Какие основные продукты получают из каменного угля

Что делают из угля

Основные продукты угля

Самые скромные подсчеты говорят о том, что продукты угля составляют 600 наименований.Ученые разработали различные методы получения продуктов переработки каменного угля. Метод переработки зависит от желаемого конечного продукта. Например, чтобы получить чистые продукты, такие первичные продукты переработки каменного угля — коксовый газ, аммиак, толуол, бензол — применяют жидкие промывочные масла. В особых аппаратах обеспечивается герметизация продуктов и защита их от преждевременного разрушения. Процессы первичной переработки предполагают и метод коксования, при котором каменный уголь нагревается до температуры +1000оС при полностью перекрытом доступе кислорода.По окончанию все необходимых процедур любой первичный продукт дополнительно очищается. Основные продукты переработки каменного угля:

• нафталин
• фенол
• углеводород
• салициловый спирт
• свинец
• ванадий
• германий
• цинк.

Без всех этих продуктов наша жизнь была бы намного сложнее.Взять хотя бы косметологическую промышленность, она является наиболее полезной для людей областью применения продуктов переработки угля. Такой продукт переработки угля, как цинк широко применяется для лечения жирной кожи и угревой сыпи. Цинк, а также серу добавляют в кремы, сыворотки, маски, лосьоны и тоники. Сера ликвидирует имеющееся воспаление, а цинк предупреждает развитие новых воспалений.Кроме этого, лечебные мази на основе свинца и цинка применяют для лечения ожогов и травм. Идеальным помощником при псориазе является тот же цинк, а также глинистые продукты каменного угля. Каменный уголь является сырьем для создания отличных сорбентов, которые применяются в медицине для лечения заболеваний кишечника и желудка. Сорбенты, в составе которых присутствует цинк, используют для лечения перхоти и жирной себореи.В результате такого процесса, как гидрогенизация, из каменного угля на предприятиях получают жидкое топливо. А продукты сжигания, которые остаются после этого процесса, являются идеальным сырьем для разнообразных стройматериалов, имеющих огнеупорные свойства. К примеру, именно таким образом создается керамика.

Другие способы переработки

Чтобы понять, чем нефть лучше угля, необходимо разобраться, каким еще обработкам их подвергают. Нефть перерабатывается посредством крекингов, то есть термокаталитического превращения ее частей. Крекинг может быть одного из следующих видов:

• Термический. В данном случае осуществляется расщепление углеводородов под воздействием повышенных температур.
• Каталитический. Его проводят в условиях высокой температуры, однако при этом еще добавляется катализатор, благодаря чему можно управлять процессом, а также вести его в каком-то определенном направлении.

Если говорить о том, чем нефть лучше угля, то следует сказать, что в процессе крекинга образуются находящие широчайшее применение в промышленном синтезе органических веществ.

Сферы применения активированного угля в современной жизни

Сфера применения активированного угля весьма широка. О его свойствах знали еще в древности – на Руси его изготовляли в домашних условиях, чаще всего – из березовых поленьев; для этого даже не нужно было ничего делать – просто угли, оставшиеся после растопки бани, вносили в парилку для активации. По качествам этот прообраз не шел ни в какое сравнение с современными марками угля, однако уже тогда его использовали для лечения желудочных расстройств как у людей, так и у домашнего скота, фильтровали с его помощью воду и домашние алкогольные напитки, и многое другое.

В промышленных масштабах его впервые начали использовать военные. Активированный уголь стал ключевым элементом противогаза, разработанного Н.Д. Зелинским в годы Первой мировой войны – когда немецкие войска начали выпускать на поле боя хлор. Уголь в те годы благодаря своим абсорбирующим свойствам спас множество жизней.

В современном мире его применяют во множестве сфер:

• В пищевой промышленности (например, для очистки сахара)
• В химической промышленности в качестве катализатора реакций
• В медицине
• В фармацевтике
• В очистительных сооружениях для очистки воздуха и воды от промышленных отходов
• В бытовых фильтрах для питьевой воды

а также в многих других сферах.

Все дело в его свойствах – активированный уголь прекрасный абсорбент, очень легкий, очень эффективный, и главное – очень дешевый. Изготовлять его можно практически везде, технология производства хоть и непростая, но не требует длительного времени и чересчур сложных процессов – со всем справляются всего два аппарата. Сайт elgreloo.com предлагает вам ознакомиться с технологией изготовления активированного угля.

Мировое потребление каменного угля

Мировая добыча угля за последние полтора века увеличилась.

Мировое потребление каменного угля приумножилось со 100 миллионов тонн нефтяного эквивалента энергии в 1860 году, 330 эквивалента в 1900 году, 1300 в 1950 году и 2220 в 2000 году.

До 1970 года каменный уголь был  крупнейшим в мире источником энергии, но к 2000 году применение природного газа и нефти как источника энергии стало больше.

Время жизни мировых запасов каменного угля часто рассчитывается путем деления запасов  на ежегодное потребление и это дает около 250 лет. Однако установлено, что этот показатель, как представляется, остается таким же из года в год, так как появляется  сбалансированность  путем открытия новых запасов. Это не может продолжаться бесконечно, но можно заключить, что показатель занижен. Существует много этого топлива в обозримом будущем.

• Китай – 3700 млн. т. в год
• США – 900 млн. т. в год
• Индия – 600 млн. т. в год
• Австралия – 480 млн. т. в год
• Индонезия – 420 млн. т. в год
• Россия – 350 млн. т. в год

Самый дешевый способ добычи угля открытый способ который практикуется в этих странах.

Помощь при отравлении

Важно знать, что чем раньше будет оказана помощь при отравлении, тем большего эффекта можно будет добиться. При первых признаках нездоровья необходимо принять 6-8 таблеток активированного угля, запив их достаточным количеством воды

Измельченные таблетки можно размешать в стакане с водой и выпить. Учитывая, что уголь не растворяется в воде, полученную взвесь нужно хорошенько взболтать перед употреблением

При первых признаках нездоровья необходимо принять 6-8 таблеток активированного угля, запив их достаточным количеством воды. Измельченные таблетки можно размешать в стакане с водой и выпить. Учитывая, что уголь не растворяется в воде, полученную взвесь нужно хорошенько взболтать перед употреблением.

Прием препарата продолжают до выздоровления, за раз выпивают 3-4 таблетки.

В случае острой интоксикации предварительно очищают желудок углем, разведенным в воде (10-20 г угля на 0,1 л воды), а затем дают больному 6-8 таблеток.

Алкогольное отравление лечится по такой же схеме, инструкция к препарату рекомендует принимать 3-5 таблеток за час-два перед алкоголем, чтобы снизить ущерб, наносимый организму.

При сильной рвоте предварительно необходимо принять противорвотные препараты, а только затем – активированный уголь.

Нефть

Если и далее разбираться в том, что получают из угля и нефти, то стоит сказать и о дизельной фракции нефтеперегонки, которая обычно служит топливом для дизельных двигателей. В состав мазута входят высококипящие углеводороды. Посредством перегонки под уменьшенным давлением из мазута обычно получают различные масла смазочного назначения. Остаток, который имеется после обработки мазута, принято называть гудроном. Из него получают такое вещество, как битум. Данные продукты предназначены для использования в дорожном строительстве. Мазут часто используется и в качестве котельного топлива.

Продукты коксования угля

Коксующийся уголь — это уголь, который при помощи промышленного коксования дает возможность получить кокс, представляющий собой техническую ценность. В процессе коксования каменных углей обязательно учитывается их технический состав, коксуемость, спекаемость, и прочие характеристики. Как же протекает процесс коксования угля? Коксование является технологическим процессом, который имеет конкретные стадии:

• подготовка к коксованию. На этом этапе происходит измельчение и смешение угля с образованием шихты (смеси для коксования)
• коксование. Этот процесс осуществляется в камерах коксовой печи с применением газового нагрева. Шихта помещается в коксовую печь, где на протяжении 15 часов осуществляется нагревание в условиях температуры примерно 1000 °C
• образование «коксового пирога».

Коксование — это совокупность процессов, происходящих в каменном угле при его нагревании. При этом из тонны сухой шихты получается около 650-750 кг кокса. Его применяют в металлургии, используют в качестве реагента и топлива в некоторых отраслях химической отрасли. Кроме этого, из него создают карбид кальция. Качественные характеристики кокса — это горючесть и реакционная способность. Основные продукты коксования угля, помимо собственно кокса:

• коксовый газ. Из тонны сухого угля получают около 310-340 м3. Качественный и количественный состав коксового газа определяет температура коксования. Из коксовальной камеры выходит прямой коксовый газ, который имеет в своем составе газообразные продуты, пары каменноугольной смолы, сырого бензола и воды. Если удалить из него смолу, сырой бензол, воду и аммиак образуется обратный коксовый газ. Именно его применяют в качестве сырья для химического синтеза. Сегодня этот газ применяют в качестве топлива на металлургических комбинатах, в коммунальном хозяйстве и как химическое сырье
• каменноугольная смола — это вязкая черно-бурая жидкость, в которой содержится примерно 300 разнообразных веществ. Самые ценные составляющие этой смолы — это ароматические и гетероциклические соединения: бензол, толуол, ксилолы, фенол, нафталин. Количество смолы достигает 3-4% от массы коксуемого газа. Из каменноугольной смолы получают примерно 60 различных продуктов. Эти вещества являются сырьем для получения красителей, химических волокон, пластмасс
• сырой бензол является смесью, в которой присутствует сероуглерод, бензол, толуол, ксилолы. Выход сырого бензола достигает лишь 1.1% от массы угля. В процессе разгонки из сырого бензола выделяют индивидуальные ароматические углеводороды и смеси углеводородов
• концентрат химических (ароматических) веществ (бензол и его гомологи) предназначен для создания чистых продуктов, которые применяются в химической отрасли, для производства пластмасс, растворителей, красителей
• надсмольная вода — это низко концентрированный водный раствор аммиака и аммонийных солей, в которой присутствует примесь фенола, пиридиновых оснований и некоторых других продуктов. Из надсмольной воды в процессе переработки выделяют аммиак, который вместе с аммиаком коксового газа применяется для изготовления сульфата аммония и концентрированной аммиачной воды.

Если задаться вопросом, что получают из угля и нефти, то можно прийти к выводу, что очень многое. Эти два ископаемых служат в качестве основных источников углеводородов. Следует рассмотреть все по порядку.

Образование и происхождение пластов каменного угля

Появление каменного угля на Земле относится к далекой Палеозойской эре, когда планета находилась еще в стадии развития и имела совершенно чуждый для нас вид. Формирование пластов каменного угля началось примерно 360.000.000 лет назад. Происходило это в основном в донных отложениях доисторических водоемов, где миллионы лет накапливались органические материалы.

Проще говоря, уголь — это останки тел гигантских животных, стволов деревьев и прочих живых организмов, погружавшихся на дно, истлевавших и прессовавшихся под толщей воды. Процесс формирования залежей довольно длительный, и для образования угольного пласта требуется как минимум 40.000.000 лет.

Что являет собой активированный уголь

Грубо говоря, активированный уголь – это углерод практически без примесей, имеющий вид очень легкого и очень пористого вещества. На самом деле, очень пористого – поверхность 1 грамма готового вещества в зависимости от способа изготовления может иметь поверхность от 500 до 1800 м² — только представьте, таблетка, которую вы принимаете, отравившись, имеет поверхность площадью более километра квадратного!

Изготовляют уголь из множества различных видов сырья, как минеральных, так и органических. Для разных марок и назначений это может быть древесный уголь, каменный уголь, нефтяной кокс, торф, скорлупа грецких и кокосовых орехов, плодовые косточки и многое другое. Медицинский активированный уголь производят именно из кокосового угля.

Что получают из каменного угля

     Вам, конечно, известно, что каменный уголь является топливом, использующимся, как в быту, так и в промышленности. Каменный уголь – первый ископаемый материал, который стал использоваться как топливо. Именно благодаря углю произошла промышленная революция. В XIX веке много угля потребляли транспортные средства. В 1960 году мировое производство энергии на 50% зависело от угля. Однако к 1970 году его доля снизилась до одной трети: более популярными источниками энергии стали нефть и газ.    Однако этим область применения угля не ограничивается. Каменный уголь является ценным сырьем для металлургической и химической промышленности.      Угольная промышленность обеспечивает коксование угля. Коксохимическими заводами потребляется до четверти от добываемого угля. Коксованием перерабатывается каменный уголь при помощи нагревания до 950-1050°С без доступа кислорода. Разлагаясь, уголь образует твердый продукт – кокс и летучий продукт – коксовый газ.     Масса кокса составляет 75-78% от массы перерабатываемого угля. С помощью этого материала выплавляют чугун, кроме того, его используют в качестве топлива.     Масса коксового газа составляет 25% от массы угля. Образующиеся при коксовании угля летучие продукты конденсируют водяным паром, в результате чего выделяется каменноугольная смола и надсмольная вода.    Масса каменноугольной смолы составляет 3-4% от массы угля. Этот продукт является сложной смесью органических веществ. В настоящий момент идентифицировано только 60%  компонентов каменноугольной смолы, а это более 500 веществ! Смолу используют для производства нафталина, антрацена, фенантрена, фенолов и каменноугольных масел.     Из надсмольной воды (ее масса составляет 9-12% от массы угля) отгонкой с паром выделяются пиридиновые основания, фенолы, аммиак. Непредельные соединения, содержащиеся в сыром бензоле, используют для получения кумароновых смол, с помощью которых производятся лаки, краски, линолеум и резина.     Из каменного угля также делают искусственный графит. Каменный уголь может служить неорганическим сырьем. При промышленной переработке из него извлекают такие редкие металлы, как молибден, галлий, германий, ванадий, свинец, цинк, а также серу.     Отходы, полученные при добыче и переработке угля, а также золу от сжигания углей используют в производстве огнеупорного сырья, керамики, стройматериалов, абразивов, глинозема.     В общей сложности, переработанный каменный уголь позволяет получать более 400 различных продуктов, стоимость которых в 20-25 раз превышает стоимость самого угля, при этом стоимость побочных продуктов, получаемых на коксохимических заводах, превосходит стоимость самого кокса.

Кстати…    Уголь является далеко не самым лучшим топливом. У него есть серьезный недостаток: при его сжигании образуются большие выбросы, как газообразные, так и твердые (зола), загрязняющие окружающую среду. В большинстве развитых стран уровень выбросов, допустимых при сжигании угля, жестко контролируется законодательными нормами. Для снижения выбросов применяют различные фильтры.

Свойства каменного угля

Сейчас уже трудно себе представить другой материал более полезный и практичный, чем каменный уголь, основные свойства и применение которого заслуживают высочайшей оценки. Благодаря содержащимся в нем веществам и соединениям, он стал просто незаменимым во всех сферах современной жизни.

Составляющая каменного угля выглядит таким образом:

Все эти компоненты и делают каменный уголь, применение и использование которого является таким многофункциональным. Летучие вещества, содержащиеся в угле, обеспечивают быстрое воспламенение с последующим достижением высоких температур. Содержание влаги упрощает переработку каменного угля, калорийность делает его использование незаменимым в фармацевтике и косметологии, зола сама по себе является ценным минеральным материалом.

Каменный уголь

Куда большую популярность в топливной энергетике имеет каменный уголь. Он намного старше бурого угля – возраст каменных отложений составляет порядка 350 млн лет. Каменный уголь куда более крепкое, твёрдое и тяжёлое полезное ископаемое, которое обычно залегает на глубинах от 2 км.

В этой горной породе чёрного цвета с матовым блеском содержится 75-95% углерода и при этом всего 5-6% влаги. За счёт высокой теплоты сгорания – около 5500-7500 ккал\кг – каменный уголь горит гораздо лучше, чем бурый.

По степени углефикации каменный уголь разделяют на множество разновидностей. Среди марок угля сегодня выделяют длиннопламенный (Д), газовый (Г), жирный (Ж), коксовый жирный (КЖ), коксовый (К), отощённый спекающийся (ОС), тощий (Т) и антрацит (А).

Все подвиды каменного угля отличаются степенью выхода летучих веществ, элементарным составом, теплотой сгорания, объёмным весом и выходом летучих веществ. Например, у каменных углей марок Г и Д выход летучих веществ составляет 30-50%, марок Т – 13%, А – 2-9%.

В тощих углях много углеродов, но мало летучих веществ и битумов. К газовым и жирным относятся угли с большим содержанием летучих веществ. А коксовые угли имеют наибольшую теплоту сгорания – свыше 8 тысяч ккал/кг.

Территория России изобилует количеством каменноугольных
бассейнов, рассредоточенных в самых разных регионах. Главные «угольные» точки
находятся в Минусинском, Кузнецком, Ленском, Тунгусском, Таймырском, Печорском,
Южно-Якутском и Буреинском бассейнах.

Так, на территории Минусинского бассейна залегает около 2,7 млрд т каменного угля. А в Кузнецком угольном бассейне хранится порядка 61,6 млрд т разведанных запасов углей.

Также к крупнейшим месторождениям каменного угля причисляют Эльгинское месторождение в Якутии: его запасы составляют порядка 2,2 млрд т. Ещё одно месторождение – Элегестское (Тува) – обладает запасами в около 20 млрд т.

Уголь | Национальное географическое общество

Уголь - это осадочная порода черного или коричневато-черного цвета, которую можно сжигать в качестве топлива и использовать для выработки электроэнергии. Он состоит в основном из углерода и углеводородов, которые содержат энергию, которая может выделяться при сгорании (горении).

Уголь - крупнейший источник энергии для выработки электроэнергии в мире и самый распространенный вид ископаемого топлива в Соединенных Штатах.

Ископаемое топливо образуется из останков древних организмов.Поскольку на разработку угля уходят миллионы лет, а его количество ограничено, это невозобновляемый ресурс.

Условия, которые в конечном итоге привели к образованию угля, начали развиваться около 300 миллионов лет назад, в каменноугольный период. В это время Земля была покрыта широкими мелкими морями и густыми лесами. Время от времени моря затопляли лесные массивы, задерживая растения и водоросли на дне болотистой местности. Со временем растения (в основном мхи) и водоросли были погребены и сжаты под тяжестью лежащей выше грязи и растительности.

По мере того, как растительный мусор просеивался глубже под поверхностью Земли, он сталкивался с повышением температуры и давления. Грязь и кислая вода предотвращали контакт растений с кислородом. Из-за этого растительное вещество разлагалось очень медленно и сохраняло большую часть своего углерода (источника энергии).

Эти участки погребенной растительности называются торфяными болотами. Торфяные болота хранят огромное количество углерода на многих метрах под землей. Сам торф можно сжигать в качестве топлива, и он является основным источником тепловой энергии в таких странах, как Шотландия, Ирландия и Россия.

В определенных условиях торф превращается в уголь в процессе карбонизации. Карбонизация происходит под невероятным нагревом и давлением. Примерно 3 метра (10 футов) слоистой растительности в конечном итоге сжимается до трети метра (1 фута) угля!

Уголь существует в подземных формациях, называемых «угольные пласты» или «угольные пласты». Угольный пласт может иметь толщину 30 метров (90 футов) и протяженность 1500 километров (920 миль).

Угольные пласты есть на всех континентах.Наибольшие запасы угля находятся в США, России, Китае, Австралии и Индии.

В Соединенных Штатах уголь добывается в 25 штатах и ​​трех основных регионах. В Западном угольном регионе Вайоминг является ведущим производителем угля - около 40% угля, добываемого в стране, добывается в штате. Более одной трети угля в стране поступает из Аппалачского угольного региона, который включает Западную Вирджинию, Вирджинию, Теннесси и Кентукки. Уголь, добываемый в Техасе во Внутреннем угольном регионе, в основном поставляется на местные рынки.

Типы угля

Уголь сильно отличается от минеральных пород, которые состоят из неорганического материала. Уголь состоит из хрупкой растительной материи и претерпевает множество изменений, прежде чем становится знакомым черным и блестящим веществом, сжигаемым в качестве топлива.

Уголь претерпевает различные фазы карбонизации на протяжении миллионов лет, и его можно найти на всех этапах разработки в разных частях мира.

Уголь оценивается в зависимости от того, насколько он изменился с течением времени.Закон Хилта гласит, что чем глубже угольный пласт, тем выше его ранг. На более глубоких глубинах материал подвергается более высоким температурам и давлению, и больше растительных остатков превращается в углерод.

Торф
Торф не является углем, но при определенных обстоятельствах может со временем превратиться в уголь. Торф - это скопление частично разложившейся растительности, прошедшей небольшую карбонизацию.

Тем не менее, торф по-прежнему считается частью угольной «семьи», потому что он содержит энергию, которую содержали его исходные растения.Он также содержит большое количество летучих веществ и газов, таких как метан и ртуть, которые при горении представляют опасность для окружающей среды.

Торф сохраняет достаточно влаги, чтобы быть губчатым. Он может поглощать воду и расширять болото, образуя больше торфа. Это делает его ценным средством защиты окружающей среды от наводнений. Торф также можно интегрировать в почву, чтобы помочь ему удерживать и медленно выделять воду и питательные вещества. По этой причине для садоводов ценны торф и так называемый «торфяной мох».

Торф является важным источником энергии во многих странах, включая Ирландию, Шотландию и Финляндию, где он обезвоживается и сжигается для получения тепла.

Бурый уголь
Бурый уголь является самым низким сортом угля. Он карбонизировался до уровня торфа, но содержит небольшое количество энергии - содержание углерода в нем составляет около 25-35%. Он происходит из относительно молодых угольных месторождений, возраст которых составляет около 250 миллионов лет.

Бурый уголь, рассыпчатый бурый уголь, также называемый бурым углем или углем из бутонов розы, сохраняет больше влаги, чем другие типы угля. Это делает его дорогим и опасным для добычи, хранения и транспортировки. Он подвержен случайному возгоранию и имеет очень высокие выбросы углерода при сжигании.Большая часть бурого угля используется на электростанциях в непосредственной близости от мест его добычи.

Бурый уголь в основном сжигается и используется для выработки электроэнергии. В Германии и Греции лигнит обеспечивает 25-50% электроэнергии, вырабатываемой из угля. В США месторождения бурого угля вырабатывают электроэнергию в основном в штатах Северная Дакота и Техас.

Полубитуминозный уголь
Полубитуминозный уголь имеет возраст около 100 миллионов лет. Он содержит больше углерода, чем лигнит, около 35-45%. Во многих частях мира полубитуминозный уголь считается «бурым углем» наряду с лигнитом.Как и бурый уголь, полубитуминозный уголь в основном используется в качестве топлива для выработки электроэнергии.

Большая часть полубитуминозного угля в США добывается в штате Вайоминг, и на него приходится около 47% всего угля, добываемого в Соединенных Штатах. За пределами США Китай является ведущим производителем полубитуминозного угля.

Битуминозный уголь
Битуминозный уголь образуется при более высоких температурах и давлении, возраст от 100 до 300 миллионов лет. Он назван в честь липкого смолистого вещества, называемого битумом, которое также содержится в нефти.Он содержит около 45-86% углерода.

Уголь - это осадочная порода, а битуминозный уголь часто содержит «полосы» или полосы разной консистенции, которые отмечают слои сжатого растительного материала.

Битуминозный уголь делится на три основных типа: кузнечный уголь, каменный уголь и коксующийся уголь. Кузнечный уголь имеет очень низкое содержание золы и идеально подходит для кузн, где металлы нагреваются и обрабатываются.

Каннельный уголь широко использовался в качестве источника каменноугольного масла в 19 веке.Угольное масло получают путем нагревания каменного угля контролируемым количеством кислорода, этот процесс называется пиролизом. Угольное масло использовалось в основном в качестве топлива для уличных фонарей и другого освещения. Широкое использование керосина привело к сокращению использования каменноугольного топлива в 20 веке.

Коксующийся уголь используется в крупных промышленных процессах. Уголь закоксовывается - это процесс нагрева породы в отсутствие кислорода. Это снижает влажность и делает продукт более стабильным. Сталелитейная промышленность использует коксующийся уголь.

Битуминозный уголь составляет почти половину всего угля, который используется для производства энергии в Соединенных Штатах. В основном он добывается в Кентукки, Пенсильвании и Западной Вирджинии. За пределами США такие страны, как Россия и Колумбия, используют битуминозный уголь в качестве энергии и промышленного топлива.

Антрацит
Антрацит - высший сорт угля. Он имеет наибольшее количество углерода, до 97%, и поэтому содержит больше всего энергии. Он более твердый, плотный и блестящий, чем другие виды угля.Почти вся вода и углекислый газ имеют

Как образуется уголь? - Определение, добыча и использование с видео

• • БЕСПЛАТНАЯ ЗАПИСЬ КЛАСС
  • КОНКУРСНЫЕ ЭКЗАМЕНА
    • BNAT
    • Классы
      • Класс 1-3
      • Класс 4-5
      • Класс 6-10
      • Класс 110003 CBSE
        • Книги NCERT
          • Книги NCERT для класса 5
          • Книги NCERT, класс 6
          • Книги NCERT для класса 7
          • Книги NCERT для класса 8
          • Книги NCERT для класса 9
          • Книги NCERT для класса 10
          • NCERT Книги для класса 11
          • NCERT Книги для класса 12
        • NCERT Exemplar
          • NCERT Exemplar Class 8
          • NCERT Exemplar Class 9
          • NCERT Exemplar Class 10
          • NCERT Exemplar Class 11
          9plar
          • RS Aggarwal
            • RS Aggarwal Решения класса 12
            • RS Aggarwal Class 11 Solutions
            • RS Aggarwal Решения класса 10
            • Решения RS Aggarwal класса 9
            • Решения RS Aggarwal класса 8
            • Решения RS Aggarwal класса 7
            • Решения RS Aggarwal класса 6
          • RD Sharma
            • RD Sharma Class 6 Решения
            • RD Sharma Class 7 Решения
            • Решения RD Sharma класса 8
            • Решения RD Sharma класса 9
    .

    добыча угля | Определение, история, типы и факты

    Древнее использование обнажений угля

    Есть археологические свидетельства того, что уголь сжигался на погребальных кострах в течение бронзового века, 3000–4000 лет назад, в Уэльсе. Аристотель упоминает уголь («горючие тела») в своем Meteorologica , а его ученик Теофраст также описывает его использование. Римляне в Британии сжигали уголь до 400 г. золы были найдены среди руин римских вилл и городов, а также вдоль римской стены, особенно в Нортумберленде, недалеко от выхода угольных пластов.Индейцы хопи на территории, которая сейчас является юго-западом Соединенных Штатов, добывали уголь, собирая и очищая, и использовали его для отопления, приготовления пищи и в церемониальных залах еще в 12 веке нашей эры; в 14 веке они использовали его в промышленности при изготовлении керамики. Марко Поло сообщает, что его широко использовали в Китае 13 века. В «Книге судного дня» (1086 г.), в которой записано все, что имеет экономическое значение в Англии, не упоминается уголь. Первый уголь в Лондон прибыл морем в 1228 году из районов Файф и Нортумберленд, где женщины и дети собирали глыбы, отколовшиеся от подводных выходов на поверхность и выброшенные на берег волнами.После этого название морской уголь применялось ко всем битуминозным углям в Англии. Позже в этом веке монахи начали добывать обнажения на севере Англии.

    События на входе в шахту

    Шахты

    За исключением китайцев, которые, возможно, добывали уголь под землей, все первые угольные пласты разрабатывались с поверхности в полностью обнаженных обнажениях. Однако в более позднем средневековье истощение обнаженных углей во многих местах вынудило перейти от наземной добычи к подземной или шахтной.Ранние шахтные шахты были не более чем колодцами, которые расширились настолько, насколько осмеливались шахтеры перед лицом опасности обрушения. Стволы были проложены на возвышенности, с штольнями - почти горизонтальными туннелями - для дренажа, пробитыми в сторону холма. В Англии некоторые неглубокие шахтные стволы были исчерпаны еще в 14 веке, поэтому возникла необходимость углубляться и расширять добычу на забоях. Это оставались небольшими операциями; запись 1684 показывает 70 шахт недалеко от Бристоля, на которых работают 123 человека. Большая глубина создала много проблем.Во-первых, воду уже нельзя было просто слить. Были изобретены грубые методы, чтобы поднять его на поверхность. Устройство с ведром и цепью сначала приводилось в движение людьми, а затем лошадьми; через трубу протягивался непрерывный пояс круглых пластин. Для насосов использовались ветряные мельницы. Но шахты должны были быть ограничены глубиной от 90 до 105 метров (от 300 до 350 футов) и радиусом добычи 180 метров. Лишь в 1710 году проблема воды была решена паровым атмосферным двигателем Томаса Ньюкомена, который стал дешевым и надежным источником энергии для вертикального поршневого подъемного насоса.

    Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

    Подъем

    Другой проблемой был подъем угля. Рабочие силы, управляемые лебедкой, были заменены лошадиными силами; и по мере того, как валы углублялись, добавлялось больше лошадей. В Уайтхейвене в 1801 году уголь был поднят на 180 метров четырьмя лошадьми со скоростью 42–44 метрических тонны (46–48 тонн) за девять часов. Внедрение паровой машины для подъема угля стало поворотным моментом в отрасли.Небольшие лебедки с паровым приводом были успешно опробованы около 1770 года. Примерно в 1840 году для подъема груженой машины была использована первая клетка; а с 1840 года техника добычи угля развивалась быстрыми темпами.

    Присутствие ядовитых и легковоспламеняющихся газов заставило шахтеров с первых дней осознавать критическую важность вентиляции на угольных шахтах. Естественная вентиляция обеспечивалась ровными дренажными туннелями, проложенными с наклонной поверхности для соединения с шахтой. Поверхностные трубы над шахтой повысили эффективность вентиляции; их использование продолжалось в небольших шахтах до начала 20 века.Самым надежным методом до внедрения вентиляторов было использование топки на дне шахты или на поверхности. Несмотря на опасность пожара и взрыва, в начале 20-го века все еще работало большое количество печей, по крайней мере, на негасенных шахтах.

    Однако освещение открытым пламенем было гораздо более частой причиной взрывов до появления предохранительной лампы Дэви (около 1815 г.), в которой пламя заключено в двойной слой проволочной сетки, предотвращающей воспламенение горючих газов в воздух шахты.Однако наличие сильных воздушных потоков делало небезопасной даже лампу Дэви.

    Роторные вентиляторы начали использовать в шахтах в 18 веке. Первоначально сделанные из дерева и приводимые в движение паром, они были усовершенствованы на протяжении 19 и 20 веков за счет введения стальных лезвий, электроэнергии и аэродинамически эффективных форм лезвий.

    От ручной к механизированной добыче

    Обычная добыча

    Ранние европейские горняки выклинивали уголь из пласта или выламывали его киркой.После того, как была введена взрывчатка, по-прежнему необходимо было подрезать угольный пласт ручным инструментом. Появление пара, сжатого воздуха и электричества облегчило эту тяжелую и опасную работу. В 1868 году, после почти 100 лет проб и ошибок, в Англии была представлена ​​коммерчески успешная фреза с вращающимся колесом для подрезки угольных пластов. Этот первый механизированный режущий инструмент вскоре был улучшен за счет использования сжатого воздуха в качестве источника энергии вместо пара. Позже начали использовать электричество.Фрезерный станок для длинных забоев был представлен в 1891 году. Первоначально приводимый в движение сжатым воздухом, а затем электрифицированный, он мог начинаться с одного конца длинной забоя (вертикальное открытое поперечное сечение угольного пласта) и непрерывно резать другой.

    Развитие непрерывных горных работ

    Описанные выше традиционные методы горных работ, состоящие из циклических операций резания, бурения, взрывных работ и погрузки, разработанные совместно с каменно-столбовой горной добычей. Старейший из основных подземных методов, камерная добыча, возникла естественным образом из-за необходимости извлекать больше угля по мере того, как добыча становилась глубже и дороже.В конце 1940-х годов традиционные методы начали заменяться одиночными машинами, известными как комбайны непрерывного действия, которые выламывали уголь из пласта и возвращали его обратно в систему транспортировки. Joy Ripper (1948 г.) был первым комбайном непрерывного действия, применившим метод помещения и колонны.

    Истоки добычи в длинных забоях

    Другой основной метод современной добычи, разработка длинными забоями, был введен еще в 17 веке и нашел широкое применение к 19 веку, но долгое время он был менее продуктивным, чем метод камнедробления. столбовая добыча.Это начало меняться в 1940-х годах, когда Вильгельм Лёббе из Германии разработал систему непрерывного действия, включающую «плуг». Протягивая через забой угля и направляя трубу на лицевой стороне сегментированного конвейера, плуг вырезал щель в нижней части пласта. Конвейер изгибался напротив забоя за продвигающимся плугом, чтобы уловить уголь, отколовшийся от пропасти. Значительно сокращая трудозатраты на забое угля (за исключением того, что требовалось для установки опоры крыши), система Loebbe быстро стала популярной в Германии, Франции и Нидерландах.

    Сам по себе плуг имел ограниченное применение на британских рудниках, но сегментированный конвейер с усовершенствованной мощностью стал основной частью оборудования, а в 1952 году была представлена ​​простая машина непрерывного действия, названная очистным комбайном. Протягиваемый вдоль забоя на конвейере, очистной комбайн имел ряд дисков, снабженных резцами по периметру и установленных на валу, перпендикулярном забое. Вращающиеся диски отрезали кусок от забоя угля по мере того, как машину тащили, а плуг позади машины убирал весь уголь, который попадал между забойкой и конвейером.

    Крепление крыши

    Техника крепления кровли анкерным креплением стала обычным явлением в конце 1940-х годов и во многом способствовала созданию беспрепятственной рабочей зоны для каменно-колоннной добычи, но это была трудоемкая и медленная операция, которая предотвратила разработку длинных забоев. от реализации своего потенциала. Однако в конце 1950-х годов англичане представили механические самоподвижные опоры для крыш. По отдельности или группами эти опоры, прикрепленные к конвейеру, могут опускаться, выдвигаться и устанавливаться на крышу с помощью гидравлики, таким образом обеспечивая свободное пространство для оборудования (между угольным забоем и первым рядом домкратов) и навесом. проход для горняков (между первым и вторым рядами домкратов).

    Ручной труд для получения электроэнергии

    На первых шахтах уголь загружался в корзины, которые возили на спине мужчин или женщин или загружали на деревянные сани или трамваи, которые затем толкали или тащили по главной дороге на нижняя часть вала для подвешивания на подъемных тросах или цепях. В штольнях и наклонных шахтах уголь поднимался непосредственно на поверхность этими и аналогичными методами. Сани тянули сначала люди, а затем животные, включая мулов, лошадей, быков и даже собак и коз.

    

    Дети тащат уголь на склон английской шахты; с гравюры 1840-х гг.

    The Wellcome Trustees, Лондон

    Паровозы, разработанные Ричардом Тревитиком, использовались на полях Южного Уэльса и Тайна, а затем в Пенсильвании и Западной Вирджинии, но они создавали слишком много дыма. Пневматические локомотивы, появившиеся в 1880-х годах, оказались дорогими в эксплуатации. Электровозы, представленные в 1887 году, быстро стали популярными, но мулы и лошади все еще работали на некоторых рудниках даже в 1940-х годах.

    Механизированная погрузка

    Ручная погрузка дробленого угля в железнодорожные вагоны стала устаревшей в начале ХХ века из-за мобильных погрузчиков. Stanley Header, первая машина для погрузки угля, использовавшаяся в Соединенных Штатах, была разработана в Англии и испытана в Колорадо в 1888 году. Были разработаны и другие, но немногие из них вышли за пределы стадии прототипа, пока в 1914 году не была представлена ​​машина Joy. В принципе, машина Joy послужила образцом для будущих успешных мобильных погрузчиков.После появления в 1938 году электромобилей на резиновых колесах, предназначенных для перевозки угля от погрузочной машины к лифту, мобильная погрузка и транспортировка быстро вытеснили гусеничные перевозки на забое каменно-столбовых шахт.

    В 1924 году конвейерная лента была успешно использована в антрацитовой шахте в центральной Пенсильвании для транспортировки угля от группы комнатных конвейеров к цепочке автомобилей у входа в шахту. К 1960-м годам ремни почти полностью заменили вагоны промежуточной тяги.

    Подготовка

    История обогащения угля начинается в 19 веке с адаптации методов обогащения полезных ископаемых, используемых для обогащения металлических руд от связанных с ними примесей. В первые годы более крупные куски угля просто вручную отбирались из кусков, состоящих преимущественно из минерального вещества. Промывка с помощью механических устройств для отделения угля от связанных пород на основе разницы в их плотности началась в 1840-х годах.

    Сначала подготовка угля была вызвана потребностью в более высокой теплотворной способности; Другой спрос был на такие специальные цели, как металлургический кокс для выплавки стали.В последние годы, когда возросло беспокойство по поводу выбросов диоксида серы в дымовые газы электростанций, подготовка угля приобрела все большее значение как мера по удалению атмосферных загрязнителей.

    М. Альберт Эванс Раджа Венкат Рамани.

    ---

    Смотрите также

    • 
      Какие продукты от диареи
    • 
      В каких продуктах содержатся лакто и бифидобактерии
    • 
      С какими продуктами усваивается рыбий жир
    • 
      В каких продуктах содержится гуарана
    • 
      Продукты с наименьшим содержанием углеводов таблица
    • 
      Бензойная кислота в каких продуктах содержится
    • 
      Какие продукты очищают организм от курения
    • 
      Б12 витамин в каких продуктах содержится
    • 
      В каких продуктах содержится алюминий больше всего
    • 
      В каких продуктах содержатся фосфаты
    • 
      Какие продукты содержат сложные углеводы список