Во всём мире энтузиазм к этому сырью растёт, и в большой степени он
обоснован высочайшей эффективностью и безопасностью его добычи, а
как следует, и низкой его себестоимостью. К тому же, в мире начинают
использовать технологии, дозволяющие получать энергию даже из не
извлечённых на поверхность залежей бурого угля. Бурый уголь —
горючее ископаемое растительного происхождения —
представляет собой переходную форму от торфа к каменному углю.
Под воздействием долгих геолого-геохимических процессов, которые
миллионы лет шли в недрах земли, бурый уголь
отличается от торфа наименьшей пористостью и влажностью; он более
плотен и окрашен в карие либо чёрные тона, а содержание
горючих органических веществ в буром угле колеблется от 65 до 80%.
Единой общепризнанной систематизации горючих ископаемых не существует.
Потому, невзирая на обобщённое заглавие, припасы бурого угля в
каждом месторождении имеют свои особенности и отличаются друг от
друга по физико-химическим свойствам и таким высококачественным характеристикам,
как состав, степень углефикации, теплота сгорания, зольность,
наличие щелочей, битумов.
Это ископаемое обычно подразделяют на угли мягенькие, твёрдые и лигниты;
последние сохранили строение тканей древесной породы, из которой некогда
образовались. Мягенькие, либо землистые разновидности бурого угля,
хрупки, просто разламываются в руках и на изломе имеют неровные края; несколько
прочнее их сланцевые разновидности. К твёрдым видам относят более
плотные матовые, также блестящие угли. По применению это горючее ископаемое
делится на энергетический уголь и брикетный уголь. В маленьких количествах из
бурого угля также получают смолы, жидкое горючее, воск и битумы. Уголь как
горючее ископаемое был известен и употреблялся человеком с давних времён.
И хотя с развитием индустрии и транспорта эксплуатировались в главном месторождения
качественного каменного угля, энергетики не забывали и об его бурой разновидности.
Невзирая на то, что по собственному составу бурый уголь довольно однороден, в его
органической массе и минеральных примесях нередко встречаются ценные элементы,
представляющие энтузиазм для индустрии.
Кроме углерода, водорода, кислорода, азота и серы, из которых состоит органическая часть
углей, в их также много восков, первичных смол, целлюлозы и гуминовых кислот.
Не считая того, в бурых углях встречается молибден, никель, кобальт, марганец, олово и цинк,
также сера, фосфор и мышьяк. Есть в их и припасы урана, германия, галлия и серебра,
так что в неких странах золоотвалы этого горючего интенсивно перерабатываются.
Уже упоминалось, что бурый уголь добывают в главном открытым методом — в угольных
разрезах. Как и при копание котлована, поначалу снимают верхний слой земли, обнажая
угольный пласт, потом буроугольные пласты взрывают, зачерпывают ковшами большущих
экскаваторов образовавшиеся кусочки горючего и грузят их или на машины, или
на вагоны подведённой узкоколейки.
Доставленный же на обогатительную фабрику бурый уголь обогащают,
сортируют, а маленькие фракции ещё и брикетируют под огромным давлением —
сейчас горючее совсем готово для предстоящего использования.
Намного больший энтузиазм представляют технологии переработки бурого угля.
К примеру, процесс газификации,
именуемый ещё полукоксованием, заключается в нагревании угля до температуры 500 — 600
градусов С без доступа кислорода, в итоге чего выходит полукокс, первичная
смола, вода и полукоксовый газ. Эта разработка появилась в первой половине XIX века,
а её возникновению содействовал большой спрос на светильное масло, смазки, парафин,
полукокс и горючий газ.
А когда в 30 годы XX века резко вырос спрос на жидкое моторное горючее,
это стало предпосылкой предстоящего развития газификации бурого угля. Конкретно в
Германии, где нет собственных месторождений нефти, разработали и стремительно освоили новейшую
технологию газификации и тем обеспечили независимость страны от импорта нефти.
Но послевоенная дешевизна «чёрного золота» стала предпосылкой того, что уже
в 50 годы XX века получение моторных топ-лив из бурого угля стало сворачиваться.
Что все-таки представляет собой газификация бурого угля?
Процесс перевоплощения твёрдого горючего в газ обычно протекает в газогенераторах при температуре
700 — 1800 градусов С при давлении 1 — 10 МРа. Уголь вступает в реакцию с кислородом,
водяным паром, водородом и двуокисью углерода, образуя газ, основными компонентами
которого являются метан, окись углерода и водород; потом приобретенный первичный
газ перерабатывается в так именуемый синтетический газ — аналог природного.
Ещё один процесс переработки бурого угля — гидрогенизация.
Уголь соединяют с тяжёлым маслом и в присутствии катализатора подвергают
воздействию водорода при температуре 450 градусов С под давлением 70 МРа.
В итоге получаются синтетические газовые продукты и водянистые фракции горючего.
Бензин и среднюю фракцию приобретенного минерального масла опять подвергают гидрогенизации
при температуре 400 градусов С под давлением 30 МРа, и выходит бензин неплохого свойства.
Этот способ получения синтетического бензина, разработанный германским химиком Фридрихом
Бергиусом, лауреатом Нобелевской премии по химии, после II мировой войны растерял
свою актуальность из-за высочайшей себестоимости. Но одна разработка,
дошедшая к нам более чем через 100 лет — подземная газификация угля —
сейчас во всём мире переживает своё 2-ое рождение. Возможность ПГУ
была в первый раз на теоретическом уровне установлена и высказана величавым русским учёным Дмитрием Менделеевым.
Мысль была подхвачена Великобританией, отслеживавшей научные разработки Рф. Британский химик,
нобелевский лауреат Уильям Рамсей разработал схему практического
внедрения газификации,
и начал переговоры с одним шахтовладельцем о практической постановке дела, но помешала 1-ая глобальная война.
К технологии ПГУ возвратились, когда в СССР были построены Лисичанская и Горловская бывалые станции в Донецком
бассейне, были введены в эксплуатацию ещё несколько станций подземной газификации
полупромышленного типа в Донбассе и Подмосковье. После Величавой Российскей войны
разработка ПГУ получила развитие также в Кузбассе и Средней Азии, а сейчас
её осваивают и за рубежом — а именно, в США и Китае. Сущность технологии в том,
что к угольным пластам, залегающим на глубине нескольких сот метров, бурится
огромное число скважин, и в той части, которая проходит через пласт угля,
скважина заполняется взрывчатым веществом.
После взрыва в измельчённом угле вновь бурятся скважины, одни из которых
доходят только до верхней границы пласта, а другие — до самого низа. Через
недлинные скважины под землю нагнетают незапятнанный кислород и поджигают верхний слой
угля. Как температура горения добивается 500 градусов С, в пласт
подается уже парокислородная смесь: пар вступает в реакцию с раскалённым
углём и образует метан, окись и двуокись углерода. Под давлением поступающей
сверху консистенции эти газы опускаются вниз, и по мере их остывания окись углерода
вступает в реакцию с излишком водяного пара — появляется дополнительный метан и углекислый газ.
Через более глубочайшие скважины на поверхность земли поступает сравнимо незапятнанная смесь из
метана, углекислого газа и остатков водяного пара. На техническом уровне несложно очистить её
от 2-ух последних компонент получив в конечном итоге настоящий качественный газ.
Заметим, что все эти процессы вполне автоматизированы, а шахтёрам остаётся
только смотреть за показаниями устройств, комфортно расположившись у монитора в рабочем белоснежном халатике.