4 أنواع من الفحم: ما هي وكيفية تجفيفها؟

الفحم وقود أحفوري مهم. عند احتراقه، يُطلق كمية كبيرة من الطاقة الحرارية، ويُستخدم على نطاق واسع في العديد من الصناعات الرئيسية، مثل توليد الطاقة، والمعادن، والصناعات الكيميائية، ومواد البناء.

ومع ذلك، غالبًا ما يستخدم الإنتاج الصناعي الفحم الرطب، مثل الأنثراسايت والليغنيت والكوك وطبقة الفحم الطينية. وتتميز هذه الفحم بانخفاض قيمتها الحرارية، كما أنها تُهدر الموارد. كيف يُمكن تجفيف الفحم الرطب بفعالية لتحسين كفاءة احتراقه؟

4 أنواع من الفحم

يتكوّن الفحم الطبيعي نتيجة عملية كربنة النباتات بفعل النشاط الجيولوجي. في البداية، تتراكم بقايا النباتات تدريجيًا في بيئة رطبة قليلة الأكسجين لتُشكّل مادة عضوية لينة - فحم الخث.

مع مرور الوقت، يتحول الخث إلى فحم تحت درجات حرارة وضغوط عالية ناتجة عن حركة القشرة الأرضية. تُسمى هذه العملية التفحم. تجدر الإشارة إلى أنه يمكن استخدام الخث أيضًا للحرق بعد التجفيف، ولذلك لا يزال يُستخدم كطاقة في بعض المناطق.

هناك أربعة أنواع من الفحم، تبعًا لدرجة تفحمه. لكل نوع من الفحم نسبة كربون وقيمة حرارية واستخدام خاص به.

1. أنثراسايت

يُعدّ الفحم الأنثراسيت أجود أنواع الفحم، ويُعرف أيضًا باسم "الفحم الصلب". فهو صلب، هش، أسود اللون، ذو لمعان معدني ناعم. هذا النوع من الفحم نادر جدًا، إذ لا يُشكّل سوى حوالي 1% من إجمالي الفحم.

يصل محتوى الكربون في فحم الأنثراسايت إلى أكثر من 86%. يُنتج هذا الفحم، الذي يُحرق تقريبًا، دخانًا قليلًا، وله قيمة حرارية عالية، إلا أن سعره مرتفع نسبيًا. ويُستخدم بشكل رئيسي في الصناعات المعدنية والتدفئة المدنية عالية المستوى.

2. الفحم البيتوميني

يُعد الفحم البيتوميني من أكثر أنواع الفحم شيوعًا. وهو فحم متوسط الدرجة، يتميز بدرجة تفحم أعلى من الفحم شبه البيتوميني، ولكنه أقل من الفحم الأنثراسيت.

يتميز الفحم البيتوميني بقيمة حرارية عالية، وهو الوقود الرئيسي لمحطات الطاقة ومصانع الصلب حول العالم. يتميز الفحم البيتوميني بتماسكه، ويمكن استخدامه في صناعة الكوك. غالبًا ما يكون سطحه مخططًا بألوان فاتحة وداكنة متناوبة.

3. الفحم شبه البيتوميني

الفحم شبه القاري هو فحم ذو درجة تفحم بين الفحم القاري والليغنيت. لونه أسود وباهت. معظم الفحم المستخرج من المناجم ينتمي إلى الفحم شبه القاري.

يتميز بمحتوى رطوبة أعلى، ومحتوى كربون أقل من الفحم البيتوميني، وقيمة حرارية منخفضة إلى متوسطة، واحتراق مستقر، ويُستخدم بشكل رئيسي في توليد الطاقة. وهو وقود متوسط المدى يُستخدم على نطاق واسع في صناعة الطاقة.

4. الليجنيت

الليجنيت، المعروف أيضًا باسم الفحم البني، يُدفن عادةً بعمق ضحل، ويُستخرج بسهولة من المناجم المفتوحة. وهو أقل أنواع الفحم تفحمًا، إذ يحتوي على نسبة منخفضة من الكربون (25% إلى 35%)، ونسبة عالية من الماء (20% إلى 70%)، وقيمة حرارية منخفضة.

الليجنيت شديد التطاير، ويميل إلى الاحتراق تلقائيًا، وعمره التخزيني قصير، لذا يجب مراقبته بعناية. يُستخدم هذا النوع من الفحم بشكل رئيسي في محطات الطاقة الحرارية.

بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من أنواع الفحم والمنتجات الثانوية المشتقة من معالجة الفحم، مثل مخلفات الفحم، والفحم الكوك (مثل فحم البترول)، والفحم الخالي من الدهون، وفحم اللهب الطويل، وشبه الكوك، والفحم النظيف، وفحم الغاز، وما إلى ذلك.

لماذا تجفف الفحم؟

غالبًا ما يحتوي الفحم الخام على نسبة رطوبة عالية، وخاصة الليجنيت بنسبة تزيد عن 30%، مما يقلل من القيمة الحرارية وكفاءة الاحتراق، ويؤدي إلى احتراق غير كامل في الغلاية وهدر الطاقة.

علاوة على ذلك، تُنتج عمليات استخلاص الفحم وغسله مخلفات نفايات صناعية، مثل مخاط الفحم ورواسب الفحم. كما أنها تتميز بمحتوى مائي مرتفع وقيمة حرارية منخفضة، مما يصعب استخدامها مباشرةً. يمكن لعملية تجفيف الفحم تحويلها إلى مواد قابلة للاحتراق، مما يُحسّن كفاءة استخدام الموارد.

ثانياً، الفحم الرطب ثقيل وكبير الحجم، مما لا يؤدي إلى زيادة تكاليف النقل والتخزين فحسب، بل يتكتل أيضاً ويلتصق بالمعدات بسهولة، مما يتسبب في الانسداد والتآكل.

يتميز الفحم المجفف بكثافة عالية وحجم صغير، وهو ليس مناسبًا للنقل والتكديس فحسب، بل يقلل أيضًا من معدل الفشل، ويحسن استقرار النظام، ويطيل عمر المعدات.

لذلك، يُعد تجفيف الفحم أمرًا بالغ الأهمية! ويُستخدم الفحم المجفف على نطاق واسع في مصانع الصلب، ومراجل محطات الطاقة، ومصانع مواد البناء.

كيف تقوم بتجفيف الفحم بشكل فعال؟

تواجه مجففات الفحم التقليدية مشاكل مثل تكلفة التجفيف العالية، واستهلاك الطاقة العالي، والتجفيف غير المتساوي، والتشغيل المعقد.

تم تصميم خط تجفيف الفحم أحادي الأسطوانة من FTM Machinery لأنواع مختلفة من الفحم (على سبيل المثال، كشط الكوك، قابلية اشتعال الليجنيت)، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة التجفيف والسلامة، ويزيد القيمة الحرارية بأكثر من 30٪.

خط تجفيف الفحم

يشتمل خط تجفيف الفحم بالكامل عادةً على الروابط الأساسية التالية:

1. 1 حوض التغذية : يدخل الفحم الرطب إلى آلة تجفيف الفحم من خلال هذا المدخل.
2. 2 الأسطوانة الدوارة : تدور الأسطوانة الأسطوانية ببطء، بحيث يتعرض الفحم بالكامل لمصدر الحرارة في الأسطوانة، ويتم تسخينه وتجفيفه بالتساوي.
3. ٣. الموقد وفرن الهواء الساخن : يوفران مصدرًا للحرارة لتجفيف الفحم الخام، ويولدان هواءً ساخنًا يُنفخ في الأسطوانة، ويوفران الحرارة اللازمة. يمكن أن يكون مصدر الحرارة الغاز الطبيعي، أو غاز الفحم، أو الديزل، أو أنواعًا أخرى من الوقود.
4. 4 جهاز لوحة الرفع : ترفع لوحة الرفع الموجودة في الأسطوانة الفحم وتوزعه بالتساوي عند الدوران، مما يزيد بشكل فعال من مساحة تسخين الفحم، وبالتالي تحقيق التجفيف الفعال.
5. 5 نظام العادم وجمع الغبار : استنفاد المياه المتبخرة أثناء عملية التجفيف وجمع غبار الفحم، وهو صديق للبيئة ويوفر الطاقة.
6. 6 نظام التحكم الذكي : يشمل أجهزة الاستشعار والشاشات ولوحات التحكم، والتي تستخدم للتحكم تلقائيًا في المعلمات مثل وقت التجفيف ودرجة حرارة التجفيف والرطوبة والسرعة وما إلى ذلك لضمان جودة التجفيف.

مجفف الأسطوانة الواحدة هو المعدات الأساسية لتجفيف الفحم

غالبًا ما يستخدم مجفف الفحم مجففًا أسطوانيًا واحدًا على شكل أسطوانة يدور حول محوره، ولذلك يُطلق عليه أيضًا اسم مجفف الأسطوانة الدوارة أو مجفف الأسطوانة.

يُحلّ هذا المجفف مشاكل صيانة المجففات ثلاثية المرور، ويوفر كفاءة عالية، وسعة كبيرة، وأتمتة كاملة، وتكاليف تجفيف منخفضة. يُمكن لهذا المجفف أحادي الأسطوانة خفض رطوبة الفحم إلى أقل من 13%، وهو من أكثر المنتجات مبيعًا في السوق لسنوات.

خمس مزايا لمجفف الأسطوانة الواحدة:

1. قدرة تجفيف قوية

2. تأثير تجفيف جيد، لا يوجد التصاق

3. أداء ختم قوي

4. قابلة للتكيف مع مصادر الحرارة المتعددة

يعتمد مصدر الحرارة المحدد الذي يستخدمه مجفف الفحم على احتياجات الإنتاج الخاصة بك، ومصدر الوقود، ومتطلبات التقييم البيئي، وتكلفة الاستثمار في المعدات، وتكلفة الإنتاج.

5. تشغيل مستقر وصيانة سهلة

خاتمة

مع تشديد اللوائح البيئية، يلعب تجفيف الفحم بكفاءة دورًا حيويًا في معالجة الفحم. تُحسّن مجففات الأسطوانة الواحدة من FTM Machinery جودة الفحم وتُخفّض تكاليف الإنتاج. نوفر عملية تجفيف فحم مُخصصة في مكان واحد. تواصل معنا للحصول على تفاصيل المعدات وخطط المشاريع لدعم استخدامات الفحم الفعالة والآمنة ومنخفضة الكربون.