Carbón bituminoso Características y aplicaciones en energía


Desmontando la Energía. Capítulo I. El pico del(...) (Jul 2019).



Carbón bituminoso Características y aplicaciones

El carbón bituminoso y sub-bituminoso representa más del 90 por ciento de todo el carbón consumido en los Estados Unidos. Cuando se quema, el carbón produce una llama blanca y alta. El carbón bituminoso se llama así porque contiene una sustancia parecida al alquitrán llamada betún. Hay dos tipos de carbón bituminoso: térmico y metalúrgico.

Tipos de carbón bituminoso

El carbón térmico, a veces llamado carbón humeante, se utiliza para las plantas de energía que producen vapor para la electricidad y usos industriales.

Los trenes que funcionan con vapor a veces se alimentan con "bit carbón", un apodo para el carbón bituminoso.

El carbón metalúrgico, a veces denominado carbón coquizable, se utiliza en el proceso de creación del coque necesario para la producción de hierro y acero. El coque es una roca de carbono concentrado creada al calentar carbón bituminoso a temperaturas extremadamente altas sin aire. Este proceso de fusión del carbón en ausencia de oxígeno para eliminar las impurezas se llama pirólisis.

Características del carbón bituminoso

El carbón bituminoso contiene humedad hasta aproximadamente el 17 por ciento. Aproximadamente 0. 5 a 2 por ciento del peso del carbón bituminoso es nitrógeno. Su contenido de carbono fijo varía hasta aproximadamente 85 por ciento, con contenido de cenizas de hasta 12 por ciento en peso. El carbón bituminoso se puede categorizar aún más por el nivel de materia volátil que contiene: alta volatilidad A, B y C, medio volátil y poco volátil. La materia volátil incluye cualquier material que se libera del carbón a alta temperatura.

En el caso del carbón, la materia volátil puede incluir azufre e hidrocarburos.

Valor de calentamiento : el carbón bituminoso proporciona aproximadamente 10, 500 a 15, 000 BTU por libra extraído.

Disponibilidad : el carbón bituminoso es abundante. Más de la mitad de todos los recursos de carbón disponibles son bituminosos.

Sitios mineros : en los EE. UU., Se puede encontrar carbón bituminoso en los condados de Illinois, Kentucky, Virginia Occidental, Arkansas (Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope y Scott) y en lugares al este del río Mississippi .

Preocupaciones ambientales

Las luces de carbón bituminoso se encienden fácilmente y pueden producir humo y hollín excesivos, materia en partículas, si se quema incorrectamente. Su alto contenido de azufre contribuye a la lluvia ácida.

El carbón bituminoso contiene la pirita mineral, que sirve como hospedador de impurezas como el arsénico y el mercurio. Quemar el carbón libera trazas de impurezas minerales en el aire como contaminación. Durante la combustión, aproximadamente el 95 por ciento del contenido de azufre del carbón bituminoso se oxida y libera como óxidos de azufre gaseoso.

Las emisiones peligrosas de la combustión de carbón bituminoso incluyen material particulado (PM), óxidos de azufre (SOx), óxidos de nitrógeno (NOx), metales traza como plomo (Pb) y mercurio (Hg), hidrocarburos en fase vapor como metano, alcanos, alquenos y bencenos, y dibenzo-p-dioxinas policloradas y dibenzofuranos policlorados, comúnmente conocidos como dioxinas y furanos.Cuando se quema, el carbón bituminoso también libera gases peligrosos como el cloruro de hidrógeno (HCl), el fluoruro de hidrógeno (HF) y los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP).

La combustión incompleta conduce a niveles más altos de HAP, que son cancerígenos. Quemar carbón bituminoso a temperaturas más altas reduce sus emisiones de monóxido de carbono.

Por lo tanto, las unidades de combustión grandes y las bien mantenidas generalmente tienen menor producción de contaminación. El carbón bituminoso tiene características de escorificación y aglomeración.

La combustión de carbón bituminoso libera más contaminación en el aire que la combustión de carbón sub-bituminoso, pero debido a su mayor contenido de calor, se requiere menos cantidad de combustible para producir electricidad. Como tales, los carbones bituminosos y sub-bituminosos producen aproximadamente la misma cantidad de contaminación por kilovatio de electricidad generada.

Notas adicionales

A principios del siglo XX, la minería del carbón bituminoso era un trabajo excepcionalmente peligroso, con un promedio de 1, 700 mineros de carbón anualmente. Durante ese mismo período de tiempo, aproximadamente 2, 500 trabajadores por año quedaron permanentemente discapacitados como resultado de los accidentes de la minería del carbón.

Las partículas pequeñas de carbón bituminoso desperdiciado que quedan después de la preparación del carbón comercial se llaman "finos de carbón". Las multas son ligeras, polvorientas y difíciles de manejar, y tradicionalmente se almacenaban con agua en depósitos de lodo para evitar que se volaran.

Se han desarrollado nuevas tecnologías para reclamar multas. Un enfoque utiliza una centrífuga para separar las partículas de carbón del agua de la lechada. Otros enfoques unen las finas en briquetas que tienen un bajo contenido de humedad, lo que las hace aptas para el uso de combustible.

Ranking : el carbón bituminoso ocupa el segundo lugar en contenido de calor y carbono en comparación con otros tipos de carbón, de acuerdo con ASTM D388 - 05 Clasificación estándar de carbones por rango.

Conozca otros tipos de carbón

Carbón clasificado # 1 - Antracita

Carbón clasificado # 2 - Bituminoso

Carbón clasificado # 3 - Sub-bituminoso

Carbón clasificado # 4 - Lignito, o marrón carbón