Bituminøse kullegenskaper og anvendelser

Bituminøs og sub-bituminøstkull representerer mer enn 90 prosent av alt kullet som forbrukes i USA. Når det brennes, produserer kullet en høy, hvit flamme. Bituminøst kull er såkalt fordi det inneholder et tjærelignende stoff som kalles bitumen. Det er to typer bituminøst kull: termisk og metallurgisk.

Termisk Coal: noen ganger kalt dampende kull, brukes til kraftverk som produserer damp til elektrisitet og industriell bruk. Tog som kjører på damp noen ganger er drevet med "bit kull", et kallenavn for bituminøst kull.

Metallurgisk kull: noen ganger referert til som kokskull, brukes i prosessen med å lage koks som er nødvendig for jern- og stålproduksjon. Koks er en stein med konsentrert karbon som skapes ved å varme bituminøst kull til ekstremt høye temperaturer uten luft. Denne prosessen med å smelte kullet i fravær av oksygen for å fjerne urenheter kalles pyrolyse.

Bituminøst kull inneholder fuktighet på opptil omtrent 17%. Omtrent 0,5 til 2 prosent av vekten av bituminøst kull er nitrogen. Det faste karboninnholdet varierer opp til omtrent 85 prosent, med askeinnholdet opptil 12 vekt%.

Bituminøst kull kan kategoriseres ytterligere etter nivået av flyktig materie; den inneholder høy-flyktig A, B og C, medium-flyktig og lav-flyktig. Flyktig materiale inkluderer alt materiale som frigjøres fra kullet ved høye temperaturer. Når det gjelder kull, kan det flyktige stoffet omfatte svovel og hydrokarboner.

Bituminøst kull gir omtrent 10.500 til 15.000 BTU per pund som er utvunnet.

Bituminøst kull er rikelig. Mer enn halvparten av alle tilgjengelige kullressurser er bituminøse.

I USA kan bituminøst kull finnes i fylkene Illinois, Kentucky, West Virginia, Arkansas (Johnson, Sebastian, Logan, Franklin, Pope og Scott), og steder øst for Mississippi-elven.

Bituminøse kull tennes lett og kan produsere overdreven røyk og sot - svevestøv - hvis det brennes feil. Det høye svovelinnholdet bidrar til sur nedbør.

Bituminøst kull inneholder mineralpyritten, som fungerer som en vert for urenheter som arsen og kvikksølv. Forbrenning av kullet frigjør spor av mineralforurensninger i luften som forurensning. Under forbrenning oksideres og frigjøres omtrent 95 prosent av bituminøst kulls svovelinnhold som gassformige svoveloksider.

Farlige utslipp fra forbrenning av bitumin kull inkluderer svevestøv (PM), svoveloksider (SOx), nitrogenoksider (NOx), spormetaller som bly (Pb) og kvikksølv (Hg), dampfase-hydrokarboner som metan, alkaner, alkener og benzener og polyklorerte dibenzo-p-dioksiner og polyklorerte dibenzofuraner, ofte kjent som dioksiner og furaner. Når det brennes, frigjør bituminøst kull også farlige gasser som hydrogenklorid (HCl), hydrogenfluorid (HF) og polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH).

Ufullstendig forbrenning fører til høyere nivåer av PAH, som er kreftfremkallende. Forbrenning av bituminøst kull ved høyere temperaturer reduserer dens utslipp av karbonmonoksid. Derfor har store forbrenningsenheter og godt vedlikeholdte enheter generelt lavere forurensning. Bituminøst kull har slagg- og agglomererende egenskaper.

Bituminøs kullforbrenning frigjør mer forurensning i luften enn subbituminøs kullforbrenning, men på grunn av dets større varmeinnhold, er mindre av drivstoffet nødvendig for å produsere strøm. Som sådan produserer bituminøse og subbituminøse kull omtrent den samme mengden forurensning per kilowatt produsert strøm.

På begynnelsen av 1900-tallet var bituminøs kullgruvedrift en usedvanlig farlig jobb, og tok i gjennomsnitt 1.700 kullgruvearbeideres liv årlig. I løpet av den samme tidsperioden ble omtrent 2500 arbeidere per år forlatt varig ufør som et resultat av ulykker med kullgruvedrift.

Små partikler av avfall bituminøst kull som er til overs etter tilberedning av kull i kommersiell klasse kalles "kullbøter." bøter er lette, støvete og vanskelige å håndtere, og tradisjonelt ble de lagret med vann i oppslemmingsanlegg for å forhindre at de blåser borte.

Nye teknologier er utviklet for å få tilbake bøter. En fremgangsmåte bruker en sentrifuge for å skille kullpartiklene fra slurryvann. Andre tilnærminger binder bøtene til briketter som har lavt fuktighetsinnhold, noe som gjør dem egnet for drivstoffbruk.

Rangering: Bituminøse kull rangerer nummer to i varme- og karboninnhold sammenlignet med andre typer kull, ifølge ASTM D388 - 05 Standard klassifisering av kull etter rang.