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La vérité sur les cendres : que peuvent nous dire les résidus laissés après la combustion du charbon ?
Alors que la demande mondiale en énergie renouvelable continue d’augmenter, l’utilisation du charbon et ses propriétés chimiques et physiques restent un sujet de discussion important. Les cendres laissées après la combustion du charbon, bien qu’apparemment inutiles, fournissent en réalité des informations cruciales sur la qualité et les propriétés du charbon. Cet article explorera les techniques d’analyse du charbon et ses propriétés physiques et chimiques, et fournira un aperçu de la manière dont ces propriétés affectent les applications du charbon et ses impacts environnementaux.
Propriétés chimiques du charbon
Le charbon est généralement divisé en quatre catégories : le lignite, le charbon bitumineux, l'anthracite et le graphite. Chaque type possède des caractéristiques physiques uniques qui sont largement contrôlées par l’humidité, la matière volatile et la teneur en carbone. La compréhension de ces propriétés permet non seulement de déterminer l’adéquation du charbon, mais également de déduire sa composition en cendres après combustion.
La teneur en humidité est une propriété importante du charbon et tout le charbon est humide lors de son extraction. L'humidité du charbon peut être divisée en humidité de surface, humidité hygroscopique, humidité décomposée et humidité minérale.
L'eau
La teneur en humidité peut affecter la capacité de production d’énergie et l’efficacité de combustion du charbon. La teneur en humidité totale du charbon est analysée par la perte de masse des échantillons de charbon avant et après la combustion. L'humidité est généralement déterminée par des méthodes de chauffage ou de séchage, dont le choix dépend du rang du charbon. Par exemple, les charbons de qualité inférieure nécessitent des processus de séchage spéciaux pour éviter l’oxydation.
Matière volatile
La matière volatile du charbon fait référence aux composants volatils du charbon, à l'exception de l'eau, dans des conditions de température élevée et sans oxygène. Ces composants comprennent divers hydrocarbures et une petite quantité de soufre. La détermination des matières volatiles peut servir de base au traitement et à l'utilisation du charbon.
Teneur en cendres du charbon
Les cendres de charbon font référence aux résidus incombustibles qui restent après la combustion du charbon. Cette valeur peut aider à déterminer la qualité du charbon et est généralement exprimée en pourcentage de la masse d'origine du charbon.
L'analyse des cendres du charbon est relativement simple et la masse de cendres restant après la combustion complète du charbon est calculée. Le charbon à forte teneur en cendres a tendance à produire plus de déchets après combustion, ce qui affecte sa valeur économique et son impact environnemental. Il est donc très important de comprendre la teneur en cendres du charbon.
Propriétés physiques et mécaniques du charbon
Les propriétés physiques du charbon, telles que la densité relative et la distribution granulométrique, affectent directement les propriétés de manipulation et de combustion du charbon. La mesure de la densité relative permet de déterminer les propriétés et les performances du charbon. D'une manière générale, la densité augmente avec le rang du charbon.
Répartition granulométrique
La distribution granulométrique du charbon dépend du rang du charbon et du traitement qu'il a subi. Au cours du processus de combustion, cette caractéristique affecte l’efficacité de la combustion et les caractéristiques de combustion du charbon, il est donc crucial de comprendre et de contrôler la distribution granulométrique du charbon.
Test de flottaison et de coulée
Les tests de flottaison et de coulée peuvent être utilisés pour identifier et laver le charbon afin d'augmenter sa valeur calorifique et sa production d'énergie. Ce procédé élimine les particules de charbon à forte teneur en cendres et améliore la qualité globale du charbon.
Essais de combustion spéciaux
La production d’énergie du charbon peut être mesurée grâce à des tests de combustion spécialisés qui aident à comprendre le comportement de combustion de différents types de charbon.
Le comportement de fusion des cendres volantes dans un environnement de cône chaud est un facteur important dans le réglage des points de fonctionnement de la chaudière.
Classification de la qualité du charbon
Le charbon est classé en fonction de sa teneur en carbone et en matières volatiles. À mesure que le rang du charbon augmente, sa teneur en carbone augmente, ce qui signifie que l’énergie produite par sa combustion est également relativement élevée.
ConclusionL’analyse du charbon ne se limite pas à ses propriétés chimiques et physiques mais inclut également les effets de la teneur en cendres. La présence de cendres elle-même peut donner une idée de la qualité du charbon. Dans le contexte mondial de croissance de l’énergie verte, devons-nous réévaluer le rôle du charbon et la valeur de ses applications futures ?
