Чем отличается каменный уголь от бурого угля кратко

Обновлено: 29.06.2024

Уголь – полезное ископаемое органического происхождения, являющееся осадочной породой. Используется в качестве топлива, а также как сырье для химического производства.

Процесс образования

Ископаемое является остатком древних растений. По мере отмирания они скапливались толстым слоем, и постепенно засыпались грунтом. Со временем отходы растительности оказались погруженными под почву на большую глубину, где в условиях воздействия высокой температуры без доступа кислорода превратились в уголь.

Для формирования угля важно, чтобы отмершие части растений не успели разложится бактериями. В большинстве случаев это невозможно. Такие условия создаются только в болотистой местности, бедной кислородом, или если отложения были захоронены наслоениями, такими как сели и т.д.

Для формирования угля необходимы специальные условия. Если погребенные отложениями остатки растений в определенный момент выделят кислоты, то они уничтожат бактерии. Как следствие из сырья образуется торф или сапропель. Под воздействием давления и температуры, со временем те перейдут в стадию угля.

Большинство месторождений угля образовались из лесов, которые росли 400 млн. лет назад. В тот период обилие зеленой массы на планете достигало своего пика. Омертвелая древесина и папоротники не успевали перерабатываться бактериями, а сразу же засыпались новыми порциями органики. В истории Земли бывали периоды, когда баланс между растительностью и микроорганизмами, занятыми их переработкой, был идеальным. В это время образования угля не проходило.

Способы добычи угля, их отличия

Добыча осуществляется открытым и шахтным способом. В первом случае ископаемое собирается в угольных разрезах, представляющих собой карьер. Такой метод добычи выбирается, если глубина залегания ископаемого не превышает более 100 м. Чтобы начать сбор угля в этом случае, снимается верхний слой грунта, песок, глина и каменная порода до верхних слоев угля. Далее ископаемое перегружается ковшами в грузовой транспорт и поднимается наверх. По мере разработки разреза его глубина увеличивается. При ведении добычи открытым методом происходит существенный выброс черной угольной пыли. Она достаточно легкая, поэтому поднимается в воздух и укрывает все вокруг на десятки километров. Это особенно заметно зимой, когда пыль ложится на белый снег.

В мире преобладает шахтный способ добычи угля. Это связано с тем, что его запасы залегают гораздо глубже, чем 100 м. В России самые глубокие угольные шахты опускаются под поверхность на 1200 м и больше. При этом способе разработки месторождения под землей пробуриваются тоннели прямо в угольные залежи. Добываемый уголь при этом доставляется на поверхность вагонетками или другими подъемными механизмами. Этот метод добычи более щадящий для экологической ситуации. Его недостаток в том, что при добыче тоннельным способом порядка 40% запасов угля поднять невозможно, так как в противном случае произойдет обвал.

Виды угля

Различают следующие виды угля:

Они отличаются по внешнему виду, химическим и физическим качествам, поэтому имеют разную ценность как сырья или топлива. Самый дешевый это бурый уголь, а ценный – антрацит.

Бурый

Это самый молодой вид угля, возраст которого составляет 50 млн. лет. Он является переходной стадией между торфом и каменным углем. То есть, со временем он перейдет на следующий этап, а потом постепенно превратиться в антрацит.

Ископаемое получило свое название по причине характерного бурого цвета. Внешне оно похоже на старую коричневую древесную кору. Для этого угля характерно содержание углерода порядка 50%. В его составе много воды, минеральных примесей и летучих веществ. Как следствие он очень хорошо горит, дает много дыма с едким запахом, но выделяет меньше всего тепла среди всех видов угля.

Бурый уголь принято разделять на марки, в зависимости от содержания в нем влаги. Чем она выше, тем больше воды:

1Б – влажность до 40%.
2Б – влажность 30-40%.
3Б – влажность до 30%.

При сгорании бурого угля в зависимости от его марки выделяется тепла в районе 4000-5500 ккал\кг, что совсем немного в сравнении с каменным или антрацитом. Недостаток такого топлива еще и в том, что при высыхании оно начинает растрескиваться. В результате это сопровождается уменьшением фракции кусков. Чем они мельче, тем быстрее прогорают.

Глубина залегания бурого угля до 1 км. По этой причине его добыча сопровождается самыми низкими затратами, однако этот вид топлива не ценится. От него много дыма с характерным едким запахом, к тому же тепла не так много, и остается масса золы.

Каменный

Это более ценный уголь, возраст которого составляет около 350 млн. лет. То есть, когда-то он был бурым, но пролежав 300 млн. лет в том виде более уплотнился и созрел.

Каменным его назвали за счет достаточно высокой твердости. Для его добычи часто применяют взрывчатку, так как рубить и бурить его механическим способом долго и сложно. В мире залежи каменного угля находятся на глубине более 2 км.

За счет уплотнения и созревания для каменного угля характерен низкий процент содержания влаги, всего 5-6%. Самое главное, что доля в нем углерода доходит до значения 75-95%. Это ископаемое горит лучше бурого угля и дает при этом много тепла – 5500-7500 ккал\кг.

Различают марки каменного угля:

Длиннопламенный (Д).
Газовый (Г).
Жирный (Ж).
Коксовый жирный (КЖ).
Коксовый (К).
Отточенный спекающийся (ОС).
Тощий (Т).

Они отличаются по теплоте сгорания, а также содержанию летучих веществ. Так, у распространенных марок этот показатель составляет 30-50%. Причем это считается много. Для сравнения у марки Т, это значение составляет всего 13%. Лучшим всего источником тепла среди каменных углей является кокс. Он дает теплоты больше чем 8 тысяч ккал/кг.

Антрацит

Антрацит – это конечная стадия формирования угля. Он является самым выгодным в плане сжигания для получения тепла. Отличить его от черного каменного угля можно по характерному металлическому блеску. Хотя он и содержит мало воды, но обладает хорошей электропроводностью. Объем в нем влаги всего 1-3%.

Антрацит содержит около 94% углерода. Теплота его сгорания 8100-8350 ккал/кг. При этом выброс в атмосферу летучих веществ составляет от 3 до 4 %. Таким образом, этот вид топлива наиболее экологичный. При его сжигании выделяется меньше всего едкого дыма.

Стоит отметить, что антрацит все же не является идеальным горючим. Дело в том, что чтобы он воспламенился, требуется его нагреть до температуры порядка 600-700˚С. Для этого нужно немало дров, чтобы образовать много жара, или же использовать перед ним бурый или каменный уголь.

После воспламенения антрацит почти не дает запаха и дыма. Это дорогой редкий вид угля. Чаще всего в мире он залегает на глубине больше 6 км. Таким образом добывать его сложно и дорого. По последним подсчетам установлено, что доля антрацита в мире составляют всего 3% от общих запасов всего твердого топлива.

Определение качества угля по зольности

Основное назначение угля это сжигание. За счет этого работают тепловые электростанции, котельные, доменные печи, сталелитейные предприятия и т.д. Топливо оценивается не только по тому, сколько оно даст тепла, но и по зольности. Это показатель отображает – как много золы останется после прогорания угля.

Зольность угля измеряется в процентном соотношении от изначального веса топлива. То есть, чтобы ее определить, необходимо взвесить его, а после прогорания собрать всю золу, и также узнать ее массу. Существует закономерность, что чем выше зольность, тем ниже температура сгорания угля.

Виды угля, у которых наблюдается зольность в районе 25%, относятся к высокому сорту. Низкосортный имеет показатель зольности больше, чем 40%. Это характерно для бурого угля.

Что такое древесный уголь

Помимо ископаемого угля существует древесный. Это также материал на основе углерода, но образованный без нахождения растительных отходов под давлением десятки и сотни миллионов лет. Это также горючее, которое образовывается в результате пиролиза древесины. Такой процесс происходит достаточно просто. Древесина зажигается, а после возгорания к ней перекрывается доступ воздуха. В результате органические вещества разлагаются, а вода испаряется.

Образованные в результате пиролиза угли отличаются присутствием капилляров, которые сохранились из древесины. За счет них материал очень хорошо разгорается в дальнейшем. В целом древесные угли ценятся за то, что просто разжигаются, почти не дают дыма, запаха, а главное способны гореть при температуре 1100°C.

Это доступная альтернатива ископаемому углю. Сделать его моно даже в домашних условиях. С давних пор его использовали для разжигания кузнечного горна, сейчас же он больше применяется для барбекю и мангалов. На нем можно без проблем готовить пищу, чего нельзя сказать об ископаемых углях.

Древесные угли можно сделать своими руками. Для этого необходимо выкопать глубокую яму с ровными отвесными стенами. В ней разжигается костер. По мере разгорания его нужно закладывать новыми дровами до самого верха. Как только вся древесина воспламениться, яму следует забросать грунтом. В результате отсутствия поступления воздуха дерево превратится в древесные угли.

Древесные угли используют и в медицине. Это так называемый активированный уголь. Он принимается перорально для впитывания токсинов. При попадании угля в организм, его поры поглощают влагу вместе с отравляющими веществами.

У нас Вы можете купить уголь с бесплатной доставкой по Донецку и Макеевке.

Уголь антрацит и курной, навалом и в мешках.

Бурый и каменный уголь, правильный выбор угля для различных нужд

Самым низким качеством из видов каменного угля отличается бурый уголь. Это сказывается и на его относительно низкой стоимости. Этот уголь образовывался в древних болотах на относительно небольшой глубине - порядка девятисот метров. Бурый уголь наиболее близок к торфу, содержание влаги в этом виде топлива может составлять порядка сорока процентов.
Так же, как уже упоминалось, бурый уголь, в отличие от угля антрацита, имеет достаточно низкую теплоту горения. Также он может почти на половину состоять из летучих соединений, показатель содержания летучих веществ может составлять почти пятьдесят процентов. При использовании бурого угля в качестве топлива для печи, эффект будет подобен использованию сырых дров. Этот уголь разгорается очень долго, при горении выделяет большое количество дыма и гари, а также не сгорает полностью, как уголь антрацит, а оставляет большое количество золы и шлаков. В отличие от более качественных видов угля, бурый уголь чаще прессуют в брикеты. Бурый уголь в мешках хуже переносит транспортировку, чем более плотные виды угля. Брикеты из данного вида топлива имеют неплохие эксплуатационные показатели.

Каменный уголь. Этот вид угля считается более качественным, благодаря низкому показателю влаги, которая составляет всего лишь пять - шесть процентов. Это не болотистая, а горная порода ископаемого, черного цвета с матовой, полуматовой или блестящей поверхностью. Каменный уголь, так же, как и уголь антрацит, обладает более высокой теплотой сгорания. Если продолжить сравнение и с дровами, то в отличие от дубовых, ольховых или березовых поленьев, каменный уголь дает тепла почти в три с половиной раза больше. Купить уголь антрацит или каменный уголь летом можно на двадцать - тридцать процентов дешевле, чем зимой.

Чаще всего различные виды угля, как бурый, так и уголь антрацит, используют для выработки электроэнергии или тепла. Также каменный уголь имеет достаточно широкое применение в металлургии. Газовый уголь или уголь антрацит, который применяется на различных ТЭС, преобразуется в тепло и электроэнергию путем сжигания в специальных котлах. Благодаря достижениям современных технологий, каменный уголь получил применение и в химической промышленности. Сейчас из твердой породы каменного угля, в результате прохождения нескольких этапов переработки, получают жидкое топливо. Некоторые виды этого горючего ископаемого содержат ценные металлы и вещества, например, германий и галлий, которые также с успехом извлекают в процессе химической обработки. Также некоторые сорта угля перерабатываются в пластмассу или даже газообразное топливо, в зависимости от их показателей калорийности. Как мы помним, наибольший показатель калорийности имеет уголь антрацит.

Для отопления частных домов и даже небольших производственных помещений, чаще всего используют не уголь в мешках, а уголь, расфасованный в брикеты. Можно насчитать почти четыреста наименований различной продукции, которая выпускается химической продукцией из различных видов каменного угля. Стоимость подобных продуктов значительно превышает стоимость исходного сырья. Как видим, в современном мире, угольное топливо, несмотря на столь долгое его применение, используется все в новом качестве и служит для различных нужд человека. Уголь для котла набирает все большую популярность, в связи с ростом цен на газовое топливо или топливо из нефтепродуктов. Его все чаще закупают владельцы частных домов для отопления различных помещений. Также каменный уголь служит источником для получения редких и ценных полезных ископаемых.

Правильный выбор угля для различных нужд. Каменный уголь не зря имеет большое количество сортов и маркировок. Для максимально эффективного использования бурого угля, каменного или угля антрацита, недостаточно знать его марку. Уголь, идентичный по классификации, может обладать различными свойствами. Это зависит от месторождения, на котором данный вид был добыт. Необходимо проконсультироваться со специалистами, определить, для каких нужд будет использоваться уголь, чтобы выбрать для себя самый оптимальный вариант. Только после этого можно купить уголь рекомендуемого сорта и быть уверенным в его максимальной эффективности.

Хранение угля. Если владелец частного дома или коттеджа, покупает уголь для котла, достаточно выделить пространство в сарае или амбаре для хранения угля в мешках и не принимать каких-либо особых мер предосторожности. Главное, чтобы топливо не подвергалось воздействию прямых солнечных лучей и не пропитывалось влагой во время дождя. Уголь в мешках, благодаря износоустойчивости тары, полностью защищен от подобных факторов. Если же уголь хранится в больших количествах, как говорится, "насыпом", нужно следить за его состоянием. Груды кусков угля различной величины, включая угольную пыль, подвержены самовозгоранию.

Бурый уголь (лигнит) — твердый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит 65—70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей. Используется как местное топливо, а также как химическое сырье.

Содержание

Строение

Бурый уголь является в виде плотной, землистой, деревянистой или волокнистой углистой массы с бурой чертой, со значительным содержанием летучих битуминозных веществ. В нем часто хорошо сохранилась растительная древесная структура; излом раковистый, землистый или деревянный; цвет бурый или смоляно-черный; легко горит коптящим пламенем, выделяя неприятный своеобразный запах гари; при обработке едким калием дает темно-бурую жидкость. При сухой перегонке образует аммиак, свободный или связанный с уксусной кислотой. Удельный вес 0,5—1,5. Средний химический состав, за вычетом золы: 50—77% (в среднем 63%) углерода, 26—37% (в среднем 32%) кислорода, 3—5% водорода и 0—2% азота.

Залежи и происхождение

Бурые угли образуют флецы, залежи часто большого горизонтального протяжения и большой мощности (например, у Кельна — в 25—30 м, у Циттау — 33 м) или же очень тонкие незначительные прослои. Бурые угли приурочены преимущественно к нижним отделам третичной системы, например северной Германии, Богемии, северной окраины Альп, почему олигоцен получил даже название "буроугольной формации", и встречаются в большом количестве также и в мезозойских отложениях. Материалом для образования бурого угля послужили различные кониферы, пяльпы, лиственные деревья и торфяные растения, постепенное разложение которых под водой, без доступа воздуха, под прикрытием и в смеси с глиной и песком, постепенно ведет к обогащению истлевающих растительных остатков углеродом при постоянном выделении летучих веществ. Одной из первых стадий такого истлевания, после торфа, является бурый уголь, дальнейшее разложение которого завершается превращением в каменный уголь и антрацит и даже графит. Такой переход растительных остатков от слабо истлевшего состояния торфа через бурый и каменный уголь и антрацит, наконец в чистый углерод-графит совершается, конечно, крайне медленно и вполне понятно, что, чем разновидности ископаемых углей богаче углеродом, тем древнее и геологический их возраст (подробности о геологическом возрасте и происхождении ископаемых углей см. статью Каменный уголь). Графит и шунгит приурочены к азойской группе, антрацит и каменный уголь — к палеозойской, а бурый уголь к мерозойской и преимущественно кайнозойской. Впрочем, каменный уголь встречается также и в мезозойских отложениях и, ввиду существования постепенного перехода между Б. и каменным углем, многими принято ископаемые угли моложе меловой системы называть бурым углем, а более древние — каменным углем, хотя по своим признакам они и заслуживали бы скорее названия бурого угля.

Отличия от каменного угля

От каменного угля бурый уголь, как показывает самое название, отличается цветом (то более светлым, то более темным); есть, правда, и черные разновидности, но они в порошке в таком случае все-таки являются бурыми, между тем как антрацит и каменный уголь всегда дают черную черту на фарфоровой пластинке. Самое существенное отличие от каменного угля заключается в менее высоком содержании углерода и значительно большем содержании битуминозных летучих веществ. Этим и объясняется, почему бурый уголь легче горит, дает больше дыма, запах, а также и вышеупомянутую реакцию с едким калием. Содержание азота также значительно уступает каменным углям.

Разновидности

Различают много разновидностей и сортов бурого угля, из которых самые важные следующие: 1) обыкновенный плотный бурый уголь бурого цвета с матовым блеском, землистым изломом; 2) землистый бурый уголь — бурый, легко истирающийся в порошок; 3) смолистый бурый уголь — очень плотный, темно-бурый и даже черный, в изломе блестящий наподобие смолы; 4) собственно лигнит или битуминозное дерево, с хорошо сохраненной древесной структурой; является иногда в виде целых полных стволов, даже с корнями и корой и годен на обделку, как дерево; 5) листоватый, бумажный бурый уголь, или дизодил, представляет тонкослоистую истлевшую растительную массу, легко делящуюся на тонкие листики; 6) торфяной уголь, как бы войлочный, похожий на торф, часто содержит много посторонних примесей и иногда переходит в квасцовую землю. Содержание горючих элементов и золы варьируют у различных бурых углей в довольно широких пределах, чем определяется и достоинство тех или иных разновидностей в качестве горючего материала.

Использование

Как топливо, бурый уголь употребляется значительно меньше, чем каменный уголь. В последнее время стали добывать из бурого угля светильный газ. Сухой перегонкой из многих бурых углей, в особенности так называемых "Schwehlkohle" Саксонии и Силезии, добываются парафин, карболовая кислота, креозот и тому подобные продукты. Буроугольный деготь, в отличие от каменноугольного, в качестве красящего вещества не годится. Некоторые плотные разновидности легко полируются и годны для токарных поделок; еще в древности этим пользовались, а в новейшее время у Уитби (Whitby) в Англии возникла даже целая промышленность на буром угле; из него под званием "Jet" (Jayet) приготовляют пуговицы, браслеты, четки и т. п. траурные предметы украшения; от искусственного (каучукового) "джета" этот отличается очень небольшим удельным весом. бурый уголь распространен в особенности в северогерманской низменности, в северной Богемии, между Теплицем и Эгером, в Альпах, Венгрии, Зибенбюргене и так далее. В России бурый уголь известен в третичных образованиях западной и юго-западной ее частей: в Прибалтийских губерниях, Польше, в Гродненской, Киевской, Волынской, Херсонской губерниях; в мезозойских отложениях бурый уголь находится у нас в Оренбургской губернии, Киргизских степях, на Мангышлаке, на Кавказе (известное Тквибульское месторождение по Риони в Имеретии), в Крыму ("гагат"), Туркестане, Сибири.

Капитальным сочинением, трактующим о буром угле, является: Zincken, "Die Phisiographie der Braunkohle".

У нас Вы можете купить уголь с доставкой по Киеву и области. Для котлов и печей. Фасованный в мешки и навалом.

Лингит, или бурый уголь, считают самым молодым из ископаемых углей. Он образуется из торфа и содержит, по сравнению с вышеописанными углями, достаточно малое количество углерода, порядка шестидесяти пяти - семидесяти процентов. Этот твердый уголь часто используют как местное топливо, или как сырье для химической промышленности.
Содержание:

Состав бурого угля

Порода бурого угля имеет вид землистой, волокнистой или деревянистой углистой массы. Название бурый уголь получил из-за бурой черты, отличающей эту породу ископаемого. Благодаря довольно высокому содержанию летучих веществ, бурый уголь горит легко, коптящим пламенем, при горении выделяя запах гари. Также в этом горючем ископаемом неплохо сохраняются растительные и древесные структуры, излом породы раковистый, деревянный или землистый, бурого или черного цвета. Не учитывая золу, бурый уголь содержит:

Углерод	Кислород	Азот	Водород
около 63%	около 32%	до 2%	3-5%

Если породу обработать едким калием, в результате получится темно-бурая жидкость. Аммиак, свободный или связанный с уксусной кислотой образуется при сухой перегонке бурого угля.

Залежи бурого угля

Залежи данного угля, так называемые флецы, имеют зачастую большую мощность. Они имеют довольно большое горизонтальное протяжение, например, в окрестностях Кельна, флецы достигают двадцати пяти - тридцати метров, в недалеко от Циттау - тридцати трех метров. Также флецы могут выглядеть как тонкие, почти незаметные прослои. Образовывались залежи бурого угля, в основном, в нижних отделах третичной системы. К примеру, в регионах северной Германии и Богемии, также северного края Альп. Эта олигоценовая эпоха иногда носит название "буроугольной формации". Также залежи бурого угля можно найти в значительных количествах и в отложениях эпохи мезозоя. В основу бурого угля входят лиственные деревья и торфяные растения, пяльпы и кониферы, которые постепенно разлагались в воде, без доступа кислорода. В смесь входили также глина и песок, и в результате гниющие растения образовывали породу, обогащенную углеродом с постоянным выделением летучих веществ.

Образование угля

На первой стадии подобного разложения порода образует торф, который в дальнейшем превращается в бурый уголь. Конечно, для прохождения всех стадий, от торфа до графита, породе требуется очень много времени. И естественно, что чем богаче уголь углеродом, тем старше его геологический возраст. Пожалуй, по эпохам это полезное ископаемое можно было бы распределить таким образом: мерозойская и, в основном, кайнозойская группы - бурый уголь; палеозойская - каменный уголь и уголь антрацит; азойская группа - графит и шунгит. Но, как известно, каменный уголь можно найти и в отложениях мезозойского периода, а так как бурый уголь со временем продолжает переходит в каменный, многие ученые считают, что любой ископаемый уголь моложе меловой системы называется бурым углем, а старше меловой системы - каменным. Но встречаются залежи угля, который по подобной системе нужно считать каменным, хотя по всем своим показателям они соответствуют бурому углю.

Отличия бурого угля от каменного

В первую очередь, и это видно из названия, различие состоит в цвете. Бурый уголь может быть светлее или темнее. Встречаются иногда и черные сорта, но если их измельчить в порошок, цвет изменится на бурый.

Каменный уголь, так же, как и уголь антрацит, если провести куском по фарфоровой пластине, оставят отчетливый черный след.
Вторым отличием, которое можно назвать основным, является большее содержание летучих веществ и меньший процент углерода в буром угле, чем в каменном.

Уровень азота тоже значительно ниже. Большой процент летучих веществ обеспечивает яркое пламя бурого угля, при котором выделяется большее количество дыма и запах.

Читайте также: