Sõnumit kivisöest saab kasutada tunniks valmistumisel. Lastele mõeldud lugu kivisöest saab täiendada huvitavate faktidega.
Kivisöe aruanne
Bituumenkivisüsi on tahke, ammendav, asendamatu mineraal, mida inimesed kasutavad selle põletamise teel soojuse tootmiseks. Klassifikatsiooni järgi kuulub see settekivimite hulka. Energiaallikana hakati kivisütt kasutama iidsetel aegadel koos küttepuudega.
Kuidas tekib bituumenkivisüsi?
Kivisüsi ilmus Maale umbes 300-350 miljonit aastat tagasi, kui primitiivsetel soodel kasvasid rikkalikult puusõnajalad ja hakkasid ilmuma esimesed seemneseemned.
Arvatakse, et bituminoosne kivisüsi tekkis puidu ladestumise tagajärjel. Seal olid põlised metsad, mille puud kogunesid soodesse, kus ilma hapnikuta väheneb taimejääke lagundavate bakterite aktiivsus nullini, tekib turvas ja seejärel nende jääkide matmise käigus kivisüsi. rõhk ja temperatuur.
Nii et kivisöe moodustamiseks on vaja turba esinemist kolme kilomeetri sügavusel. Sellel sügavusel muutub kahekümnemeetrine turbakiht kivisöeks, mille kihi paksus on kaks meetrit.
Söe liigid
Kõik kivisöe tüübid on õmblustes ja nende asukohti nimetatakse söebasseinideks. Tänapäeval kaevandatakse erinevat tüüpi kivisütt.
- Antratsiidid on kõige kõvemad klassid suurest sügavusest ja neil on maksimaalne põlemistemperatuur.
- Bituumenkivisüsi - mitmesugused liigid, mida kaevandatakse kaevandustes ja avatud kaevandustes. See on kõige laiemalt levinud paljudes inimtegevuse valdkondades.
- Pruunsüsi – moodustub turba jäänustest, noorim kivisöe liik. Sellel on madalaim põlemistemperatuur.
Kuidas kivisütt kaevandatakse?
Varem koguti bituumensütt lihtsalt kohtadest, kus õmblus pinnale tuli. See võis juhtuda maakoore kihtide nihkumise tagajärjel.
Sageli paljandusid sellised ladestumised pärast maalihkeid mägistel aladel ja inimesed pääsesid "põleva kivi" tükkideni.
Hiljem, kui ilmus esimene tehnoloogia, hakati kivisütt kaevandama lahtisel viisil. Mõned söekaevandused olid uputatud rohkem kui 300 meetri sügavusele.
Tänapäeval laskutakse tänu kaasaegsele tehnoloogiale rohkem kui 1000 m sügavusele, kus kaevandatakse kvaliteetset kivisütt.
Soojuse tootmiseks saab kasutada erinevat tüüpi kivisütt. Põlemisel eraldub seda palju suuremas koguses, kui seda on võimalik saada puidust või muudest tahketest kütustest. Kõige kuumemaid kivisöe liike kasutatakse metallurgias, kus on vaja kõrget temperatuuri.
Lisaks on kivisüsi väärtuslik tooraine keemiatööstusele. Sellest ekstraheeritakse palju vajalikke ja kasulikke aineid.
Loodame, et söe kohta antud teave on teid aidanud. Ja võite oma aruande kivisöe kohta jätta kommentaarivormi kaudu.
Stuart E. Nevins, M.Sc.
Kogunenud, tihendatud ja taaskasutatud taimed moodustavad settekivimi, mida nimetatakse kivisöeks. Kivisüsi pole mitte ainult tohutu majandusliku väärtuse allikas, vaid ka tõug, mis on maa ajaloo üliõpilaste jaoks eriliselt köitev. Kuigi kivisüsi moodustab maakera settekivimitest vähem kui ühe protsendi, on see Piiblil põhinevatele geoloogidele tohutult väärtuslik. See on kivisüsi, mis annab kristlikule geoloogile üks tugevamaid geoloogilisi argumente Noa ülemaailmse veeuputuse tegelikkuse kohta.
Söe tekke selgitamiseks on välja pakutud kaks teooriat. Enamiku uniformistide geoloogide populaarne teooria on see, et kivisütt moodustavad taimed on tuhandeid aastaid kogunenud tohututesse mageveesoodesse või turbarabadesse. Seda esimest teooriat, mis eeldab taimse materjali kasvu selle avastamise kohas, nimetatakse autohtoonne teooria .
Teine teooria viitab sellele, et söekihid kogunesid taimedest, mis transporditi kiiresti mujalt ja ladestusid üleujutustingimustes. Seda teist teooriat, mille kohaselt toimus taimejäätmete liikumine, nimetatakse allohtoonne teooria .
Fossiilid kivisöes
Söes leiduvate fossiilsete taimede tüübid on ilmselgelt olemas ei kinnita autohtoonset teooriat... Kivistunud kompassipuud (nt. Lepidodendron ja Sigillaria) ja hiidsõnajalad (eriti Psaronius) võib Pennsylvania söemaardlatele tüüpilistel taimedel olla teatud ökoloogiline taluvus soiste tingimuste suhtes, samas kui teised Pennsylvania basseini fossiilsed taimed (nt okaspuu) Cordaites, hiiglaslik Korte talvitab Kalamiidid, mitmesugused väljasurnud sõnajalalaadsed üraskid) nende põhistruktuuri järgi tuleks soodele eelistada hea drenaažiga muldasid. Paljud teadlased usuvad, et fossiilsete taimede anatoomiline struktuur viitab sellele, et nad kasvasid troopilises või subtroopilises kliimas (argument, mida saab kasutada autohtoonse teooria vastu), kuna tänapäevased rabad on kõige ulatuslikumad ja kõige sügavama turba akumulatsiooniga jahedamas kliimas. laiuskraadid. Päikese suurenenud aurustumisvõime tõttu on tänapäevased troopilised ja subtroopilised piirkonnad turbavaesemad.
Kivisüsi sisaldab sageli merefossiilid nagu kalade fossiilid, molluskid ja käsijalgsed (käsijalgsed). Söeõmblused sisaldavad kivisöepalle, mis on ümarad massid kortsunud ja uskumatult hästi säilinud taimedest, aga ka fossiilsetest loomadest (sealhulgas mereloomadest), kes on nende söekihtidega tihedalt seotud. Väikest mereanniidset ussi Spirorbis leidub tavaliselt Euroopas ja Põhja-Ameerikas söetehastes, mis pärinevad süsiniku perioodist. Kuna fossiilsete taimede anatoomiline ehitus näitab vähe, et nad olid kohastunud mererabadega, siis mereloomade esinemine koos mittemeretaimedega viitab segunemisele liikumise käigus, toetades seega allohtoonse teooria mudelit.
Söekihtidest leitud kõige hämmastavamate fossiilide tüüpide hulgas on vertikaalselt lamavad puutüved, mis on allapanuga risti, raiuvad sageli kümneid jalgu kivist. Neid vertikaalseid puid leidub sageli õmblustes, mis on seotud söemaardlatega, ja harvadel juhtudel leidub neid söes endas. Igal juhul peab sete kiiresti kogunema, et katta puid enne nende riknemist ja langemist.
Kui kaua kulub settekihtide tekkeks? Heitke pilk sellele kümne meetri pikkusele kivistunud puule, mis on üks sadadest, mis leiti USA Tennessee osariigis Cookeville'i söekaevandustest. See algab ühest söekihist, läheb üles läbi mitme kihi ja lõpeb lõpuks teises söekihis. Mõelge sellele: mis juhtuks puu ladvaga tuhandete aastate jooksul, mis kulub (vastavalt evolutsioonile) settekihtide ja söekihtide tekkeks? Ilmselgelt pidi settekihtide ja söekihtide teke olema katastroofiline (kiire), et matta puu püstisesse asendisse enne, kui see laguneb ja langeb. Selliseid "seisvaid puid" leidub maapinnal arvukates kohtades ja erinevatel tasanditel.Hoolimata tõenditest on kihtide vahele kiilutud pikki (evolutsiooniks vajalikke) ajaperioode, mille kohta puuduvad tõendid.
Võib jääda mulje, et need puud on algses kasvuasendis, kuid mõned tõendid viitavad sellele, et see pole sugugi nii, vaid hoopis vastupidi. Mõned puud ületavad peenraid diagonaalselt ja mõned on täiesti tagurpidi. Mõnikord näivad vertikaalselt lamavad puud olevat juurdunud kasvukohas kihtides, mida teine vertikaalne puu täielikult läbistab. Fossiilsete puude õõnsad tüved on tavaliselt täidetud settekivimiga, mis erineb lähedalasuvatest kivimitest. Kirjeldatud näidete puhul rakendatud loogika näitab nende tüvede liikumist.
Fossiilsed juured
Kõige olulisem mineraal, millel on otsene seos söe päritolu poleemikaga, on stigmaaria- fossiilne juur või risoom. Stigmaria esineb kõige sagedamini söeõmbluste all olevates õmblustes ja on üldiselt seotud vertikaalsete puudega. Usuti, et stigmaaria 140 aastat tagasi uurisid Charles Lyell ja D.W. Nova Scotia süsiniku kivisöe jada Dawson on ühemõtteline tõend, et taim kasvas selles konkreetses kohas.
Paljud kaasaegsed geoloogid väidavad jätkuvalt, et stigmaria on selles kohas tekkinud juur, mis läheb kivisöe raba alla pinnasesse. Nova Scotia kivisöe jada vaatas hiljuti uuesti läbi N.A. Rupke, kes leidis neli põhjust stigmaria allohtoonne päritolu saadud settemaardlate uurimise põhjal. Leitud fossiil on tavaliselt klastiline ja harva kinnitatud võlli külge – see näitab selle horisontaaltelje eelistatud orientatsiooni, mis tekkis voolu mõjul. Lisaks on tüvi täidetud settekivimiga, mis ei sarnane ümbritsevale kivimile, ja seda leidub sageli paljudel horisontidel kihtides, mis on vertikaalsete puude poolt täielikult läbistatud. Rupke uurimistöö on tekitanud tõsiseid kahtlusi populaarses autohtoonses seletuses teiste kihtide puhul, milles stigmaaria.
Tsükloteemid
Kivisüsi esineb tavaliselt settekivimite jadas, mida nimetatakse tsükloteem .Idealiseeritud Pennsylvania tsükloteem võivad olla ladestunud kihistused järgmises tõusvas järjekorras: liivakivi, kilt, lubjakivi, alussavi, kivisüsi, kiltkivi, lubjakivi, kiltkivi. V tüüpiline tsükloteem reeglina puudub üks koostiskihtidest. Igal saidil tsükloteemid iga sadestustsüklit korratakse tavaliselt kümneid kordi ja iga sadestumine kattub eelmise sadestumisega. Illinois on viiskümmend järjestikku paiknevad tsüklid ja Lääne-Virginias esineb rohkem kui sada sellist tsüklit.
Kuigi söekiht moodustab osa tüüpilisest tsükloteemid tavaliselt üsna õhuke (tavaliselt ühe tolli kuni mitme jala paksus) kivisöe külgmine paigutus on uskumatu... Üks hiljutistest stratigraafilistest uuringutest4 käsitles söemaardlate seoseid: Broken Arrow (Oklahoma), Crowberg (Missouri), Whitebrest (Iowa), Colchester Number 2 (Illinois), Koal IIIa (Indiana), Shultztown (Lääne-Kentucky), Princess Number 6 (Ida-Kentucky) ja Lower Kittanning (Ohio ja Pennsylvania). Nad kõik moodustavad ühe tohutu söeõmbluse, mis ulatub üle sada tuhat ruutkilomeetrit USA kesk- ja idaosas. Ühelgi kaasaegsel sool pole ala, mis oleks lähedal Pennsylvania söemaardla suurusele.
Kui autohtoonne kivisöe tekkemudel on õige, siis pidid valitsema väga ebatavalised asjaolud. Kogu ala, mis hõlmab sageli kümneid tuhandeid ruutkilomeetreid, peaks üheaegselt tõusma üle merepinna, et soo koguneks, ja seejärel peaks see vajuma, et ookean üle ujutada. Kui fossiilsed metsad tõuseksid liiga kõrgele üle merepinna, siis soo ja selle antiseptiline, turba kogunemiseks vajalik vesi lihtsalt aurustuks. Kui meri turba kuhjumise käigus sohu tungiks, hävitaksid mereolud taimed ja muud settemaardlad ning turvas ei ladestuks. Siis viitaks populaarse mudeli kohaselt paksu söekihi moodustumine paljude tuhandete aastate jooksul uskumatule tasakaalule turba akumuleerumise kiiruse ja merepinna tõusu vahel. See olukord tundub kõige ebatõenäolisem, eriti kui meenutame, et tsükloteemi korratakse vertikaalsel lõigul sadu või isegi rohkem kordi. Või võib-olla saab neid tsükleid kõige paremini seletada tulvavete järjestikuse tõusu ja languse ajal toimunud kogunemisega?
Põlevkivi
Tsükloteemide puhul on kõige huvitavam nende aluseks olev savi. Aluseks olev savi on pehme savikiht, mis ei ole õmblusetaoline ja asub sageli söeõmbluse all. Paljud geoloogid usuvad, et see on fossiilne pinnas, millel soo eksisteeris. Aluseks oleva savi olemasolu, eriti kui seda leidub selles stigmaaria, tõlgendatakse sageli kui piisavalt tõestust kivisütt moodustavate taimede autohtoonne päritolu.
Hiljutised uuringud on aga seadnud kahtluse alla selle aluseks oleva savi tõlgendamise fossiilse pinnasena. Aluseks olevas savis ei ole leitud tänapäevase pinnasega sarnaseid mullaomadusi. Mõned aluspinnases leiduvad mineraalid ei ole seda tüüpi mineraalid, mida mullas leidub. Vastupidi, alussavidel on reeglina rütmiline kihilisus (päris põhjas on suurem teraline materjal) ja märgid savihelveste tekkest. Need on settekivimite lihtsad omadused, mis tekivad mis tahes vees akumuleeruvas kihis.
Paljud söekihid ei kattu nende all olevate savidega ja puuduvad märgid mulla olemasolust. Mõnel juhul kattuvad söeõmblused graniidi, kiltkivi, lubjakivi, konglomeraadi või muude kivimitega, mis erinevad pinnasest. Levinud on alussavi ilma katva söekihita, samuti alussavi, mis sageli katab söekihti. Äratuntavate muldade puudumine söekihtide all viitab sellele, et siin ei saanud kasvada ükski lopsakas taimestik, ning toetab ideed, et siia viidi kivisütt tekitavad taimed.
Söe struktuur
Turba ja kivisöe mikroskoopilise struktuuri ja struktuuri uurimine aitab mõista kivisöe päritolu. A. D. Cohen algatas mangroovidest moodustunud moodsa autohtoonse turba ja Lõuna-Florida haruldase kaasaegse allohtoonse rannikuturba võrdleva struktuuriuuringu. Enamik autohtoonset turvast sisaldas taimefragmente, mis olid ebakorrapärase orientatsiooniga, kusjuures valdav oli peenema materjali maatriks, samal ajal kui allohtoonsel turbal oli orientatsioon, mille moodustasid veevoolud piklike taimefragmentide telgedega, mis paiknesid tavaliselt paralleelselt rannikupinnaga, millele iseloomulikult puudus peenem materjal.maatriks. Halvasti sorteeritud taimejäänused autohtoonses turbas oli põimunud juuremassi tõttu jämeda struktuuriga, samas kui autohtoonsel turbal olid iseloomulikud mikrokihid sissekasvanud juurte puudumise tõttu.
Selle uuringu läbiviimisel märkis Cohen: "Allohtoonse turba uurimise käigus ilmnes üks omapära, milleks oli see, et selle materjali vertikaalsed lõiked, mis on tehtud mikrotoomi abil, nägid rohkem välja nagu õhukesed kivisöe lõigud kui ükski uuritud autohtoonne proov."... Cohen juhtis tähelepanu asjaolule, et selle autohtoonse turba omadused (piklike fragmentide orientatsioon, sorteeritud teraline struktuur, millel puudub üldiselt peenem maatriks, mikrokiht, millel puudub takerdunud juure struktuur) on iseloomulikud ka süsiniksöele!
Tombud kivisöes
Söe üks muljetavaldavamaid väliseid omadusi on suurte plokkide olemasolu. Üle sajandi on neid suuri tükke leitud söeõmblustest üle maailma. P.Kh. Price viis läbi uuringu, milles ta uuris Lääne-Virginias asuva Sewelli söemaardla suuri plokke. Kogutud 40 rahnu keskmine kaal oli 12 naela ja suurim rändrahn kaalus 161 naela. Paljud rahnud olid vulkaanilised või moondekivimid, erinevalt kõigist teistest Lääne-Virginia paljanditest... Price oletas, et suured rahnud võisid puude juurtesse sisse põimuda ja kaugelt siia kanda. Seega toetab suurte plokkide olemasolu söes alloktoonset mudelit.
Koalimine
Vaidlused turba kivisöeks muutmise protsessi olemuse üle on kestnud juba aastaid. Üks olemasolev teooria viitab sellele, et see nii on aega on ühinemisprotsessi peamine tegur. See teooria kaotas aga oma populaarsuse, kuna leiti, et aja jooksul ei toimu kivisöe moondefaasi süstemaatilist tõusu. On mitmeid ilmseid ebakõlasid: pruunsütt, mis on moonde madalaim staadium, esineb mõnes vanimas kivisütt kandvas kihis, samas kui antratsiite, mis esindavad kivisöe metamorfismi kõrgeimat astet, esineb noortes kihtides.
Teine teooria turba kivisöeks muutmise protsessi kohta viitab sellele, et kivisöe metamorfismi protsessi peamine tegur on survet... Selle teooria lükkavad aga ümber arvukad geoloogilised näited, mille puhul söe metamorfismi staadium ei tõuse tugevalt deformeerunud ja volditud õmblustes. Veelgi enam, laboratoorsed katsed näitavad, et rõhu suurenemine võib seda tegelikult teha võta aeglasemalt turba keemiline muundamine kivisöeks.
Kolmas teooria (väga populaarseim) viitab sellele, et kivisöe metamorfismi protsessi kõige olulisem tegur on temperatuuri... Geoloogilised näited (vulkaani tungimine söekihtidesse ja maa-alused tulekahjud kaevandustes) näitavad, et kõrgem temperatuur võib põhjustada kivistumist. Seda teooriat on üsna edukalt kinnitanud ka laboratoorsed katsed. Ühes kiirkuumutusprotsessis läbi viidud katses saadi antratsiiditaoline aine vaid mõne minutiga, kusjuures suurem osa soojusest tekkis tselluloosmaterjali muundumisel. Seega ei nõua kivisöe metamorfism miljoneid aastaid kestmist kuumuse ja rõhuga – see võib tekkida kiire kuumenemise tulemusena.
Järeldus
Näeme, et paljud kinnitavad tõendid tõestavad tugevalt alloktoonilise teooria tõesust ja kinnitavad mitme söekihi kogunemist Noa veeuputuse ajal. Vertikaalsed fossiilsed puud söekihtides kinnitage kiiret kogunemist taimejäägid. Kivisöest leitud mereloomad ja maismaataimed (mitte soodes elavad) viitavad liikumisele. Paljude söekihtide mikrostruktuuril on spetsiifiline osakeste orientatsioon, sorteeritud terade ja mikrokihtide struktuur, mis viitavad taimse materjali liikumisele (mitte kasvule esinemiskohas). Söes olevad suured tükid annavad tunnistust liikumisprotsessidest. Pinnase puudumine paljude söekihtide all kinnitab tõsiasja, et kivisütt moodustavad taimed ujusid koos vooluga. On näidatud, et kivisüsi moodustab süstemaatilisi ja tüüpilisi portsjoneid tsükloteem, mis ilmselt, nagu ka teised kivimid, ladestus vee poolt. Taimse materjali muutumise uurimise katsed näitavad, et kivisütt meenutava antratsiidi tekkeks ei kulu miljoneid aastaid – see võib kuumuse mõjul kiiresti tekkida.
Lingid
* Californias El Cajoni kristliku pärandi kolledži geoloogia ja arheoloogia professor.
Puitu on majade kütmiseks kasutatud pikka aega, kuid põlemise jätkamiseks on vaja palke panna ikka ja jälle. Söekaevandustööstuse arenguga hakkas üha rohkem inimesi kasutama kivisütt: see annab rohkem soojust, põleb kauem. Ahju õige paigaldamise korral hoiab õhtul katlasse valatud kivisütt kogu öö stabiilse temperatuuri.
Söe tekkelugu ja selle liigid
Kogu söe moodustumise protsessi võib jagada kaheks põhietapiks: turba moodustumine ja tegelik söestumise protsess – turba muundumine kivisöeks.
Turvas tekkis suurtel veega kaetud aladel erineva lagunemisastmega taimejäänustest. Mõned taimed mädanesid täielikult geelitaoliseks olekuks ja mõned säilitasid oma rakustruktuuri. Nende jäänused kogunesid reservuaaride põhja, mis järk-järgult muutusid soodeks. Turba tekke eelduseks on hapniku puudumine. Hapnikku oli veesamba all vähe, jääkide lagunemisel eraldus vesiniksulfiid, metaan ja süsihappegaas, mis aitasid kaasa jääkide tahkumisele. Tekkis turvas.
Kuid mitte kõiki turbaalasid ei muudetud kivisöeks. Koalifikatsiooniprotsess nõuab: kõrget rõhku, kõrget temperatuuri ja pikka aega. Olenevalt nende tingimuste olemasolust, kas kivisöe moodustumine toimus või mitte. Algul kandsid turvast sisse settekivimid, mis suurendasid rõhku ja tõstsid temperatuuri turbakihi sees. Sellistes tingimustes tekkis pruunsüsi - söestumise esimene etapp. Osades piirkondades toimus õmbluste nihkumine, mille tulemusena pruunsöe kihid vajusid (osa avastatud maardlaid asub rohkem kui 6000 meetri sügavusel). Mõnel pool kaasnes nende protsessidega magma tõus ja vulkaanipursked. Kõrge rõhk, hapnikupuudus ja kõrged temperatuurid aitasid kaasa sellele, et pruunsöe niiskus ja maagaasid muutusid süsinikusisalduseks üha vähem, üha rohkem. Vee ja gaaside väljatõrjumisel muutus pruunsüsi bituminoosseks, seejärel kõrgel temperatuuril antratsiidiks. Peamine erinevus pruunsöe ja kivisöe vahel: pruunsüsi sisaldab rohkem niiskust ja maagaase ning vähem süsinikku, mis mõjutab põlemisel eralduva soojuse hulka.
Tänapäeval määravad söemaardlate vanuse taimejäänused. Vanim pärineb süsiniku perioodist (345-280 miljonit aastat tagasi). Sel perioodil moodustus suurem osa Põhja-Ameerika (Ameerika Ühendriikide ida- ja keskosa), Euroopa kesk- ja lääneosa, Lõuna-Aafrika, Hiina ja India söebasseinidest. Euraasias tekkis suurem osa söemaardlatest permi ajastul, mõned väikesed söebasseinid Euroopas pärinevad triiase ajast. Söe moodustumise aktiivsus suureneb juura perioodi lõpu poole ja kriidiajastul. Umbes sel ajal tekkisid maardlad Ida-Euroopas, Ameerika Kaljumägedes, Indohiinas ja Kesk-Aasias. Hiljem tekkisid peamiselt pruunsöed ja turbamaardlad.
Söe liigid
Kivisüsi klassifitseeritakse niiskuse, maagaasi ja süsinikusisalduse järgi. Süsiniku koguse suurenedes suureneb selle kütteväärtus. Mida vähem niiskust ja lenduvaid aineid (gaase), seda paremini talub see ladustamist ja transportimist.
Ligniit- söestumise esimese etapi kivisüsi. See erineb pruunsöest oma koostiselt väiksema veekoguse (45%) ja suurema soojuseralduse poolest. Struktuur on kiuline, värvus pruunist mustani (kvaliteetsem). Seda kasutatakse kõige sagedamini elektritööstuses (soojuselektrijaamades) eramajade kütmiseks, seda kasutatakse harva, kuna seda hoitakse halvasti ja sellel on tavalistes ahjudes madal kütteväärtus.
Subbitominoos kivisüsi- must värv, vähem väljendunud kiuline struktuur, kõrgem kütteväärtus võrreldes pruunsöega, madalam niiskusesisaldus (30%). Transportimisel see mureneb ja vabas õhus erodeerub. Põlemisel eraldab see 5-6 kW / kg. Seda kasutatakse nii energiasektoris kui ka elamu- ja kommunaalteenuste kütmiseks.
Bituumenkivisüsi sellel on kõrgeim kütteväärtus, see ei kaota oma omadusi transportimisel ja ladustamisel. Põlemisel eraldab soojust 7-9 kW / kg. Mõnda selle liiki kasutatakse koksimiseks.
Antratsiit- pigimust kivisüsi. Sellel on kõrgeim süsivesinike sisaldus. Seda on raske süüdata, kuid see põleb pikka aega ja ilma tahmata, eraldab palju soojust (üle 9 kW / kg). Kütteks kasutatakse kõige sagedamini antratsiiti.
Millist kivisütt kasutatakse kütmiseks
Venemaal ja SRÜ riikides on süsteem, mis võeti kasutusele juba 1988. aastal. Kivisüsi klassifitseeritakse GOST 25543-88 järgi, mis on jagatud 7 kategooriasse. Kütmiseks kasutatakse ainult mõnda:
Pika leegi kivisüsi (D). See sai oma nime pika põlemisprotsessi tõttu, mille käigus vabaneb suur hulk soojust (5600-5800 kcal / kg). Selle süütamiseks ja põlemiseks pole vaja spetsiaalset puhumist, seetõttu kasutatakse kodumajapidamises kasutatavates tahkeküttekateldes sageli pika leegi sütt. Sõltuvalt suurusest juhtub see:
- WPC - suur plaat - tükkide suurus 50-200 mm;
- ДПКО - plaadi rusikas mutter - tükkide suurus 25-100 mm;
- PO - pähkel - 26-50 mm;
- DM - väike - mõõtmed 13-25 mm;
- DS - seeme - 6-13 mm;
- DR – privaatne – standardsuurused puuduvad.
Pika leegi kivisüsi on kütmiseks optimaalne: leek on pikk (sarnane puidu "väljaandmisele"), soojust tekib palju, see süttib ja põleb kergesti - normaalseks põlemiseks piisab loomulikust tõmbest. Selle suhteliselt madal hind koos suurepäraste omadustega määras selle kivisöe kaubamärgi populaarsuse. Seda ostetakse mitte ainult eramajade, vaid ka haridus- ja meditsiiniasutuste katlamajade jaoks. Lisaks kasutatakse mis tahes fraktsiooni kütust: suurest "K" kuni väikese "M"-ni.
Pika leegi gaas (DG). Erineb D-klassist suurema kütteväärtuse poolest. Eramute kütmiseks kasutatakse kõiki fraktsioone: "suurest" kuni "era". Nõudlikumad kui pika leegi säilitustingimused, sest intensiivsemalt ilmastikuga.
Antratsiit (A). Eritab palju keha, on madala tuhasisaldusega (tuhajääk 10%), põleb kaua ja ühtlaselt, põlemisel tekkiv suits on valge (kõik teised kaubamärgid "annavad" musta suitsu). Vaatamata kõrgetele hindadele ei saa seda eramajade kütmiseks kindlalt soovitada: antratsiit on kallis ja seda on raske süttida.
Mõnel juhul ostavad nad lahjat sütt "T", rasvast "Zh" või madala paakumisvõimega "SS". Ülejäänud klassid on mõeldud peamiselt tööstuslikuks kasutamiseks. Neid kasutatakse energeetikas ja metallurgias, mõnda kaubamärki kasutatakse koksimiseks ja rikastamiseks. Söe valimisel peate pöörama tähelepanu mitte ainult selle omadustele, vaid ka tarnekuludele. Kui teie piirkonnas pikaleegi või antratsiiti ei müüda, peate suure tõenäosusega leppima turul pakutavaga. Samuti peate tähelepanu pöörama oma katla tootjate soovitustele: dokumentides on tavaliselt märgitud kaubamärgid, mille jaoks seade on mõeldud. Neid tuleks kasutada.
Mugavuse suurendamiseks ja raha säästmiseks eelistavad paljud inimesed mitut fraktsiooni: mugavam on sulatada see "pähkli" või "suure" fraktsiooniga ja täita "seemne" pikaks põlemiseks. Kõige külmemateks perioodideks hoitakse teatud kogus antratsiiti, mis küll raskesti süttib, kuid eelsoojendatud boileris põleb kaua ja kuumalt.
Koksi- ja rikastatud sütt töödeldakse spetsiaalselt kütteväärtuse suurendamiseks. Seda tüüpi kasutatakse metallurgias ja energeetikas. Kodukatelde jaoks selline kütus ei sobi: liiga kõrge põlemistemperatuuri tõttu võib ahi lõhkeda.
Kui kuulate kogemustega inimesi, siis nad ütlevad, et parima efekti annab järgmine kütuse katlasse valamise järjekord: sulatage pika leegiga, seejärel lisage "pähkli" fraktsiooni antratsiit - see põleb kaua, annad palju sooja ja öösel lisad pliidile "seemned", mis põlevad hommikuni.
Telliskivi ahjude süütamise järjekord on soovitatav teistmoodi: ahi sulatatakse puudega, kui see on hästi valgustatud, kaetakse "seemnega" või (puhur ja siiber avanevad parema hapnikuvarustuse jaoks). Kui seemnes on palju tolmu, võib seda veega niisutada – nii süttib see kergemini. Kui ahi on piisavalt kuum, võib kasutada rusikat.
Mis on süsi ja milleks seda kasutatakse
Sütt on inimesed kasutanud tuhandeid aastaid: see leiti väljakaevamistel koopainimeste asulates. On ebatõenäoline, et nad seda ise valmistasid, pigem kogusid nad seda tulekahjudele või päästsid tulekahjude jäänuseid, kuid ilmselt teadsid nad selle omadusi ja teadsid, kuidas seda kasutada.
Tänapäeval kasutatakse seda tüüpi kütust meie riigis enamasti toiduvalmistamiseks: seda kasutatakse grillimisel ja grillimisel ning tulekahju korral. Mõnikord kasutatakse neid kaminate jaoks: see põleb kaua, tekitab palju soojust (7800 KC / kg) ning suitsu ja tahma peaaegu ei teki. Ülejäänud tuhk on suurepärane väetis ja seda kasutatakse metsamaa või põllumaade väetamiseks. Puusöetuhka kasutatakse ka väetiste tootmiseks.
Tööstuses kasutatakse puusütt malmi sulatamiseks. Tonni sulami tootmiseks kulub ainult 0,5 tonni seda kütust. Samal ajal suurendab malm korrosioonikindlust ja tugevust. Kivisütt kasutatakse räbustina messingi, pronksi, vase, mangaani, tsingi ja nikli sulatamisel. Seda kasutatakse tahkete määrdeainete valmistamiseks masinaehituses, lihvimiseks instrumentide valmistamisel ja trükkimisel jne. Erinevatel eesmärkidel kasutatavad filtrid on valmistatud puusöest.
Tänapäeval hakatakse puusütt nägema alternatiivina traditsioonilistele kütustele: erinevalt söest, naftast ja gaasist kuulub see taastuvate materjalide hulka. Veelgi enam, kaasaegsed tehnoloogiad võimaldavad saada sütt isegi tööstusjäätmetest: saepurust, tolmust, põõsastest jne. Sellisest purustatud toorainest moodustatakse brikett, mis annab 1,5 korda rohkem soojust kui tavaline puusüsi. Sel juhul eraldub soojust pikemaks ajaks ja soojus on ühtlane.
Kuidas süsi valmistatakse
Kuni 20. sajandini saadi puusütt puidu või erikujuliste hunnikute põletamisel. Neisse pandi puit, kaeti maaga ja süüdati läbi spetsiaalsete tehtud aukude. See tehnoloogia on üldiselt saadaval ja seda kasutatakse mõnes riigis siiani. Kuid sellel on madal efektiivsus: 1 kg kivisütt kulub kuni 12 kg puitu, pealegi on võimatu kontrollida saadud söe kvaliteeti. Järgmine etapp söepõletuse arendamises oli torude kasutamine mullaahjudes. See parendus suurendas protsessi efektiivsust: kilogrammi kohta kulus 8 kg puitu.
Kaasaegsetes söepõletusahjudes kulub ühe kilogrammi toote kohta 3-4 kg toorainet. Samas pööratakse palju tähelepanu protsessi keskkonnasõbralikkusele: söe tootmisel eraldub atmosfääri palju suitsu, tahma ja kahjulikke gaase. Kaasaegsed paigaldised püüavad eralduvad gaasid kinni, suunavad need spetsiaalsetesse kambritesse, kus seda kasutatakse ahju kuumutamiseks koksitemperatuurini.
Puidu muundumine puusöeks toimub hapnikuvabas atmosfääris kõrgel temperatuuril (pürolüüsi reaktsioon). Kogu protsess on jagatud kolme etappi:
- 150 ° C juures eemaldatakse puidust niiskus;
- 150-350 o C juures gaaside eraldumine ja orgaaniliste saaduste teke;
- temperatuuril 350-550 °C eraldatakse vaigud ja mittekondenseeruvad gaasid.
Vastavalt GOST-ile jagatakse puusüsi mitmeks klassiks sõltuvalt kasutatavast puiduliigist:
- A - lehtpuu;
- B - kõva ja pehme lehtpuu, okaspuud (o).
B- ja C-klassid - enamasti on need söebrikettid, mille valmistamiseks kasutatakse puidujäätmete töötlemise ettevõtteid. See on suurepärane biokütuse tüüp, mida on Euroopas pikka aega kasutatud kütteks ja isegi elektrijaamades: nende põlemisel ei moodustu väävliühendeid (söes pole väävlit) ja süsivesinikke sisaldub minimaalses koguses. Esivanemate tehnoloogiat kasutades saate iseseisvalt põletada sütt oma vajaduste jaoks. ...
Peaaegu 200 aastat tagasi seletas hiilgav vene teadlane M.V.Lomonosov täiesti õigesti fossiilse kivisöe teket taimejääkidest samamoodi nagu praegu tekib turvas. Lomonosov tõi välja ka turba kivisöeks muutumiseks vajalikud tingimused: taimestiku lagunemine "ilma vaba õhuta", kõrge temperatuur Maa sees ja "katusekoormus", see tähendab kivimite surve.
Turba kivisöeks muutumine võtab väga kaua aega. Sohu koguneb turvas ja ülaltpoolt kasvab soo üha uute taimekihtidega. Sügavuses muutub turvas pidevalt. Taimi moodustavad keerulised keemilised ühendid lagunevad lihtsamateks. Üks osa lahustub ja kantakse veega minema, teine läheb gaasilisse olekusse: süsihappegaas ja kerggaas - metaan (sama gaas põleb ka meie ahjudes). Söe tekkes mängivad olulist rolli kõik turbaalad asustavad seened ja bakterid. Need aitavad lagundada taimekudet. Nende muutuste käigus turbas koguneb sinna kõige püsivam aine, süsinik. Turvas muutub muutudes üha süsinikurikkamaks.
Süsiniku akumuleerumine turbas toimub ilma hapnikuta, vastasel juhul muutuks süsinik hapnikuga ühinedes täielikult süsihappegaasiks ja aurustuks. Tekkivad turbakihid isoleeritakse esialgu õhuhapnikust neid kattev vesi, seejärel äsja moodustunud turbakihid.
Nii käibki tasapisi turba fossiilseks kivisöeks muutmise protsess. Fossiilse kivisöe põhitüüpe on mitu: pruunsüsi, pruunsüsi, bituumenkivisüsi, antratsiit, rabakivi jne.
Kõige sarnasem turbaga on pruunsüsi – lahtine pruunsüsi, päritolult mitte väga vana. Sellel on selgelt näha taimede jäänused, peamiselt puit (sellest ka nimi "pruunsüsi", mis tähendab "puidust"). Ligniit on puitturvas. Kaasaegsetes parasvöötme turbarabades tekib turvas peamiselt turbasamblast, tarnast ja pilliroost, kuid maakera subtroopilises vööndis, näiteks USA-s Florida metsarabades, tekib ka puitturvast, väga sarnane fossiilse pruunsöega.
Tugevama lagunemise ja taimejääkide muutumise korral tekib pruunsüsi. Selle värvus on tumepruun või must; see on pruunsöest tugevam, puidujäänused on vähem levinud ja raskemini eristatavad. Põlemisel annab pruunsüsi rohkem soojust kui pruunsüsi, kuna see on süsinikurikkam. Pruunsüsi ei muutu aja jooksul alati kiviks. Teadaolevalt on Moskva piirkonna basseini pruunsüsi sama vana kui kivisüsi Uurali läänenõlval (Kizelovski bassein). Pruunsöe kiviks muutumise protsess toimub ainult siis, kui pruunsöe kihid vajuvad maakoore sügavamatesse horisontidesse või toimuvad mägede ehitusprotsessid. Pruunsöe kiviks või antratsiidiks muutmiseks on Maa sisikonnas vaja väga kõrget temperatuuri ja suurt rõhku. Söes on taimede jäänused nähtavad ainult mikroskoobi all; see on raske, läikiv ja sageli väga tugev. Mõned bituumensöe liigid koksitakse ise või koos teiste liikidega, st muudetakse need koksiks.
Kõige rohkem süsinikku sisaldab must läikiv kivisüsi – antratsiit. Sellest on taimejäänuseid võimalik leida vaid mikroskoobi all. Põlemisel toodab antratsiit rohkem soojust kui kõik muud tüüpi kivisüsi.
Rabapea - tihe must kivisüsi nõgusa murdepinnaga; kuivdestilleerimine annab suures koguses kivisöetõrva – väärtuslikku toorainet keemiatööstusele. Rabapea moodustub vetikatest ja sapropelist.
Mida kauem kivisüsi maapinna kihtides lebab ja mida rohkem sellele survet ja sügavat kuumust avaldatakse, seda rohkem see süsinikku sisaldab. Antratsiit sisaldab umbes 95% süsinikku, pruunsüsi - umbes 70% ja turvas - 50–65%.
Soos, kuhu esialgu koguneb turvas, saavad tavaliselt veega läbi savi, liiv ja erinevad lahustunud ained. Need moodustavad turbas mineraalseid lisandeid, mis jäävad seejärel kivisöesse. Need lisandid moodustavad sageli vahekihte, mis jagavad söekihi mitmeks kihiks. Lisand saastab kivisütt ja raskendab selle kaevandamist.
Söe põletamisel jäävad kõik mineraalsed lisandid tuha kujul. Mida parem on kivisüsi, seda vähem peaks selles olema tuhka. Hea söe puhul on see vaid paar protsenti, kuid mõnikord ulatub tuha kogus 30-40%. Kui tuhka on üle 60%, siis kivisüsi ei põle üldse ega kõlba kütuseks.
Söeõmblused erinevad mitte ainult koostise, vaid ka struktuuri poolest. Mõnikord koosneb õmbluse kogu paksus puhtast kivisöest. See tähendab, et see tekkis turbarabas, kuhu savi ja liivaga saastunud vesi peaaegu ei sattunud. Sellist kivisütt saab kohe põletada. Sagedamini vahelduvad söeõmblused savi- või liivakihtidega. Neid söeõmblusi nimetatakse keerukateks. Näiteks on neis sageli 10–15 mitme sentimeetri paksust savikihti, 1 m paksuse kihi kohta, samas kui puhast kivisütt on vaid 60–70 cm; aga kivisüsi võib olla väga hea kvaliteediga.
Vähese võõrlisandite sisaldusega kivisöest kütuse saamiseks rikastatakse kivisütt. Kaevandusest saadetakse kivi kohe töötlemistehasesse. Seal purustatakse kaevanduses kaevandatud kivi spetsiaalsetes masinates väikesteks tükkideks ja seejärel eraldatakse kivisöest kõik savikamakad. Savi on alati kivisöest raskem, mistõttu söe ja savi segu pestakse veevooluga. Joa jõud valitakse nii, et see kannaks kivisütt ja raskem savi jääks allapoole. Seejärel lastakse vesi koos kivisöega läbi peene resti. Vesi voolab alla ja juba puhas kivisüsi, millel puuduvad saviosakesed, koguneb resti pinnale. Sellist kivisütt nimetatakse rafineeritud. Sellesse jääb väga vähe tuhka. Juhtub, et kivisöes sisalduv tuhk ei osutu kahjulikuks lisandiks, vaid kasulikuks mineraaliks. Nii näiteks moodustab ojade ja jõgede poolt sohu toodud õhuke savine muda sageli väärtusliku tulekindla savi vahekihte. See on spetsiaalselt välja töötatud või kogutud söe põletamisel järelejäänud tuhast ning seejärel kasutatud portselani ja muude toodete valmistamiseks. Mõnikord leidub kivisütt tuhas.
Kui leiate vea, valige tekstiosa ja vajutage Ctrl + Enter.
See artikkel annab teavet huvitava settekivimi kohta, millel on suur majanduslik tähtsus. Seda oma päritoluloo poolest hämmastavat kivimit nimetatakse kivisöeks. Tema haridustee on üsna uudishimulik. Tuleb märkida, et hoolimata asjaolust, et see tõug moodustab vähem kui ühe protsendi kõigist maa peal eksisteerivatest settekivimitest, on sellel suur tähtsus paljudes inimelu valdkondades.
Üldine informatsioon
Kuidas tekkis bituumenkivisüsi? Selle teke hõlmab paljusid looduses toimuvaid protsesse.
Süsi ilmus Maale umbes 350 miljonit aastat tagasi. Lihtsamalt öeldes juhtus see järgmiselt. Puutüved, mis langesid vette koos muu taimestikuga, moodustasid järk-järgult tohutud lagunemata orgaanilise massi kihid. Piiratud hapniku juurdepääs ei lasknud sellel segadusel laguneda ja mädaneda, mis järk-järgult vajus oma raskuse all aina sügavamale. Pikka aega ja seoses maakoore kihtide nihkumisega läksid need kihid märkimisväärsele sügavusele, kus kõrgete temperatuuride ja kõrge rõhu mõjul muutus see mass kivisöeks.
Allpool vaatleme lähemalt, kuidas ilmus bituumenkivisüsi, mille moodustumine on väga huvitav ja uudishimulik.
Söe liigid
Maailma kaasaegsetes söemaardlates kaevandatakse erinevat tüüpi kivisütt:
1. Antratsiit. Need on kõige kõvemad sordid, mis on kaevandatud suurest sügavusest ja millel on kõrgeim põlemistemperatuur.
2. Bituumenkivisüsi. Paljusid selle sorte kaevandatakse avatud kaevandustes ja kaevandustes. See tüüp on inimtegevuse valdkondades kõige levinum.
3. Pruunsüsi. See on kõige noorem turbajääkidest tekkinud liik, millel on madalaim põlemistemperatuur.
Kõik need kivisöe vormid ladestuvad õmblustesse ja nende kogunemiskohti nimetatakse söebasseinideks.
Söe päritolu teooriad
Mis on bituumenkivisüsi? Lihtsamalt öeldes on see settekivim akumuleeritud, tihendatud ja aja jooksul töödeldud taimi.
On kaks teooriat, millest populaarsem on paljude geoloogide oma. See on järgmine: kivisütt moodustavad taimed on kuhjunud suurtesse turba- või mageveesoodesse tuhandeid aastaid. See teooria eeldab taimestiku kasvu kohas, kus kivid leitakse, ja seda nimetatakse "autohtoonseks".
Teine teooria põhineb asjaolul, et mujalt üle kantud taimedelt kogunes söekihte, mis ladestusid üleujutustingimustes uude piirkonda. Teisisõnu tekkis kivisüsi transporditud taimejäätmetest. Teist teooriat nimetatakse allohtoonseks.
Mõlemal juhul on kivisöe tekke allikaks taimed.
Miks see kivi põleb?
Peamine kasulike omadustega keemiline element kivisöes on süsinik.
Olenevalt moodustumise tingimustest, protsessidest ja õmbluste vanusest sisaldab iga kivisöelaardla teatud protsenti süsinikku. See indikaator määrab fossiilkütuse kvaliteedi, kuna soojusülekande tase on otseselt seotud põlemisel oksüdeerunud süsiniku kogusega. Mida suurem on antud kivimi põlemissoojus, seda sobivam on see soojuse ja energia allikaks.
Mis on bituumenkivisüsi inimeste jaoks kogu maailmas? Esiteks on see parim kütus, mis sobib erinevatele eluvaldkondadele.
Fossiilidest kivisöes
Kivisöest leitud fossiilsed taimeliigid ei toeta autohtoonset päritoluteooriat. Miks? Näiteks Pennsylvania söemaardlatele iseloomulikud lümfipuud ja hiidsõnajalad võisid kasvada soistes tingimustes, samas kui teised sama basseini fossiilsed taimed (okaspuu või hiidkorte jne) eelistasid soisemate kohtade asemel rohkem kuivanud pinnast. . Selgub, et need viidi kuidagi nendesse kohtadesse.
Kuidas tekkis bituumenkivisüsi? Loodusharidus on hämmastav. Kivisöes leidub sageli ka merefossiile: molluskeid, kalu ja käsijalgseid (või käsijalgseid). Söeõmblustes leidub ka söekalle (täiuslikult säilinud fossiilsete taimede ja loomade, sealhulgas mereloomade ümarad kortsunud massid). Näiteks väikest mereanneliidi ussi leidub tavaliselt taimede küljes Põhja-Ameerika ja Euroopa söes. Need kuuluvad süsiniku perioodi.
Mereloomade esinemine kivisöe settekivimites, mis on segatud mittemeretaimedega, näitab, et nad segunesid liikumise käigus. Looduses toimusid hämmastavad ja pikad protsessid, enne kui bituumensüsi lõpuks tekkis. Tema selline haridus kinnitab allohtoonset teooriat.
Hämmastavad leiud
Huvitavamad leiud söekihtidest on vertikaalselt lebavad puutüved. Sageli läbivad nad tohutuid kivimikihte, mis on söekihiga risti. Sellises vertikaalses asendis olevaid puid leidub sageli söemaardlatega seotud õmblustes ja veidi harvem söes endas. Liikumise ja puutüvede osas on paljud seda meelt.
Üllataval kombel pidi sete nii kiiresti kogunenud, et katta need puud enne nende lagunemist (mädanemist) ja kukkumist.
Siin on üsna huvitav kivisüsi tekkelugu. Selliste kihtide moodustumine maa soolestikus on põhjus edasiseks uurimiseks, et otsida vastuseid paljudele küsimustele.
Kust on pärit kivisöe tükid?
Söe muljetavaldav väline omadus on see, et see sisaldab tohutuid tükke. Neid suuri plokke on leitud paljude maardlate söekihtidest juba üle sajandi. Lääne-Virginia söemaardlast kogutud 40 rahnu keskmine kaal oli umbes 12 naela, suurim neist 161 naela. Pealegi olid paljud neist moonde- või vulkaanilised kivimid.
Uurija Price väitis, et need võidi puude juurtesse põimudes kaugelt Virginia osariigi söeväljale toimetada. Ja see järeldus toetab ka kivisöe moodustumise allohtoonset mudelit.
Järeldus
Paljud uuringud tõestavad kivisöe tekke allohtoonse teooria tõesust: maismaa- ja mereloomade ja -taimede jäänuste olemasolu eeldab nende liikumist.
Samuti on uuringud näidanud, et selle kivimi metamorfism ei nõua pikaajalist (miljoneid aastaid) kokkupuudet rõhu ja kuumusega – see võib tekkida ka kiire kuumenemise tulemusena. Ja söesetetes vertikaalselt paiknevad puud kinnitavad taimestiku jäänuste üsna kiiret kuhjumist.
Laadimine ...