Belangrijkste verschil - Steenkool versus houtskool

Steenkool en houtskool zijn koolstofhoudende verbindingen. Steenkool is een sedimentair gesteente. Het is voornamelijk samengesteld uit koolstof samen met sporenhoeveelheden van enkele andere elementen zoals waterstof, zwavel en stikstof. Houtskool daarentegen is een onzuivere vorm van koolstof die wordt verkregen door gedeeltelijke verbranding van koolstofhoudende materialen in aanwezigheid van beperkte zuurstof. Het belangrijkste verschil tussen steenkool en houtskool is dat: steenkool is een van nature voorkomende fossiele brandstof, terwijl houtskool wordt gevormd als gevolg van het verbranden van koolstofhoudende materialen.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is steenkool? - Definitie, steenkool als brandstof, verkoling 2. Wat is houtskool? - Definitie, verschillende typen, gebruik 3. Wat is het verschil tussen steenkool en houtskool? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: actieve kool, antraciet, bitumineuze steenkool, koolstof, verkoling, houtskool, steenkool, verkoling, cokes, fossiele brandstoffen, bruinkool, stuk houtskool, verpulveren, pyrolyse, subbitumineuze steenkool, suikerkool, syngas

Wat is steenkool?

Steenkool is een brandbaar zwart of donkerbruin gesteente dat voornamelijk bestaat uit verkoold plantaardig materiaal, dat voornamelijk wordt aangetroffen in ondergrondse lagen (kolenbedden). Het is een koolstofrijk materiaal. Deze verbinding komt voor als een sedimentair gesteente. Steenkool is een van de belangrijkste fossiele brandstoffen die over de hele wereld worden gebruikt.

Steenkool bestaat voornamelijk uit koolstof samen met enkele andere elementen zoals waterstof, zwavel en stikstof in sporenhoeveelheden. Steenkool wordt gevormd wanneer dood dierlijk en plantaardig materiaal gedurende miljoenen jaren een biologisch en geologisch proces ondergaan. Via steenkoolwinning wordt steenkool uit de grond gewonnen.

Steenkool is een goede energiebron. Door steenkool te verbranden kan elektriciteit en warmte worden opgewekt. Steenkool is ook een van de belangrijkste bronnen van kooldioxide die vrijkomt in het milieu; daarom speelt het een belangrijke rol met betrekking tot de opwarming van de aarde. Er zijn verschillende soorten steenkool, afhankelijk van verschillende parameters. Hieronder volgen enkele voorbeelden.

Steenkool als brandstof

Steenkool wordt voornamelijk gebruikt als brandstof om elektriciteit en warmte te produceren door middel van verbranding. Het verbruik van steenkool voor dit doel neemt jaar na jaar toe. Voor de opwekking van elektriciteit staat steenkool voorop verpulverd (gereduceerd tot fijne deeltjes) en vervolgens verbrand in een oven. Aan deze oven is een ketel bevestigd die water omzet in stoom. De warmte die wordt geproduceerd door de verbranding van steenkool kan water koken om stoom te produceren. Stoom wordt gebruikt om turbines te laten draaien om elektriciteit op te wekken.

Een andere manier om elektriciteit op te wekken is door IGCC-centrales (Integrated Gasification Combined Cycle-centrales). Hier wordt steenkool vergast om syngas te creëren (syngas is de korte naam voor synthesegas. Het is een brandstofgasmengsel dat waterstof, koolmonoxide-achtige gassen bevat). Dit syngas wordt vervolgens verbrand in een gasturbine om elektriciteit op te wekken. Deze methode vereist geen verpulvering.

Coalificatie

Coalificatie is het proces waarbij plantaardig materiaal wordt omgezet in steenkool van steeds hogere rang met antraciet als eindproduct. De algemene volgorde van verkoling is als volgt.

Bruinkool → Subbitumineus → Bitumineus → Antraciet

Bruinkool wordt aangeduid als bruinkool. Het wordt beschouwd als de laagste rang van steenkool. de eigenschappen van Subbitumineuze kolen variëren van bruinkool tot bitumineuze steenkool. Bitumineuze kolen wordt ook zwarte steenkool genoemd en is een goede rang van steenkool. Antraciet is een harde, compacte steenkoolsoort met een submetallische glans. Het heeft het hoogste koolstofgehalte en de laagste onzuiverheden. Het wordt beschouwd als de beste rang van steenkool.

Figuur 1: Antracietkool

Microbiële activiteit, die de verkoling bevordert, vindt plaats vanaf ongeveer enkele meters diepte vanaf het aardoppervlak. Maar op grotere diepten zouden geologische processen moeten plaatsvinden om de verkoling te voltooien. De verkoling wordt beïnvloed door drie factoren:

1. Looptijd
2. Toenemende temperatuur
3. Toenemende druk

Duur is de tijd die nodig is om steenkool te vormen. Aangezien het natuurlijke verkolingsproces een miljoen jaar duurt, is de duur onbepaald. De temperatuur neemt toe met de diepte vanaf het aardoppervlak (toename met 30^OC per kilometer). De druk neemt ook toe met de diepte. Daarom wordt verkoling direct beïnvloed door temperatuur en druk.

Wat is houtskool?

Houtskool is een poreuze zwarte vaste stof, bestaande uit een amorfe vorm van koolstof, verkregen als een residu wanneer hout, bot of ander organisch materiaal wordt verwarmd in afwezigheid van lucht. Enkele veel voorkomende soorten houtskool zijn als volgt.

Houtskoolproductieproces

Het proces van het produceren van houtskool staat bekend als slow pyrolyse. De productie van houtskool vindt voornamelijk op twee manieren plaats:

1. Oudere methode om een ​​klem te gebruiken. Hier wordt een stapel houtblokken gebruikt die tegen een schoorsteen leunt. De houtblokken worden in een cirkel geplaatst en de stammen worden bedekt met aarde om te voorkomen dat er lucht in de stapel komt. Daarna wordt het aangestoken met een schoorsteen. Houtblokken branden langzaam en veranderen binnen enkele dagen in houtskool.
2. De moderne methode van houtskoolproductie is retorting. Hierbij wordt warmte teruggewonnen uit en uitsluitend geleverd door de verbranding van gas dat vrijkomt bij carbonisatie.

Soorten houtskool

Er zijn weinig soorten houtskool.

Figuur 2: Houtskool

Er zijn veel gebruik van houtskool. Het wordt vaak gebruikt als brandstof. Houtskool wordt gebruikt door smeden omdat houtskool brandt bij hogere temperaturen zoals 2700^OC. Als industriële brandstof wordt houtskool gebruikt voor het smelten van ijzer. Een meest voorkomende gebruik van houtskool, vooral actieve kool, is het gebruik ervan voor zuiveringsdoeleinden. Actieve kool adsorbeert gemakkelijk chemische verbindingen zoals organische onzuiverheden. Houtskool kan ook worden gebruikt als koolstofbron bij chemische reacties.

Verschil tussen steenkool en houtskool

Definitie

Steenkool: Steenkool is een brandbaar zwart of donkerbruin gesteente dat voornamelijk bestaat uit verkoold plantaardig materiaal, dat voornamelijk wordt aangetroffen in ondergrondse lagen (kolenbedden).

Houtskool: Houtskool is een poreuze zwarte vaste stof, bestaande uit een amorfe vorm van koolstof, verkregen als een residu wanneer hout, bot of ander organisch materiaal wordt verwarmd in afwezigheid van lucht.

Vorming

Steenkool: Steenkool wordt gevormd via biologische en geologische processen die dierlijk en plantaardig materiaal miljoenen jaren ondergaan.

Houtskool: Houtskool wordt gevormd door langzame pyrolyse van koolstofhoudende materialen.

Grondstof

Steenkool: Steenkool wordt gevormd uit dood dierlijk en plantaardig materiaal.

Houtskool: Houtskool wordt gevormd uit koolstofhoudende materialen.

Verschijning

Steenkool: Het uiterlijk van steenkool hangt af van het type steenkool; antracietkool heeft een zwarte, metaalachtige glans, terwijl bruinkool een bruine, doffe uitstraling heeft.

Houtskool: Houtskool verschijnt als een poreus zwart vast materiaal.

Functies

Steenkool: Steenkool is een soort sedimentair gesteente.

Houtskool: Houtskool is een poreuze verbinding die een residu is dat wordt verkregen bij het verbranden van hout, turf, enz.

Toepassingen

Steenkool: Steenkool wordt voornamelijk als brandstof gebruikt.

Houtskool: Houtskool wordt gebruikt als brandstof, koolstofbron, voor zuiverings- en filtratiedoeleinden, enz.

Conclusie

Steenkool en houtskool zijn koolstofrijke verbindingen. Steenkool wordt gemaakt als resultaat van biologische en geologische processen die dierlijk en plantaardig materiaal miljoenen jaren ondergaan. Houtskool is een product dat wordt verkregen door langzame pyrolyse van koolstofhoudende materialen. Het belangrijkste verschil tussen steenkool en houtskool is dat steenkool een van nature voorkomende fossiele brandstof is, terwijl houtskool wordt gevormd als gevolg van de verbranding van koolstofhoudende materialen.

Verwijzing:

1. Kopp, Otto C. "Kolen." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 23 nov. 2017, hier beschikbaar.2. "Steenkool." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 20 december 2017, hier beschikbaar. 3. Goldwyn, Meathead. "De wetenschap van houtskool: hoe houtskool wordt gemaakt en hoe houtskool werkt." Geweldige ribben, hier verkrijgbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Kolen antraciet" door Resourcecommitte.House (Public Domain) via Commons Wikimedia2. "Charcoal2" door De oorspronkelijke uploader was Ischaramoochie op Engelse Wikipedia - Overgezet van en.wikipedia naar Commons (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia