เชื้อเพลิงจากพีทและซาโพรเพลเป็นทางเลือกที่ทำกำไรได้
- รายละเอียด
- หมวดหมู่: อื่นๆ
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคทอมสค์ (TPU) ได้ค้นพบวิธีการผลิตถ่านอัดแท่งจากวัสดุที่ติดไฟได้คุณภาพต่ำ ได้แก่ ซาโพรเพล (ตะกอนด้านล่าง) ถ่านหินพรุและถ่านหินสีน้ำตาลซึ่งมีค่าเท่ากับถ่านหินในแง่ของค่าความร้อน (ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมา ระหว่างการเผาไหม้) และมีต้นทุนต่ำที่สุด รายงานหนึ่งในนักพัฒนาคือ Roman Tabakaev
การพัฒนาถูกนำเสนอในการนำเสนอนิทรรศการ "ผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยี และบริการขององค์กรและองค์กรของศูนย์วิทยาศาสตร์และการศึกษาแก่เขตเทศบาลของภูมิภาค Tomsk" สำหรับเขตเทศบาลทางตอนใต้ของภูมิภาค Tomsk นิทรรศการดังกล่าวจัดขึ้นเพื่อให้ชาวบ้านได้รู้จักกับการพัฒนานวัตกรรมของบริษัทและมหาวิทยาลัย Tomsk
“เราทำถ่านอัดแท่งจากเชื้อเพลิงคุณภาพต่ำ - พีท ถ่านหินสีน้ำตาล เศษไม้ แม้แต่จาก sapropel ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นดิน มีผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันหลายตัวอยู่ในท้องตลาด แต่ถ่านอัดแท่งเหล่านั้นจะถูกทำลายโดยการสัมผัสกับน้ำและมีราคาแพงกว่า - มีราคาแพงมากในการผลิตเนื่องจากต้องใช้เครื่องกดเพื่อสร้างก้อน และถ่านอัดแท่งของเราสามารถขึ้นรูปได้ด้วยมือ อุปกรณ์ต้องมีประสิทธิภาพน้อยลง” นักวิทยาศาสตร์กล่าว นอกจากนี้ เขายังตั้งข้อสังเกตว่าต้นทุนเชื้อเพลิงหนึ่งตันที่เขาพัฒนาขึ้นนั้นอยู่ที่ประมาณ 1,000 รูเบิล ซึ่งถูกกว่าถ่านหินหลายเท่า ในเวลาเดียวกัน ค่าความร้อนของถ่านอัดแท่งจะเท่ากับค่าความร้อนของถ่านหิน
“นวัตกรรมหลักคือการเสนอเทคโนโลยีใหม่ ประกอบด้วยสามขั้นตอน เราแปรรูปวัตถุดิบด้วยความร้อนโดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน และด้วยเหตุนี้ เราได้รับผลิตภัณฑ์สามชนิดจากเชื้อเพลิงคุณภาพต่ำ: ก๊าซเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ระหว่างการทำงาน กากคาร์บอนและน้ำมันดิน ซึ่งใช้โดยตรงสำหรับอัดก้อน” Tabakaev กล่าวเสริม
ตอนนี้นักพัฒนาที่ได้รับทุนสนับสนุนจากโครงการของรัฐบาลกลาง Umnik กำลังเดินหน้าพัฒนาต้นแบบอุตสาหกรรมของสายการผลิตอัตโนมัติสำหรับการผลิตก้อน การสร้างคอมเพล็กซ์สำหรับการผลิตเชื้อเพลิง 20 ตันต่อวัน - เพียงพอที่จะให้ความร้อนแก่หมู่บ้านเล็ก ๆ - จะมีราคาประมาณ 6 ล้านรูเบิล ในอนาคตอันใกล้นี้มีแผนที่จะหานักลงทุนและเข้าสู่ตลาด
จากข้อมูลของ Tabakaev ผู้บริโภคหลักของเชื้อเพลิงใหม่จะเป็นผู้อยู่อาศัยในภาคเหนือของภูมิภาค “ การขนส่งถ่านหินมีราคาแพงมากสำหรับพวกเขา: ใน Tomsk มีราคาแพงกว่าใน Kuzbass 2.5 เท่าแล้ว ค่าไฟฟ้าก็แพงมากเช่นกัน เกือบ 5 รูเบิลต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง” Tabakaev อธิบาย
สำหรับอ้างอิง
Tomsk Polytechnic University ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2439 ในฐานะสถาบันเทคโนโลยี Tomsk ของจักรพรรดินิโคลัสที่ 2 โครงสร้างของมหาวิทยาลัยในปัจจุบันประกอบด้วยสถาบันการศึกษา 11 แห่ง สามคณะ 100 แผนก สถาบันวิจัย 3 แห่ง ศูนย์วิทยาศาสตร์และการศึกษา 17 แห่ง และห้องปฏิบัติการวิจัย 68 แห่ง นักศึกษา 22.3 พันคนเรียนที่มหาวิทยาลัยรวมถึงนักศึกษา 224 คนจาก 31 ต่างประเทศ ในปี 2552 TPU เป็นหนึ่งใน 12 มหาวิทยาลัยในประเทศที่ได้รับสถานะเป็นมหาวิทยาลัยวิจัยแห่งชาติ
(RIA-Novosti, 23.08.2012)
การประยุกต์ใช้ทางวิทยาศาสตร์
ต้นกำเนิดของพีทเกิดขึ้นครั้งแรก
เนื่องจากพีทสะสมได้ค่อนข้างเร็วและถูกบีบอัดอย่างดีในระหว่างการสลาย สารที่ใส่เข้าไปจึงถูกสะสมในพรุพรุ พื้นผิวของพรุพรุพื้นผิวไม่เรียบ และสารที่เกาะอยู่มักจะถูกลมพัดกลับได้ไม่ดี เนื่องจากการสลายตัวและการบีบอัดที่สม่ำเสมอมากหรือน้อย สารเหล่านี้สามารถเห็นได้ชัดเจนในชั้นของพีทอัดแน่น
ในระหว่างการปะทุ เถ้าที่ร่วงหล่นจะถูกติดตามอย่างดีในบึงพรุ และอินทรียวัตถุของพรุพรุที่อยู่ด้านบนและด้านล่างของเถ้าที่สะสมไว้ก็ทำให้ตัวเองออกเดทได้ นี่เป็นวิธีการทั่วไปในการตรวจหาเถ้าภูเขาไฟที่ร่วงหล่น ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายใน บน บน และบน และ นอกจากนี้ทรายยังสะสมอยู่ในพื้นที่พรุชายฝั่งซึ่งถูกคลื่นพัดพาไป ด้วยวิธีนี้ ภูเขาไฟระเบิดและสึนามิขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นเมื่อ 4000 ปีที่แล้วสามารถระบุวันที่ได้
วรรณกรรม
- , , "การใช้พลังงานและเทคโนโลยีเชื้อเพลิง", ม., 2499.
- ตะกอนพรุและการใช้ที่ซับซ้อนในระบบเศรษฐกิจของประเทศ, M., 1970.
- การใช้พีทและพื้นที่พรุที่พัฒนาแล้วในการเกษตร, L., 1972.
- พีทในระบบเศรษฐกิจของชาติ, ม., 2511.
- Lishtvan I. I. , Korol N. T. , คุณสมบัติพื้นฐานของพีทและวิธีการสำหรับการพิจารณา, มินสค์, 1975.
- , พีทฝาก, M. , "Nedra", 1976.
- A. F. Bowman, ดินและผลกระทบเรือนกระจก, 1990.
- Bezuglova O. S. . ปุ๋ยและสารกระตุ้นการเจริญเติบโต สืบค้นเมื่อ 22 กุมภาพันธ์ 2558.
- บทความ
- // สารานุกรมรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่ เล่มที่ 32. — ม., 2559. - ส. 313-314.
- พีท // สารานุกรมทางเทคนิค. เล่มที่ 23. - ม.: สารานุกรมโซเวียต 2477 - Stb. 746-763
- ข้อบังคับ
GOST 21123-85 พีท ข้อกำหนดและคำจำกัดความ
(แร่ธาตุที่ติดไฟได้) |
|
---|---|
แถวถ่านหิน |
|
ชุดน้ำมันและแนฟทอยด์ |
ประเภทหลัก |
|||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ฟอสซิล |
|
||||||||
หมุนเวียนและชีวภาพ | |||||||||
เทียม |
แอปพลิเคชัน
ถ่านหินสีน้ำตาลถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงน้อยกว่าถ่านหินแข็งมาก ใช้สำหรับทำความร้อนในบ้านส่วนตัวและโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก โดยสิ่งที่เรียกว่า การกลั่นถ่านหินสีน้ำตาลแบบแห้งทำให้เกิดขี้ผึ้งจากภูเขาสำหรับอุตสาหกรรมงานไม้ กระดาษและสิ่งทอ ครีโอโซต กรดคาร์โบลิก และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน มันยังถูกแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนเหลว กรดฮิวมิกในองค์ประกอบของถ่านหินสีน้ำตาลทำให้สามารถใช้ในการเกษตรเป็นปุ๋ยได้
เทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้สามารถผลิตก๊าซสังเคราะห์จากถ่านหินสีน้ำตาล ซึ่งเป็นก๊าซธรรมชาติที่คล้ายคลึงกัน ในการทำเช่นนี้ถ่านหินจะถูกให้ความร้อนถึง 1,000 องศาเซลเซียสอันเป็นผลมาจากการก่อตัวของก๊าซ ในทางปฏิบัติใช้วิธีที่ค่อนข้างมีประสิทธิภาพ: ผ่านหลุมเจาะอุณหภูมิสูงถูกส่งไปยังถ่านหินสีน้ำตาลผ่านท่อและก๊าซสำเร็จรูปซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของการแปรรูปใต้ดินได้ออกมาทางท่ออื่นแล้ว
เป็นผลมาจากการสัมผัสกับอุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้นเป็นเวลานาน ถ่านหินสีน้ำตาลจะถูกแปลงเป็นถ่านหินแข็ง และถ่านหินชนิดหลังเป็นแอนทราไซต์
กระบวนการที่เปลี่ยนแปลงไม่ได้ของการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกายภาพและเทคโนโลยีของอินทรียวัตถุอย่างค่อยเป็นค่อยไปในขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงจากถ่านหินสีน้ำตาลไปเป็นแอนทราไซต์เรียกว่าการแปรสภาพของถ่านหิน การจัดเรียงโครงสร้างและโมเลกุลของอินทรียวัตถุในระหว่างการแปรสภาพจะมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของปริมาณคาร์บอนสัมพัทธ์ในถ่านหิน ปริมาณออกซิเจนที่ลดลง และการปล่อยสารระเหย ปริมาณไฮโดรเจน ความร้อนจากการเผาไหม้ ความแข็ง ความหนาแน่น ความเปราะบาง เลนส์ ไฟฟ้า และคุณสมบัติทางกายภาพอื่นๆ เปลี่ยนไป ถ่านหินในระยะกลางของการเปลี่ยนแปลงจะได้รับคุณสมบัติการเผาผนึก - ความสามารถของส่วนประกอบที่เป็นเจลและไลโปอยด์ของอินทรียวัตถุที่จะผ่านเมื่อถูกความร้อนภายใต้เงื่อนไขบางประการกลายเป็นพลาสติกและก่อตัวเป็นเสาหินที่มีรูพรุน - โค้ก
ในเขตที่มีการเติมอากาศและการทำงานของน้ำใต้ดินใกล้พื้นผิวโลก ถ่านหินจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ในแง่ของผลกระทบต่อองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพ การเกิดออกซิเดชันมีทิศทางตรงกันข้ามเมื่อเปรียบเทียบกับการแปรสภาพ: ถ่านหินสูญเสียคุณสมบัติความแข็งแรงและคุณสมบัติการเผาผนึก ปริมาณออกซิเจนในสัมพัทธ์เพิ่มขึ้นปริมาณคาร์บอนลดลงความชื้นและปริมาณเถ้าเพิ่มขึ้นและค่าความร้อนลดลงอย่างรวดเร็ว ความลึกของการเกิดออกซิเดชันของถ่านหินฟอสซิล ขึ้นอยู่กับการบรรเทาทุกข์แบบโบราณและสมัยใหม่ ตำแหน่งของตารางน้ำใต้ดิน ธรรมชาติของสภาพภูมิอากาศ องค์ประกอบของวัสดุและการเปลี่ยนแปลงในแนวตั้งมีตั้งแต่ 0 ถึง 100 เมตร
การถ่ายเทความร้อนสูงสุดได้มาจากแอนทราไซต์ ซึ่งเป็นถ่านหินสีน้ำตาลที่เล็กที่สุด ถ่านหินแข็งชนะในแง่ของอัตราส่วนราคาต่อคุณภาพ ถ่านหินเกรด D, G และแอนทราไซต์มักใช้ในบ้านหม้อไอน้ำเพราะ พวกเขาสามารถเผาไหม้ได้โดยไม่ต้องเป่า ถ่านหินเกรด SS, OS, T ใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าเพราะมีการถ่ายเทความร้อนสูงระหว่างการเผาไหม้ แต่การเผาไหม้ของถ่านหินประเภทนี้เกี่ยวข้องกับปัญหาทางเทคโนโลยีที่สมเหตุสมผลเฉพาะในกรณีที่ต้องการถ่านหินจำนวนมาก ในโลหะผสมเหล็ก เกรด G, Zh มักใช้สำหรับการผลิตเหล็กและเหล็กหล่อ เศษส่วนของเกรดถ่านหินที่กำหนดจะพิจารณาจากค่าที่น้อยกว่าของเศษส่วนที่เล็กที่สุดและค่าที่มากกว่าของเศษส่วนที่ใหญ่ที่สุดซึ่งระบุไว้ในชื่อของเกรดถ่านหิน ตัวอย่างเช่น เศษส่วนของแบรนด์ DKOM (K - 50-100, O - 25-50, M - 13-25) คือ 13-100 มม.
พีทสำรองในโลก
ตามการประมาณการต่างๆ โลกมีพีท 250 ถึง 500 พันล้านตัน (คิดเป็น 40%) ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 3% ในเวลาเดียวกัน มีพีทในซีกโลกเหนือมากกว่าในซีกโลกใต้ ปริมาณพีทจะเพิ่มขึ้นตามการเคลื่อนที่ไปทางทิศเหนือ และสัดส่วนของพรุทุ่งสูงก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้นในพื้นที่พรุพวกเขาครอบครอง 4.8% ใน - 14% ใน - 30.6% ในส่วนแบ่งของดินแดนที่ถูกครอบครองโดยพื้นที่พรุถึง 31.8% ใน () และ 12.5% ใน. นอกจากนี้ยังมีแหล่งถ่านหินพรุจำนวนมากในสาธารณรัฐ Karelia สาธารณรัฐ Komi ภูมิภาคตะวันตกจำนวนหนึ่ง (โดยเฉพาะในภูมิภาค Ryazan มอสโกวลาดิเมียร์) มีพีทสำรองเพียงพอที่ (เงินฝาก Morochno-1) นอกจากนี้ยังมีพีทสำรองจำนวนมากในหลายรัฐ
ตามข้อมูลของ Canadian Peat Resources (2010) แคนาดาอยู่ในอันดับที่ 1 ของโลกในแง่ของปริมาณสำรองพรุ (170 พันล้านตัน) และรัสเซียอยู่ในอันดับที่สอง (150 พันล้านตัน)
การต่ออายุพีทในรัสเซียอยู่ที่ประมาณ 260-280 ล้านตันต่อปี
รายละเอียดวิธีการและประเภทของการสกัดพีท
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ คราบพรุส่วนใหญ่อยู่บนพื้นผิว พีทถูกสกัดตามสองรูปแบบหลักเท่านั้น:
- จากพื้นผิวโลก (ตัดดินชั้นบน)
- จากเหมืองหิน (ใช้รถขุด)
พีทมีเพียง 5 ประเภท:
- กัด (ตัด)
- มีดโกนไฮดรอลิก
- ไฮโดรพีท
- ก้อน
- บาแกตต์
พีทบด - หนึ่งในประเภทที่พบบ่อยที่สุด มันถูกขุดที่ความลึกเพียง 2 ซม. ด้วยรถไถที่คลายดิน บดพีทและเปลี่ยนเป็นเศษเล็กเศษน้อย จากนั้นพีทจะตากแดดรวมกันเป็นม้วนแล้วคลายอีกชั้นหนึ่ง หลังจากแต่ละกระบวนการดังกล่าว พีทจะถูกขุดในที่เดียวกันอีก 5-6 ครั้ง พีทที่เก็บรวบรวมจะถูกส่งไปยังไซต์พิเศษและรวบรวมเป็นกองแยกต่างหาก ฤดูที่เหมาะสมสำหรับการสกัดพีทดังกล่าวคือช่วงฤดูร้อนซึ่งอาจทำให้แร่แห้งตามธรรมชาติ วิธีการสียังใช้เพื่อให้ได้โซดพีท
โซดพีท ได้จากการขุดค้น พีทแต่ละชิ้นมีน้ำหนักอย่างน้อย 500 กรัม วิธีการสกัดนี้แทบจะเหมือนกับวิธีก่อนหน้า แต่ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือต้องใช้สภาพอากาศ โซดพีทสามารถขุดได้ตลอดทั้งปี พีทดังกล่าวขุดจากความลึก 50 ซม. โดยใช้ดิสก์พิเศษพร้อมกระบอกสูบที่กดพีท
ไฮโดรพีท ได้ด้วยวิธีไฮดรอลิกส์ ซึ่งเสนอครั้งแรกในปี พ.ศ. 2457 ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้
พีทแกะสลัก ขุดจากอิฐพีทด้วยมือ บางครั้งก็ขึ้นรูปด้วยเครื่องจักร
สำหรับการขนส่งพีทจากแหล่งสกัด จะดำเนินการหลังจากการทำให้พีทแห้งในขั้นสุดท้าย และนำออกโดยทางรถไฟรางแคบ เพื่อการเกษตรพีทถูกขนส่งทางถนน
เชื้อเพลิงพีท LAD
คำอธิบายและขอบเขต เชื้อเพลิงพีท "LAD" เป็นเชื้อเพลิงเทศบาลคุณภาพสูง แคลอรี่ไม่ได้ด้อยกว่าฟืน, ถ่านหินสีน้ำตาล, หินดินดาน, ถ่านหินคุณภาพต่ำ ค่าความร้อนของเชื้อเพลิงพีทอยู่ที่ 3000-3500 กิโลแคลอรี/กก. เชื้อเพลิงพีท "LAD" ไม่ปล่อยสารก่อมะเร็ง เป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แนะนำให้ใช้เชื้อเพลิงพีท "LAD" สำหรับโรงทำความร้อน, กระท่อม, โรงเรือน, ห้องอาบน้ำ, ห้องหม้อไอน้ำ, เตาเผา, เช่นเดียวกับการปรุงอาหาร ข้อดีของเชื้อเพลิงพีท:
คำแนะนำสำหรับการใช้งาน:
พื้นที่จัดเก็บ: เชื้อเพลิงพีท "LAD" ควรเก็บไว้ในที่แห้งซึ่งได้รับการปกป้องจากน้ำใต้ดินและสิ่งปฏิกูลตลอดจนจากการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศเช่นบนพื้นบางชนิดซึ่งหุ้มเชื้อเพลิงด้วยพลาสติกห่อหุ้ม |
พันธุ์
ถ่านหินสีน้ำตาลมีหลากหลายพันธุ์และหลายพันธุ์ซึ่งมีหลายพันธุ์หลัก:
- ถ่านหินสีน้ำตาลธรรมดามีความหนาแน่นเป็นสีน้ำตาลด้าน
- ถ่านหินสีน้ำตาลที่แตกเป็นดิน ถูให้เป็นผงได้ง่าย
- เนื้อเรซิน หนาแน่นมาก สีน้ำตาลเข้ม บางครั้งถึงกับเป็นสีน้ำเงิน-ดำ เมื่อหักแล้วจะมีลักษณะเป็นเรซิน
- ลิกไนต์หรือต้นไม้บิทูมินัส ถ่านหินที่มีโครงสร้างพืชที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดี บางครั้งก็พบได้แม้ในลักษณะลำต้นของต้นไม้ทั้งต้นที่มีราก
- Disodil - ถ่านกระดาษสีน้ำตาลในรูปแบบของมวลพืชชั้นบางที่ผุพัง แยกออกเป็นแผ่นบางๆ ได้ง่าย
- ถ่านหินพรุสีน้ำตาล คล้ายพีท มีสิ่งเจือปนจำนวนมาก บางครั้งก็คล้ายดิน
เปอร์เซ็นต์ของเถ้าและธาตุที่ติดไฟได้ในถ่านหินสีน้ำตาลประเภทต่างๆ นั้นแตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งเป็นตัวกำหนดข้อดีของวัสดุที่ติดไฟได้ของความหลากหลายเฉพาะ
คุณสมบัติทางนิเวศวิทยา
การก่อตัวของพีทยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ พีททำหน้าที่สำคัญทางนิเวศวิทยา สะสมผลิตภัณฑ์และสะสมพีทในชั้นบรรยากาศ
หลังจากที่ตะกอนพรุถูกระบายออก เนื่องจากการเข้าถึงของออกซิเจน กิจกรรมเชิงรุกเริ่มต้นขึ้นในพีท โดยจะย่อยสลายอินทรียวัตถุ กระบวนการนี้เรียกว่าในระหว่างที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกปล่อยออกมาในอัตราที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่าอัตราการสะสมในหนองน้ำที่ไม่ถูกรบกวน
อันตรายคือสามารถเกิดขึ้นได้ในพื้นที่พรุระบายน้ำ
ดินพรุอินทรีย์จะเกิดขึ้นบนดินพรุสามารถสังเกตความขรุขระได้ในดินแร่ชั้นบนที่มีน้ำท่วมขังเป็นเวลานานหรือในสภาพอากาศหนาวเย็น
เมื่อพื้นที่พรุถูกน้ำท่วมด้วยอ่างเก็บน้ำ บางครั้งมวลพรุก็ลอยขึ้นมา
กระบวนการไพโรไลซิสของพีทคืออะไร
กระบวนการไพโรไลซิสของพีทเรียกอีกอย่างว่าการทำให้เป็นแก๊สหรือการสร้างก๊าซ กระบวนการนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 800 ถึง 1300 องศาเซลเซียส
สาระสำคัญของกระบวนการนี้อยู่ที่การผลิตก๊าซที่ติดไฟได้โดยการให้ความร้อนแก่วัตถุดิบจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดโดยจำกัดการเข้าถึงออกซิเจน อันเป็นผลมาจากกระบวนการนี้ ซึ่งเกิดขึ้นในอุปกรณ์เผาไหม้ที่จำกัดการไหลของอากาศจากภายนอก สารเช่น:
- คาร์บอนมอนอกไซด์
- เมทิลแก๊ส
- ไฮโดรเจน
- มีเทน
- ก๊าซไฮโดรคาร์บอน
- และส่วนประกอบอื่นๆ ในสัดส่วนต่างๆ
มาดูกันว่ากระบวนการนี้แตกต่างจากการเผาพีทธรรมดาอย่างไร
หากในระหว่างการเผาไหม้ของพีทในเตาเผาแบบธรรมดามีการไหลเข้าของปริมาณออกซิเจนที่ต้องการจากนั้นจากการเผาไหม้ดังกล่าวคาร์บอนไดออกไซด์น้ำเถ้า (ปริมาณที่สอดคล้องกับเนื้อหาของสารอนินทรีย์ใน พีทดั้งเดิม) และความร้อนจะเกิดขึ้น
แต่ถ้าหลังจากเริ่มกระบวนการเผาไหม้ ปริมาณอากาศมีจำกัด การเผาไหม้ก็จะดำเนินต่อไป แต่ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จะแตกต่างกันเล็กน้อย ผลที่ได้คือน้ำ ก๊าซไฮโดรเจน และคาร์บอนมอนอกไซด์ ในกรณีนี้ ความร้อนจะถูกปล่อยออกมา ส่งผลให้กระบวนการเผาไหม้ดำเนินต่อไป ภายใต้อิทธิพลของความร้อน พันธะเคมีจะถูกทำลายในโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนเชิงซ้อนที่มีอยู่ในพีท ในเวลาเดียวกัน ในกระบวนการของการรวมอะตอมไฮโดรเจนกับคาร์บอนและออกซิเจน ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาและตัวพาพลังงานที่เป็นก๊าซจะก่อตัวขึ้น - ก๊าซกำเนิด
ก๊าซที่ได้จากไพโรไลซิสของพีทประกอบด้วยไฮโดรเจน มีเทน คาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีลำดับชั้นสูงจำนวนเล็กน้อย เช่น อีเทน และสิ่งเจือปนต่างๆ เช่น อนุภาคน้ำมันดินและเถ้า
ก๊าซที่ได้จากไพโรไลซิสจะสะดวกกว่าสำหรับการจัดเก็บและขนส่ง ต่างจากพีทดั้งเดิมที่มีปริมาตรที่ใหญ่กว่ามาก ก๊าซเครื่องกำเนิดสามารถใช้ในการผลิตความร้อนและไฟฟ้าและเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในหลังจากการทำให้บริสุทธิ์ นอกจากนี้หลังจากการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมจากH2S, CS2 และCO2 —ก๊าซเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถใช้ในการผลิตแอมโมเนียเป็นแหล่งของไฮโดรเจน นอกจากนี้ยังสามารถประมวลผลก๊าซเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มเติมเพื่อรับเชื้อเพลิงเหลวจากก๊าซได้อีกด้วย
ถ่านหินสีน้ำตาล
ถ่านหินสีน้ำตาล อยู่ในรูปของมวลถ่านกัมมันต์ที่หนาแน่น เป็นดิน เป็นไม้หรือเป็นเส้นๆ โดยมีเส้นสีน้ำตาล โดยมีสารบิทูมินัสระเหยเป็นส่วนประกอบสำคัญ มักมีโครงสร้างไม้ยืนต้นที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นอย่างดี การแตกหักเป็นรูปทรงกรวย, ดินหรือไม้; สีน้ำตาลหรือสีดำสนิท เผาไหม้ได้ง่ายด้วยเปลวไฟควัน ปล่อยกลิ่นแปลก ๆ ของการเผาไหม้ เมื่อบำบัดด้วยโพแทสเซียมกัดกร่อนจะให้ของเหลวสีน้ำตาลเข้ม การกลั่นแบบแห้งทำให้เกิดแอมโมเนีย ปราศจากหรือรวมกับกรดอะซิติก ความถ่วงจำเพาะคือ 0.5-1.5 องค์ประกอบทางเคมีเฉลี่ย ลบเถ้า: คาร์บอน 50-77% (เฉลี่ย 63%) ออกซิเจน 26-37% (เฉลี่ย 32%) ไฮโดรเจน 3-5% และไนโตรเจน 0-2%
ภาพด้านล่างเป็นถ่านหินสีน้ำตาล
ถ่านหินสีน้ำตาลตามชื่อนั้นแตกต่างจากสีถ่านหิน (บางครั้งเบากว่าและเข้มกว่าบางครั้ง); มีอยู่จริงเช่นกันพันธุ์สีดำ แต่ในกรณีนี้พวกเขายังคงเป็นสีน้ำตาลในผงในขณะที่แอนทราไซต์และถ่านหินจะให้เส้นสีดำบนจานพอร์ซเลนเสมอ ความแตกต่างที่สำคัญจากถ่านหินแข็งอยู่ที่ปริมาณคาร์บอนที่ต่ำกว่าและเนื้อหาที่ระเหยง่ายของบิทูมินัสที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมถ่านหินสีน้ำตาลไหม้ได้ง่ายกว่า ทำให้เกิดควัน กลิ่น และปฏิกิริยาดังกล่าวกับโพแทชโซดาไฟปริมาณไนโตรเจนยังด้อยกว่าถ่านหินอย่างมีนัยสำคัญ
อุตสาหกรรมพีทในปัจจุบัน
ทรัพยากรพีทครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 400 ล้านเฮกตาร์ แต่มีการเปิดใช้พื้นที่เพียง 300 ล้านเฮกตาร์ มีเพียง 23 ประเทศทั่วโลกที่มีส่วนร่วมในการสกัดพีท ประเทศชั้นนำคือรัสเซียซึ่งมีพื้นที่กระจุกตัวประมาณ 150 ล้านเฮกตาร์ และแคนาดาซึ่งมีพื้นที่พรุรวมกันเป็น 110 ล้านเฮกตาร์ พีทเป็นทรัพยากรหมุนเวียนและมีการผลิตมากกว่าที่บริโภค สต็อกพีทของโลกกระจุกตัวอยู่ในรัสเซีย เพราะมีทรัพยากร 60% อยู่ที่นั่น แต่ในแง่ของการผลิต รัสเซียอยู่ในอันดับที่สี่ นำหน้าแคนาดา ฟินแลนด์ และไอร์แลนด์
พีทของโลกใช้เชื้อเพลิงเพียง 30% ส่วนที่เหลืออีก 70% ใช้สำหรับพืชสวนและการเกษตร ชั้นพีทด้านบนมีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับการเลี้ยงสัตว์ การปลูกดอกไม้ การผลิตพืชผล และการปลูกผักในสภาวะเรือนกระจก พีทมีบทบาทสำคัญในตลาดโลกโดยเฉพาะพีทผักซึ่งมีการส่งออกมากที่สุด
พีทที่ใหญ่ที่สุดกระจุกตัวในภูมิภาคตเวียร์ - 21% ด้วยเหตุนี้ภูมิภาคตเวียร์จึงได้รับพลังงานและความอุดมสมบูรณ์ของดินอย่างเต็มที่ OJSC "Tvertorf" ผลิตผลิตภัณฑ์พีทจำนวนมากที่สุดทั่วรัสเซีย ในยุค 90 การสกัดแร่ลดลงอย่างมาก เนื่องจากวิกฤต อุปกรณ์จึงหยุดอัปเดต ความสามารถขององค์กรที่เชี่ยวชาญด้านพีทก็ลดลงเช่นกัน วันนี้ อัตราการผลิตกำลังพยายามดำเนินการต่อ แต่กระบวนการนี้ต้องใช้เงินทุนจำนวนมากและแรงงานเพิ่มขึ้น
ปัญหาหลักที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมพรุคือการพัฒนากรอบกฎหมายและระเบียบข้อบังคับ มีความขัดแย้งบางประการในสถานะทางกฎหมายของเงินฝากพรุซึ่งขาดความชัดเจนในการสมัครเครดิตที่จัดทำโดยบริการภาษี นอกจากนี้ยังมีข้อบกพร่องที่เห็นได้ชัดเจนในการคำนวณการชำระเงินและภาษีที่ดิน ดังนั้นทุกวันนี้อุตสาหกรรมพีทจึงอยู่ในภาวะซบเซาอย่างรุนแรง
รัฐบาลรัสเซียตั้งเป้าหมายภายในปี 2573 เพื่อเพิ่มระดับการสกัดและการแปรรูปพีท เพื่อปรับปรุงสภาพภายในประเทศ พันธมิตร และเกษตรกรรม เกณฑ์ที่จำเป็นประการแรกคือการปรับปรุงฐานอุตสาหกรรม กล่าวคือ เพื่อพัฒนาอุปกรณ์ใหม่ จากนั้นจึงสามารถใช้พีทได้อย่างมีประสิทธิภาพในโรงไฟฟ้าที่เชี่ยวชาญด้านการจ่ายความร้อน ในอนาคตเนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของพีทจะถูกนำมาใช้เป็นยา สารสกัดจากพีทอุดมไปด้วยแร่ธาตุ ดังนั้นคุณสมบัติของมันจึงดีเยี่ยมสำหรับร่างกายมนุษย์ มีผลการรักษาโดยเฉพาะต่อผิวหนังและเนื้อเยื่อใต้ผิวหนัง ภายในปี 2573 จะมีการวางแผนที่จะฟื้นฟูฐานพรุ สร้างโรงต้มน้ำ และโรงไฟฟ้าพลังความร้อนในพื้นที่ห่างไกล ซึ่งทรัพยากรหลักจะเป็นพีท
ที่ดินพรุ
เก็บเกี่ยวจากทุ่งราบสูงซึ่งน้อยกว่าจากพรุที่เน่าเปื่อยต่ำ ที่ดินพรุ และ พีทฮิวมัสใช้ในและตกแต่ง
พีทช่วยเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน สำหรับใช้เป็นส่วนประกอบของดินผสมสำหรับพืชในร่มและเรือนกระจก พีทสดจะต้องตากในกองที่ต่ำและกว้างเป็นเวลาสามปี เนื่องจากหญ้าพรุที่ขุดใหม่มีสารที่เป็นอันตรายต่อพืชส่วนใหญ่ () เพื่อเร่งสภาพดินฟ้าอากาศและชะล้างกรด ให้ทำการพรวนดินเป็นประจำ ส่วนผสมของดินที่มีพื้นฐานจากพีทนั้นมีความจุความชื้นสูง ในส่วนผสมของทราย ดินพรุใช้สำหรับการหว่านเมล็ดขนาดเล็กและเป็นองค์ประกอบหลักในการเตรียมส่วนผสมของดินสำหรับพืชพื้นดินที่มีการป้องกันหลายชนิด
การขุด
วิธีการสกัดถ่านหินสีน้ำตาลจะคล้ายคลึงกันสำหรับถ่านหินฟอสซิลทั้งหมด มีทั้งเปิด(อาชีพ)และปิด วิธีที่เก่าแก่ที่สุดของการขุดใต้ดินคือ adits หลุมเอียงไปเป็นรอยต่อถ่านหินที่มีความหนาเล็กน้อยและเกิดขึ้นที่ตื้นใช้ในกรณีที่อุปกรณ์เหมืองหินไม่มีประสิทธิภาพทางการเงิน
เหมืองเป็นหลุมแนวตั้งหรือเอียงในมวลหินจากพื้นผิวถึงตะเข็บถ่านหิน วิธีนี้ใช้ในตะเข็บที่มีถ่านหินลึก โดดเด่นด้วยต้นทุนทรัพยากรที่สกัดได้สูงและอัตราการเกิดอุบัติเหตุสูง
การขุดหลุมเปิดจะดำเนินการที่ความลึกของตะเข็บถ่านหินที่ค่อนข้างเล็ก (สูงถึง 100 ม.) การขุดเปิดหลุมหรือเหมืองหินเป็นวิธีที่ประหยัดที่สุดในปัจจุบันนี้ประมาณ 65% ของถ่านหินทั้งหมดถูกขุดด้วยวิธีนี้ ข้อเสียเปรียบหลักของการพัฒนาอาชีพคือความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อสิ่งแวดล้อม การสกัดถ่านหินสีน้ำตาลส่วนใหญ่ดำเนินการในลักษณะเปิดเนื่องจากมีความลึกเพียงเล็กน้อย ในขั้นต้น จะดำเนินการกำจัดดิน (ชั้นหินเหนือตะเข็บถ่านหิน) หลังจากนั้น ถ่านหินจะถูกทำลายโดยวิธีการเจาะและระเบิด และขนส่งโดยยานพาหนะพิเศษ (เหมืองหิน) จากแหล่งขุด การดำเนินการ Overburden ขึ้นอยู่กับขนาดและองค์ประกอบของชั้นสามารถทำได้โดยรถปราบดิน (ที่มีชั้นหลวมของความหนาที่ไม่มีนัยสำคัญ) หรือรถขุดล้อยางและสายลาก (มีชั้นหินหนาและหนาแน่นกว่า)
ต้นทาง
ถ่านหินสีน้ำตาลก่อตัวเป็นชั้นของหินตะกอน - สะเก็ด ซึ่งมักมีความหนาและยาวมาก วัสดุสำหรับการก่อตัวของถ่านหินสีน้ำตาล ได้แก่ pyalps, conifers, ต้นไม้และพืชพรุหลายชนิด การสะสมของสารเหล่านี้จะค่อยๆ สลายตัวโดยไม่ต้องเข้าถึงอากาศ ใต้น้ำ ใต้หัวของส่วนผสมของดินเหนียวและทราย กระบวนการระอุจะมาพร้อมกับการปล่อยสารระเหยอย่างต่อเนื่องและค่อยๆ นำไปสู่การเพิ่มคุณค่าของสารตกค้างจากพืชด้วยคาร์บอน ถ่านหินสีน้ำตาลเป็นหนึ่งในขั้นตอนแรกของการเปลี่ยนแปลงของเงินฝากพืชดังกล่าวหลังจากพีท ขั้นต่อไป - ถ่านหิน, แอนทราไซต์, กราไฟท์ ยิ่งกระบวนการนานขึ้นเท่าใด สถานะก็จะยิ่งเข้าใกล้คาร์บอนกราไฟต์บริสุทธิ์มากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นแกรไฟต์จึงเป็นของกลุ่ม Azoic ถ่านหิน - ของ Paleozoic ถ่านหินสีน้ำตาล - ส่วนใหญ่เป็น Mesozoic และ Cenozoic
อุตสาหกรรมพีท
อุตสาหกรรมพีทเป็นอุตสาหกรรมประเภทหนึ่งที่ให้เชื้อเพลิงและปุ๋ยแก่ประเทศ ปัจจุบันพีทถูกนำมาใช้ในการเกษตร โรงงานเคมี โรงไฟฟ้า
แล้วพีทคืออะไร? พีทมีสีน้ำตาลลักษณะ มันถูกสร้างขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปจากซากพืชที่เกือบจะเน่าเปื่อยซึ่งส่วนใหญ่เป็นมอส ตะกอนดินพรุเป็นหนองน้ำและแอ่งน้ำซึ่งเกือบจะรก ในรัสเซีย พื้นที่ที่มีพีทตั้งอยู่ในป่า อันที่จริงพีทประกอบด้วยคาร์บอน 60% ซึ่งทำให้เป็นวัสดุชีวภาพที่สำคัญที่สุด มีค่าความร้อนค่อนข้างสูง พีทยังใช้ทำวัสดุฉนวนความร้อนต่างๆ เช่น แผ่นคอนกรีต
จำได้ว่าในปี 2010 ในรัสเซียเกิดไฟไหม้ร้ายแรงที่เกี่ยวข้องกับการจุดไฟของพื้นที่พรุซึ่งเป็นผลมาจากป่าไม้ได้รับความเสียหาย หลังจากเหตุการณ์ดังกล่าว เห็นได้ชัดว่าอุตสาหกรรมพรุจะต้องใช้เวลานานกว่าจะฟื้นตัว
ปัจจุบันทั่วโลกได้รับพีทประมาณ 25 ล้านตัน ในปี พ.ศ. 2528 การสกัดพีทถึงจุดสูงสุดคือได้ 380 ล้านตันในหนึ่งปี อย่างไรก็ตาม นับตั้งแต่ทศวรรษ 1990 ระดับการสกัดแร่ได้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเหลือ 29 ล้านตัน