Language
Country/Area
No result found
Bí ẩn của độ ẩm: Tại sao độ ẩm trong than lại quan trọng đối với chất lượng của nó?
Với nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng tăng hiện nay, than đá là loại nhiên liệu quan trọng và việc đánh giá chất lượng của nó ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm. Độ ẩm trong than, dù là phân tích chi tiết hay các yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng than, ngày càng trở thành vấn đề được ngành và giới học thuật quan tâm.
Kỹ thuật phân tích than được thiết kế đặc biệt để đo các đặc tính vật lý và hóa học cụ thể của than. Các phương pháp này chủ yếu được sử dụng để đánh giá tính phù hợp của than để luyện cốc, sản xuất điện hoặc nấu chảy.
Tính chất hóa học của than
Than được chia thành bốn loại hoặc cấp chính: than non, than bitum, than antraxit và than chì. Mỗi loại than có các thông số vật lý khác nhau, chủ yếu được kiểm soát bởi độ ẩm, chất dễ bay hơi và hàm lượng cacbon.
Độ ẩm
Độ ẩm là một đặc tính quan trọng của than và tất cả các loại than đều chứa hơi ẩm khi được khai thác. Nước ngầm và độ ẩm bên ngoài khác được gọi là độ ẩm bổ sung và có thể dễ dàng bay hơi. Độ ẩm có trong than được gọi là độ ẩm nội tại và thường yêu cầu phân tích định lượng.
Độ ẩm có thể tồn tại trong than ở 4 dạng: nước bề mặt, nước hút ẩm, nước phân hủy và nước khoáng.
Phân tích độ ẩm số lượng lớn thường được thực hiện bằng cách so sánh sự mất khối lượng của các mẫu chưa được xử lý và mẫu được phân tích. Các nhà khoa học có thể đo độ ẩm một cách hiệu quả bằng cách nung các mẫu than và sấy khô chúng trong môi trường nitơ ở nhiệt độ 150°C hoặc trong không khí ở nhiệt độ 100 đến 105°C.
Các chất dễ bay hơi
Các chất dễ bay hơi là các thành phần than được giải phóng trong điều kiện không có không khí ở nhiệt độ cao, thường bao gồm các hydrocacbon chuỗi ngắn và chuỗi dài, hydrocacbon thơm và một số sunfua nhất định. Tầm quan trọng của việc đo chất bay hơi nằm ở khả năng đánh giá tiềm năng năng lượng của than và việc sử dụng than hoạt tính.
Tro
Tro là cặn không cháy còn sót lại sau khi đốt than và đại diện cho tổng lượng khoáng chất sau khi đốt. Việc phân tích hàm lượng tro của than tương đối đơn giản. Sau khi than được đốt cháy hoàn toàn, hàm lượng tro sinh ra được biểu thị bằng phần trăm so với trọng lượng ban đầu, đây cũng là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng than.
Cacbon cố định
Cacbon cố định là lượng cacbon còn lại trong than sau khi bị các chất dễ bay hơi điều khiển. Hàm lượng cacbon cố định thường được sử dụng để ước tính lượng vật liệu tạo cốc từ một mẫu than và được đo bằng cách loại bỏ khối lượng dễ bay hơi khỏi tổng khối lượng của mẫu than.
Tính chất cơ lý
Mật độ tương đối
Mật độ tương đối của than phụ thuộc vào loại than và mức độ tạp chất khoáng, và kiến thức về mật độ của từng loại than là cần thiết để xác định tính chất của các phức chất và hỗn hợp. Mật độ thường được đo bằng sự giảm trọng lượng của mẫu trong nước.
Phân bố kích thước hạt
Sự phân bổ kích thước hạt của than phụ thuộc vào loại than, điều này ảnh hưởng đến độ giòn của than, cũng như quá trình xử lý, nghiền và nghiền than mà nó trải qua. Thông tin này phải được biết trước khi khai thác để sử dụng than ở kích cỡ thích hợp trong lò nung và cốc.
Thử nghiệm tuyển nổi - quyết toán
Thí nghiệm tuyển nổi-lắng là phép phân tích các hạt than và vỉa than sử dụng chất lỏng để ngâm các hạt có hàm lượng tro cao nhằm tăng giá bán và hàm lượng năng lượng của than. Thử nghiệm này có thể giúp xác định kích thước hạt tối ưu để giặt và mật độ dung dịch rửa cần thiết.
Thử nghiệm đốt cháy đặc biệt
Năng lượng riêng
Năng lượng riêng có thể được xác định bằng nhiệt lượng kế bom, đo năng lượng phát ra từ quá trình đốt cháy hoàn toàn than, đặc biệt là than dùng để tạo hơi nước.
Kiểm tra điểm nóng chảy của tro
Tính chất nóng chảy của tro than là yếu tố then chốt trong việc lựa chọn than, đặc biệt là trong các ứng dụng sản xuất điện hơi nước. Điểm nóng chảy quá cao sẽ khiến than cốc và tro kết tụ trong lò, cần phải vệ sinh thường xuyên. Nhiệt độ nóng chảy thường được kiểm tra bằng cách quan sát sự thay đổi hình dạng của tro nóng chảy trong lò nhiệt độ cao.
Chỉ số mở rộng miễn phí
Thử nghiệm chỉ số giãn nở tự do là thử nghiệm đơn giản nhất để đánh giá sự phù hợp của than để sản xuất than cốc. Sau khi cho vào nồi nấu đã tiêu chuẩn hóa để đốt, hình dạng mặt cắt ngang của bánh cốc thu được được đánh giá bằng cách so sánh với mặt cắt ngang tiêu chuẩn.
Phân loại cấp than
Tiêu chuẩn quốc tế phân loại than theo cấp càng tăng thì hàm lượng carbon trong than càng cao. Hệ thống ASTM phân loại than có hàm lượng carbon cố định trên 69% dựa trên hàm lượng carbon và chất dễ bay hơi.
Độ ẩm của than không chỉ ảnh hưởng đến sản lượng năng lượng của than mà còn ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh của than trên thị trường.
Trước những thách thức của quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu và bảo vệ môi trường, việc quản lý độ ẩm trong than nên kết hợp như thế nào với các công nghệ mới để đạt được lợi ích kinh tế và môi trường tốt nhất?
