Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat gebeurt er met kolen onder druk?

De transformatie van steenkool onder druk is een complex proces dat afhankelijk is van verschillende factoren, waaronder:

* Het type steenkool: Verschillende soorten kolen (antraciet, bitumineus, subbitumineus, bruinkool) hebben verschillende samenstellingen en structuren, die beïnvloeden hoe ze reageren op druk.

* Temperatuur: Alleen druk veroorzaakt geen significante verandering in steenkool. In combinatie met hoge temperaturen beïnvloedt de druk echter aanzienlijk de eigenschappen.

* tijd: De duur van blootstelling aan druk en temperatuur beïnvloedt de mate van transformatie.

Dit is wat er kan gebeuren met kolen onder druk:

1. Verdichting en verdichting:

* Naarmate de druk toeneemt, wordt de kolen compacter. Dit knijpt gassen en vocht uit, wat leidt tot verhoogde dichtheid en een afname van de porositeit.

2. Metamorphism:

* Wanneer steenkool wordt onderworpen aan intense druk en warmte gedurende lange periodes, ondergaat het metamorfisme , transformeren in verschillende soorten kolen met verschillende eigenschappen:

* Lignite (kolen met lage rang) kan transformeren in subbituminous of bitumineus Steenkool (hogere rangkolen).

* bitumineus Steenkool kan transformeren in antraciet (de hoogste rang van steenkool), een hardere en dichtere steenkool met een hoger koolstofgehalte.

* antraciet kan verder transformeren in meta-antraciet , die nog moeilijker en dichter is, lijkt op grafiet.

3. Coalificatie:

* Coalificatie is een proces waarbij de organische stof in steenkool transformeert door toenemende druk en temperatuur. Dit proces omvat:

* Uitdroging: Vocht wordt uit de steenkool verwijderd.

* Vluchting: Vluchtige verbindingen zoals methaan en andere koolwaterstoffen worden vrijgegeven.

* carbonisatie: Het aandeel koolstof in de steenkool neemt toe naarmate andere elementen zoals waterstof, zuurstof en stikstof worden verwijderd.

* toenemende hardheid en dichtheid: Naarmate de steenkool koolstofrijker wordt, wordt het harder en dichter.

4. Vorming van aardolie en aardgas:

* Onder extreem hoge druk en temperatuur kan steenkool worden omgezet in petroleum en aardgas . Dit gebeurt wanneer organisch materiaal in steenkool ontleedt in koolwaterstoffen.

5. Vorming van grafiet:

* Onder extreem hoge druk en temperatuur kan antraciet transformeren in grafiet , een vorm van zuivere koolstof met een gelaagde structuur.

Samenvattend omvat de transformatie van steenkool onder druk verdichting, metamorfisme en coalificatie, wat leidt tot een verandering in haar eigenschappen, waaronder rang, dichtheid, hardheid en chemische samenstelling. De exacte uitkomst hangt af van de specifieke drukomstandigheden, temperatuur en tijd.