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灰についての真実：石炭を燃やした後に残る残留物から何がわかるのか？
再生可能エネルギーに対する世界的な需要が高まり続ける中、石炭の利用とその化学的・物理的特性は依然として重要な議論のテーマとなっています。石炭を燃やした後に残る灰は、一見役に立たないように見えますが、実際には石炭の品質と特性に関する重要な情報を提供します。この記事では、石炭とその物理的および化学的特性の分析手法について説明し、これらの特性が石炭の用途や環境への影響にどのように影響するかについての洞察を提供します。
石炭の化学的性質
石炭は一般的に、褐炭、瀝青炭、無煙炭、黒鉛の 4 つのカテゴリに分類されます。それぞれの種類には独自の物理的特性があり、主に水分、揮発性物質、炭素含有量によって制御されます。これらの特性を理解することで、石炭の適合性を判断できるだけでなく、燃焼後の灰の組成を推測することもできます。
水分含有量は石炭の重要な特性であり、採掘された石炭はすべて水分を含んでいます。石炭中の水分は、表面水分、吸湿性水分、分解水分、鉱物水分に分けられます。
水
水分含有量は石炭のエネルギー生産能力と燃焼効率に影響を与える可能性があります。石炭の総水分含有量は、燃焼前後の石炭サンプルの質量損失によって分析されます。水分は通常、加熱または乾燥方法によって決定されますが、その選択は石炭の等級によって異なります。たとえば、低品位の石炭では酸化を防ぐために特別な乾燥プロセスが必要です。
揮発性物質
石炭揮発分とは、高温・無酸素状態における石炭中の水以外の揮発性成分を指します。これらの成分には、さまざまな炭化水素と少量の硫黄が含まれます。揮発性物質の測定は、石炭の処理と使用の基礎となります。
石炭の灰分含有量
石炭灰とは、石炭を燃やした後に残る不燃性の残留物を指します。この値は石炭の品質を判断するのに役立ち、通常は石炭の元の質量のパーセンテージとして表されます。
石炭の灰の分析は比較的簡単で、石炭が完全に燃焼した後に残る灰の質量を計算します。灰分が多い石炭は燃焼後に廃棄物が多くなる傾向があり、経済的価値や環境への影響に影響を与えるため、石炭の灰分含有量を理解することは非常に重要です。
石炭の物理的および機械的特性
石炭の相対密度や粒度分布などの物理的特性は、石炭の取り扱いや燃焼特性に直接影響します。相対密度の測定は、石炭の特性と性能を判断するのに役立ちます。一般的に、石炭の品位が上がるにつれて密度は増加します。
粒度分布
石炭の粒度分布は、石炭の等級と石炭が受けた処理によって異なります。燃焼プロセス中、この特性は石炭の燃焼効率と燃焼特性に影響を与えるため、石炭の粒度分布を理解し、制御することが重要です。
浮沈試験
浮沈試験は石炭を識別し、洗浄して発熱量とエネルギー出力を高めるために使用できます。このプロセスにより、灰分の多い石炭粒子が除去され、石炭の全体的な品質が向上します。
特殊燃焼試験
石炭のエネルギー出力は、さまざまな種類の石炭の燃焼挙動を理解するのに役立つ特殊な燃焼テストを通じて測定できます。
ホットコーン環境におけるフライアッシュの溶融挙動は、ボイラーの動作点を設定する上で重要な要素です。
石炭の等級分類
石炭は炭素含有量と揮発性物質に応じて分類されます。石炭の等級が上がると炭素含有量も増え、燃焼によって生成されるエネルギーも比較的高くなります。
結論石炭の分析は、化学的および物理的特性に限定されるのではなく、灰分含有量の影響も含まれます。灰の存在自体が石炭の品質についての洞察を提供します。グリーンエネルギーへの世界的な推進の中で、石炭の役割とその将来的な応用の価値を再評価する必要があるのでしょうか?
