Waiyapot ep095 Coal Ranks การจำแนกชนิดหรือลำดับของถ่านหิน

EP. 95 Coal Ranks การจำแนกชนิดหรือลำดับของถ่านหิน

การเกิดถ่านหินมีความหลากหลายทั้งจากปัจจัยของแหล่งกำเนิด ระยะเวลาและสภาวะต่าง ๆ ทำให้ถ่านหินจากแหล่งต่างกันมีองค์ประกอบและคุณสมบัติต่างกันและถูกแบ่งประเภทไว้เป็นลำดับ (coal ranks) ตามคุณภาพ ค่าความร้อน ของถ่านหิน และความสมบูรณ์ทางธรณีวิทยาที่กลายเป็นถ่านหิน (Coalification Process) มีการแบ่งประเภท ตามส่วนประกอบของถ่านหิน (coal types) และแบ่งตามชนิดที่ใช้งาน (coal grade)

coal rank สามารถแยกประเภทตามลำดับชั้นได้เป็น 4 ชนิด คือ Coal Ranks

1. ลิกไนต์ (Lignite) เป็นถ่านหินที่มีสีน้ำตาลผิวด้าน มีซากพืชหลงเหลืออยู่เล็กน้อย มีคาร์บอนร้อยละ 60-75 มีออกซิเจนค่อนข้างสูง มีความชื้นสูงถึงร้อยละ 30-70 เมื่อติดไฟมีควันและเถ้าถ่านมาก มีความชื้นมาก เป็นถ่านหินที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้า บ่มใบยาสูบ

2. ซับบิทูมินัส (Subbituminous) เป็นถ่านหินที่ใช้เวลาในการเกิดนานกว่าลิกไนต์ มีสีน้ำตาลถึงสีดำ ผิวมีทั้งด้านและเป็นมัน มีทั้งเนื้ออ่อนและเนื้อแข็ง มีความชื้นประมาณร้อยละ 25-30 มีคาร์บอนสูงกว่าลิกไนต์ เป็นเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพเหมาะสมในการผลิตกระแสไฟฟ้าและงานอุตสาหกรรม

3. บิทูมินัส (Bituminous) เป็นถ่านหินที่ใช้เวลาในการเกิดนานกว่าซับบิทูมินัส เนื้อแน่น แข็ง มีสีน้ำตาลถึงสีดำสนิท ประกอบด้วยชั้นถ่านหินสีดำมันวาว ใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อการถลุงโลหะ และเป็นวัตถุดิบเพื่อเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงอื่น ๆ

4. แอนทราไซต์ (Anthracite) เป็นถ่านหินที่ใช้เวลาในการเกิดนานกว่าบิทูมินัส มีลักษณะดำเป็นเงา มันวาวมาก มีรอยแตกเว้าแบบก้นหอย มีปริมาณคาร์บอนประมาณร้อยละ 90-98 ความชื้นต่ำประมาณร้อยละ 2-5 มีค่าความร้อนสูงแต่ติดไฟยาก เมื่อติดไฟให้เปลวไฟสีน้ำเงิน ไม่มีควัน ใช้เป็นเชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมต่าง ๆ

• ค่าความร้อนของถ่านหิน (Calorific value or heating value) มีความสำคัญมากในการบอกคุณภาพของถ่านหิน ถ้าความร้อนมากกว่า 14,000 btu/lb จะใช้ปริมาณ fixed carbon เป็นตัวแบ่ง

• ปริมาณความร้อนมีหน่วยเป็น บี.ที.ยู.ต่อปอนด์ (btu/lb) และกิโลแคลอรี่ต่อกิโลกรัม (Kilocalories/kilogram) ค่าความร้อนของถ่านหิน 1 กิโลแคลรี่ต่อกิโลกรัม = 1.8 บี.ที.ยู.ต่อปอนด์ (1 Btu/lb = 0.556 Kilocalories/kilogram, 1 Kilocalories/kilogram = 1.8 Btu/lb)

• ปริมาณความร้อน 1 บี.ที.ยู หมายถึง ปริมาณความร้อนซึ่งใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำซึ่งหนัก 1 ปอนด์ ระดับน้ำทะเลปานกลาง ร้อนขึ้น 1°F (39°F เป็นอุณหภูมิที่น้ำมีความหนาแน่นที่สุด)

Coal types เป็นการแบ่งประเภทถ่านหินตามส่วนประกอบ texture และคุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ แบ่งเป็น 2 กลุ่ม คือ Humic (banded coal ใช้ความมันวาว, luster เป็นตัวแบ่งย่อย) และ Sapropelic (non-banded coal, ใช้ชนิดของซากบรรพชีวินเป็นตัวแบ่ง)

Coal grades เป็นการแบ่งประเภทถ่านหินตามการใช้งาน ได้แก่

1. Stream Coal เป็นถ่านหินที่ใช้ในการต้มน้ำเพื่อปั่นไฟฟ้า บางทีเรียก Thermal coal มีชื่อเรียกในรายละเอียดในการใช้ประโยชน์คือ Low sulfur coal มี sulfur น้อยกว่า 1%S หรือมี sulfur 1.2 pounds per 10,000 Btu, ถ้ามีมากกว่า นี้เรียกว่า High sulfur coal, Low ash คือ เผาแล้วมีขี้เถ้าน้อยกว่า 10%wt, สูงกว่านี้เรียกว่า High ash coal

2. Metallurgical coal, Met coal, or Coking coal เป็น ถ่านหินที่ใช้ผสมเป็น reducing agent ในการถลุงเหล็ก เรียกว่าถ่าน coke มีคุณสมบัติคือ เป็น low sulfur และ low ash coal มี fixed carbon สูง แข็ง มีรูพรุน มี low volatile matter contents <20% ซึ่งมีน้อยมากในธรรมชาติ ดังนั้นจะต้องมีการนำถ่านหินธรรมชาติ ส่วนใหญ่เป็น medium- to high-volatile bituminous rank มาเผาด้วยอุณหภูมิสูงมาก จนถ่านละลายหลอมเหลว และvolatile ระเหยออกไป แล้วปล่อยให้เย็นเป็นวัสดุพรุนแข็ง

3. Chemical and Specialty Coal เป็นถ่านหินที่ใช้เป็นวัสดุทางเคมี เพื่อใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น ใช้ในการทำ silicon metal มีชื่อเรียกตามอุตสาหกรรมที่ใช้เช่น Low ash-fusion temperature coal . , High silicon reactivity coal, ใช้ในการถลุงโลหะ silicon

Fig 95.2 Coal Types classification.

.

-------------------------