2. Классификация твердого топлива по его происхождению

2. Классификация твердого топлива по его происхождению

Торф, бурые угли, каменные угли и антрациты образовались в процессе последовательной углефикации отмершей растительной массы.

По исходной материнской органической массе и условиям, при которых происходили процессы углеобразования, различают угли гумусового и сапропелевого происхождения.

Угли гумусового происхождения - исходным углеобразующим веществом является ежегодно отмирающая многоклеточная наземная растительность, которая скапливается в заболоченных местах. Слой воды препятствует свободному доступу воздуха. Без доступа воздуха эта масса подвергалась преобразованиям. В результате содержание углерода повышалось, а кислорода, водорода и азота - уменьшалось. Эти процессы протекали в различных условиях (температура, давление, среда)  и с различной интенсивностью.

Углефикация топлив - освобождение от наиболее непрочных содержащих кислород компонентов и обогащение углеродом. Степень углефикации может быть различной. Она не всегда соответствует геологическому возрасту топлива. Геологический возраст угля - период времени процесса углеобразования.

Оторфянение - начальные стадии биохимических процессов, процессов разложения и окисления. Эти процессы протекают за счет наличия кислорода, входящего в состав клетчатки (целлюлозы), лигнина. Наиболее легко разлагается клетчатка. Лигнин стойкий к биохимическим реакциям, но весьма разрушается в окислительных процессах. В древесине содержание лигнина 20 - 30%.

В процессе оторфянения лигнин переходит в лигнинные кислоты. При этом понижается содержание кислорода, повышается содержание углерода. В результате образуется торф. Торф – это темно-бурая масса, образовавшаяся в результате биохимического разложения растений, содержащая также остатки неразложившихся частей растений

Торф, получаемый из верхних слоев залежей, слаборазложившийся, волокнистого строения. Высокая степень разложения достигается в торфяных залежах, которые образовались в низинных болотах.

Из торфяной массы образуются бурые угли. Лигнинные кислоты в буроугольной стадии превращаются в гумусовые кислоты. Из бурых углей потом образуются каменные угли и антрациты. Лигнин - главный углеобразователь углей гумусового типа. Лигнин - это продукт полимеризации состава (С₁₀Н₁₂О₄)_n, содержащий одну метоксильную (–ОСН₃) группу на каждую единицу звена С₁₀. В полимере лигнина содержится 36 звеньев по С₁₀. Структурный элемент лигнина имеет фенилпропановую группировку – [С₆Н₅ – C – C – C]_n.

Угли сапропелевого происхождения - исходное вещество образуется в заливах, озерах, лиманах, в застойных водоемах мелководных морей. Растительная часть исходного вещества состоит в основном из примитивных одноклеточных водорослей. Исходным углеобразующим веществом углей сапропелевого происхождения является жировое вещество, содержащееся в клетке. Процессы углефикации идут под водой при слабом доступе воздуха в условиях длительного воздействия микроорганизмов.

Торфяная стадия сапропелитов представляет собой гниющий ил – сапропель. Дальнейшая углефикация приводит к образованию сапропелевых углей. Буроугольная стадия сапропелевых углей - богхеды.

Встречаются также угли смешанного происхождения с преобладанием гумусового или сапропелевого материала. К твердым топливам этого класса относятся горючие сланцы. Они  представляют собой твердые минеральные породы (глинистая или мергелевая масса), пропитанные нефтеподобными органическими веществами сапропелевого происхождения.