Than đá, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất năng lượng và các quy trình công nghiệp, là một nguồn tài nguyên thiên nhiên hấp dẫn. Khi những lo ngại về môi trường ngày càng nghiêm trọng, nhiều kỹ thuật khác nhau được sử dụng để phân tích các tính chất vật lý và hóa học của than nhằm đánh giá tính phù hợp của nó cho các mục đích sử dụng khác nhau. Các loại than khác nhau đáng được nghiên cứu sâu rộng, xét về cả hiệu quả và tác động đến môi trường.
Có bốn loại than chính: than non, than bitum, than antraxit và than chì, các thông số vật lý của từng loại bị ảnh hưởng bởi độ ẩm, hàm lượng chất dễ bay hơi và hàm lượng carbon.
Độ ẩm là một tính chất quan trọng của than. Tất cả than đều chứa một lượng hơi ẩm nhất định, được gọi là độ ẩm tự nhiên. Nước có thể được chia thành các dạng sau:
Thông qua phương pháp sưởi ấm, sấy khô và các phương pháp khác, có thể đo được tổng độ ẩm để đánh giá chất lượng của than.
Chất dễ bay hơi là các thành phần được giải phóng từ than trong môi trường nhiệt độ cao và không có oxy. Hầu hết các chất dễ bay hơi bao gồm hydrocarbon chuỗi ngắn và chuỗi dài, chất thơm và một ít lưu huỳnh. Khi cấp độ của than tăng lên, hàm lượng chất dễ bay hơi sẽ giảm xuống.
Tro than là phần cặn không cháy còn lại sau khi đốt. Phân tích tro có thể đưa ra chỉ số chất lượng của than. Việc xác định độ tro liên quan đến việc tính toán tỷ lệ giữa sấy bằng không khí và sấy bằng lò và thường được thực hiện bằng phương pháp đốt ở nhiệt độ cao.
Cacbon cố định là cacbon còn lại trong than sau khi các chất dễ bay hơi biến mất. Đây là cơ sở quan trọng để ước tính thêm lượng than cốc có thể sản xuất từ than.
Mật độ tương đối hoặc trọng lượng riêng của than thay đổi tùy theo cấp than và tạp chất khoáng có trong than. Dữ liệu này có thể hỗ trợ việc chuyển đổi ước tính tài nguyên thành dự trữ.
Phân bố kích thước hạt của than phụ thuộc vào cấp độ của nó và than thường cần được xử lý thành kích thước tương ứng để có thể sử dụng hiệu quả hơn trong quá trình đốt cháy và tinh chế.
Các hạt than khác nhau sẽ có mật độ tương đối khác nhau, khiến cho việc thử nghiệm tuyển nổi trở nên quan trọng trong việc cải thiện hiệu quả năng lượng và giá trị bán của than.
Kiểm tra độ mài mòn đánh giá tác động của than đối với hoạt động cơ học và khả năng hao mòn của nó, đồng thời rất quan trọng đối với hoạt động liên tục của thiết bị.
Máy đo nhiệt lượng bom được sử dụng để đo năng lượng đầu ra riêng của than, điều này đặc biệt quan trọng trong máy phát điện hơi nước.
Hành vi của tro than ở nhiệt độ cao có vai trò quan trọng trong việc lựa chọn than để phát điện bằng hơi nước. Điểm nóng chảy khác nhau ảnh hưởng đến chức năng và hiệu quả của lò hơi.
Thử nghiệm chỉ số trương nở của ấm đun nóng than trong ống nghiệm chuẩn để đánh giá khả năng tạo ra than cốc của than.
Than được phân loại theo nhiều tiêu chuẩn quốc tế khác nhau. Than chất lượng cao có hàm lượng carbon cao hơn và thường được đánh giá khác nhau về tác động môi trường và mức sử dụng năng lượng.
Trong thế giới thay đổi nhanh chóng này, các loại than khác nhau được so sánh không chỉ về tính chất hóa học và vật lý mà còn về cách sử dụng những tính chất này để đáp ứng nhu cầu năng lượng sạch hiện tại của xã hội. Bạn đã bao giờ nghĩ về vai trò của than trong quá trình chuyển đổi năng lượng trong tương lai chưa?