchtigkeitsgehalt und der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen einen direkten Einfluss auf die Verwendung der Kohle. Flüchtige Bestandteile in Kohle beispielsweise sind Bestandteile, die bei hohen Temperaturen in einer sauerstofffreien Umgebung freigesetzt werden. Sie bestehen aus kurz- und langkettigen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen und einigen Schwefelelementen.
Bedeutung von WasserDer Gehalt an flüchtigen Bestandteilen beeinflusst nicht nur den Energieertrag der Kohle, sondern hat möglicherweise auch langfristige Auswirkungen auf die Umwelt.
Feuchtigkeit ist eine wichtige Eigenschaft von Kohle, die beim Abbau in der Regel feucht ist. Feuchtigkeit kann in Oberflächenwasser, hygroskopisches Wasser, zersetztes Wasser und Mineralwasser unterteilt werden. Alle diese Stoffe können die Verbrennungseffizienz von Kohle und deren Energieausbeute beeinträchtigen. Die Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts erfolgt überwiegend durch Erhitzen oder Trocknen.
Freisetzung flüchtiger Stoffe
Flüchtige Stoffe sind die nicht-wasserhaltigen Bestandteile, die bei hohen Temperaturen von Kohle freigesetzt werden. Dieser Prozess findet in einer Umgebung mit einer hohen Temperatur von 961 Grad statt. Der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen schwankt je nach Kohlequalität und nimmt im Allgemeinen mit zunehmender Kohlequalität ab.
Kohlenasche und ihre Bedeutung
Brennasche ist der nicht brennbare Rückstand, der nach der Kohleverbrennung übrig bleibt und unverbrannte Mineralien enthält. Der Aschegehalt der Kohle ist ein Hinweis auf die Qualität der Kohle und wird normalerweise durch das Gewicht der Kohle nach der Verbrennung wiedergegeben. Kohle mit hohem Aschegehalt kann bei der Verbrennung die Energieeffizienz beeinträchtigen und Geräteprobleme verursachen.
Die Bedeutung von Kohlenasche liegt in ihrer Fähigkeit, die Umweltemissionen und die Energieumwandlungseffizienz nach der Verbrennung zu beeinflussen.
Bewertung von fixiertem Kohlenstoff
Fixierter Kohlenstoff ist der Kohlenstoff, der nach der Freisetzung der flüchtigen Bestandteile übrig bleibt und wird zur Beurteilung der Verwendbarkeit von Kohle, insbesondere im Prozess der Kokerei, verwendet. Der fixierte Kohlenstoffgehalt spiegelt den Wert der Kohle im Energieerzeugungsprozess wider. Bei der Bestimmungsmethode wird einer Rohkohleprobe die Masse der flüchtigen Bestandteile entzogen.
Physikalische und mechanische Eigenschaften
Die relative Dichte und die Partikelgrößenverteilung von Kohle sind ebenfalls sehr wichtige physikalische Eigenschaften. Die relative Dichte beeinflusst die Eigenschaften der Kohle und hat große Auswirkungen auf den Kohleabbau und die Kohleumwandlung. Beispielsweise kann die Dichte von Kohle dabei helfen, das Vorkommen einer Ressource und ihren kommerziellen Wert einzuschätzen.
Die Genauigkeit der Partikelgrößenverteilung ist für die Konstruktion geeigneter Mahlmaschinen und des Kohletransports von entscheidender Bedeutung.
Spezielle Verbrennungstests
Die Prüfung der spezifischen Energieeigenschaften der Kohle und des Ascheschmelzverhaltens sind zwei weitere wichtige Bereiche. Spezifische Energietests werden üblicherweise mit einem Explosionskalorimeter durchgeführt und diese Daten sind von entscheidender Bedeutung, wenn Schwerkohle zur Dampfkrafterzeugung verwendet wird. Wenn Kohlenasche bei hohen Temperaturen schmilzt und Klumpen bildet, kann dies den Betrieb und die Wartung der Geräte erheblich beeinträchtigen.
Klassifizierung der Kohlequalität
Kohle wird nach verschiedenen internationalen Normen unterschiedlich eingestuft. Kohle höherer Einstufung weist einen höheren Kohlenstoffgehalt und ein erhöhtes Brennpotenzial auf. Das Verständnis dieser Güteklassen hilft nicht nur bei der Serialisierung der Kohlearten, sondern auch dabei, rationale Entscheidungen auf der Grundlage der Marktnachfrage zu treffen.
Da erneuerbare Energien weltweit immer mehr Aufmerksamkeit erhalten, werden auch die Methoden und Technologien zur Kohleanalyse ständig weiterentwickelt. Verstehen wir die ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen der bei hohen Temperaturen aus Kohle freigesetzten flüchtigen Stoffe ausreichend, um daraus eine Orientierung für die künftige Energiepolitik zu gewinnen?
