Login lub e-mail Hasło   

Informacje o nowym procesie produkcji gazu palnego, wytopu żelaza, produkcji...

Odnośnik do oryginalnej publikacji: http://www.arkiva.pl/artykul.php?id=52
Out of order, exhausted excavations of closed mines of the hard bituminous coal can be used for supplying getting the independence with gas combustible and the production of iron
Wyświetlenia: 6.129 Zamieszczono 28/11/2006

Pobierz aktualny PDF

Informacje o nowym procesie produkcji gazu palnego, wytopu żelaza, produkcji cementu, utylizacji odpadów i ścieków przy wykorzystaniu starych wyrobisk kopalnianych nieopłacalnych w eksploatacji

Motto I

Istnieją powiązania interesów tak przemożne, że nikt nie ma ochoty ich tknąć

Alexandre de Merenches, były, długoletni szef SDECE, francuskiego wywiadu i kontrwywiadu

Motto II

Obyś miał wspaniały pomysł i nie mógł nikogo o tym przekonać

Chińska klątwa

Motto III

Konstanty Ildefons Gałczyński

Dymiący piecyk

Teatrzyk Zielona Gęś
ma zaszczyt przedstawić

„Dymiący piecyk”

WYSTĘPUJĄ:

Chór Polaków
Dymiący piecyk
Osiołek Porfirion
i Dzwony

CHÓR POLAKÓW
basem, wierszem

My tu od wieków stoimy,
a ten piecyk ciągle dymi.
Czy to w lecie, czy też w zimie
piecyk dymi, piecyk dymi,
ach, geopolitycznymi
racjami jesteśmy wyni
[*]

DYMIĄCY PIECYK

O, biedny, biedny jam piecyk,
od wieków te same rzecy.
Od tej ściany do tej ściany
cały piec zaczarowany,
więc czy to w lecie, czy w zimie
dymem natrętnym dymię
i nic się, ach, nic nie zmienia,
a ci Polacy modlą się i grają Szopena,
och!

CHÓR POLAKÓW

Cudu! Cudu!
„Jak jarmużu bedłki”,
tak cudu pragnie lud!

OSIOŁEK PORFIRION
z narzędziami

Nic nie rozumiem. Nie ponimaju. I do not understand.

Wynosi popiół, czyści rury, czyli wykonuje kilka prostych czynności zduńskich

PIECYK
przestaje dymić

CHÓR POLAKÓW
natychmiast z radości pogrąża się w pijaństwo i dzwoni w dzwony

DZWONY
Bum‑buum
tedeum!

CHÓR POLAKÓW
konkluzja

Nasz piecyk cudem zreparowany,
lecz Osiołek Porfirion to gość podejrzany.

biją Porfiriona

KURTYNA

Konstanty Ildefons Gałczyński, pierwodruk: „Przekrój”, 1946, nr 86

Motto IV

Świat utylizacji pełen jest mitów i paradoksów. […] Mit numer dwa głosi, że mamy coraz większy problem ze znalezieniem miejsca do składowania gór naszych domowych śmieci. Ktoś niemądry mógłby zauważyć, że skoro większość tego, co konsumujemy, pochodzi z ziemi, musi się tam znajdować aż nadto miejsca, gdzie moglibyśmy składować nasze śmieci. Nawet jednak przyjmując fakt, że dziury te nie zawsze znajdują się w odpowiednim miejscu, w Wielkiej Brytanii wciąż prowadzi się wiele prac górniczych, po których zostają ogromne, brzydkie szyby, wprost proszące się, by je wypełnić. […] niektóre odpadki […] po prostu nie są warte utylizacji, ponieważ ich zebranie, umycie i transport pochłaniają nieproporcjonalnie dużą ilość energii. Znacznie lepiej spalić je w zakładach energetycznych opalanych odpadkami: w ten sposób każda jednostka energii wyzwolona ze śmieci przekłada się na analogiczną redukcję popytu na elektryczność generowaną z paliw kopalnych

Financial Times, 10.07.2006

Motto V

 


Motto VI

Większość ludzi woli popełnić samobójstwo niż pomyśleć 

Bertrand lord Russell

Motto VII

Mądremu wystarczą dwa słowa, a głupiemu to i referatu mało  

Sofronow Anatolij Władimirowicz (*1911÷†1990) — rosyjski poeta, dramaturg i publicysta

undefinedW miarę postępów wdrażania przedmiotowej technologii Polska może uzyskać nie tylko samowystarczalność w zaopatrzeniu w gaz palny, ale może nawet stać się jego eksporterem.

Wdrożenie przedmiotowej technologii nie tylko całkowicie rozwiąże problem bezrobocia górników, ale może nawet wywołać ich deficyt.

W ostatnim czasie z przyczyn nieopłacalności eksploatacji zamknięto wiele kopalń węgla kamiennego. Bezpośrednich przyczyn jest bardzo wiele. Mogą nimi być wymienione przykładowo: zakończenie eksploatacji złoża, niska jakość węgla, niekorzystne gospodarczo warunki geologiczne, cienka miąższość warstw węgla, zbyt duża głębokość zalegania, duże gazowanie, niekorzystne warunki hydrogeologiczne, zbyt duża ilość uskoków, nadmierne skłonności do tąpnięć i zawałów, i in.

Wydobycie węgla kamiennego w Polsce jest silnie zagrożone ze strony konkurencji innych krajów. Kopalnie odkrywkowe antracytu funkcjonują m. in. w: ChRL, Australii, Afryce Południowej, USA, Kanadzie. Metoda odkrywkowa jest o wiele tańsza od wydobywania węgla w kopalniach tak, że na­wet pomimo ponoszenia kosztów transportu na duże odległości, węgiel wydobywany metodą odkrywkową jest tańszy. Opłacalność importu do Polski chińskiego węgla drogą lądową jest potwierdzona praktyką działalności gospodarczej. Obecnie wydobycie węgla w Polsce jest opłacalne tylko w jednej kopalni „Bogdanka” w Lubelskim Zagłębiu Węglowym. Utrzymująca się tendencja znoszenia ograniczeń w handlu międzynarodowym w ramach umów WTO nie poz­woli na odgrodzenie polskiego rynku od zagranicznego węgla barierami celnymi. Podejmowanie prób wyłamania się spod rygorów umów międzynarodowych i niezgodne z nimi ustanawianie taryf celnych grozi bardzo poważnymi restrykcjami odwetowymi i dla państwa takiego jak Polska jest całkowicie nieopłacalne. Po przystąpieniu do UE Polska utraci część swojej suwerenności państwowej na rzecz instytucji unijnych zwłaszcza w zakresie samodzielnego ustalania stawek celnych i będzie podlegała ustaleniom WTO w ramach UE ja­ko całości. Jednak nawet gdyby udało się przy użyciu ceł zaporowych na impor­towany węgiel doprowadzić do opłacalności wydobycia, to będzie to oznaczało tylko tyle, że koszty działalności kopalń będą ponosili nabywcy, zmuszeni do kupowania droższego węgla. Pojawią się nowe kłopoty związane ze zwalcza­niem przemytu tańszego węgla do Polski, co pociągnie za sobą jeszcze większe utrudnienia w transporcie międzynarodowym i konieczność ponoszenia dodatkowych kosztów.

Przywracający w Polsce opłacalność wydobycia węgla kamiennego, spowodowany zwiększeniem realizacji inwestycji budowlanych w ChRL, wzrost popytu na węgiel kamienny, koks oraz wyroby hutnicze jest przejściowy i nie dezaktualizuje powyższej analizy.

Zamknięcie kopalni nie oznacza ustania konieczności ponoszenia na nią wydatków. Puste wyrobiska pod ziemią są przyczyną szkód górniczych. Stosowane podczas zwykłej aktywności gospodarczej obudowy i stemplowania pozostawione bez opieki technicznej są bardzo nieodporne na niszczące działanie czasu i nie są dostateczną ochroną przed zawałami. Wymagane jest wypełnia­nie pewnej części pustych wyrobisk podsadzką. Są to bardzo kosztowne prace. Środki potrzebne na ich sfinansowanie powinny być zaoszczędzone z zysków, które kopalnia przynosiła, kiedy jeszcze była rentowna. Występuje tu pewna analogia do elektrowni jądrowej. Do ogólnego kosztu funkcjonowania elektrow­ni jądrowej wlicza się koszt jej likwidacji. Ponieważ jednak pod koniec swojej działalności kopalnia nie tylko, nie była rentowna, ale jeszcze była dotowana i zaciągała długi, to na przeprowadzenie prac związanych z jej zabez­pieczeniem po likwidacji nie ma pieniędzy. Byli pracownicy ze zlikwidowanych kopalń cier­pią nie tylko bezrobocie, ale także szkody górnicze. Te klęski dotykają znaczne obszary, np. w Zagłębiu Wałbrzyskim, za wyjątkiem biedaszybów, nie jest czynna ani jedna kopalnia. Nie ma pieniędzy ani na zapobieganie szko­dom górniczym, ani na wypłacanie za nie odszkodowań.

Także polskie hutnictwo przeżywa wielkie trudności. Zadłużenie polskich hut sięga bez mała 9mld. zł. Jako wielki sukces, dotychczas podejmowanych działań, mających na celu ratowanie polskiego hutnictwa, przedstawia się, zwłaszcza za pośrednictwem mediów, zmniejszenie się dynamiki wzrostu zadłużenia hut. Nie widać projektów mogących realnie pomóc hutom. Wszystkie, dotychczas publikowane, mają znamiona działań pozornych.

Ponieważ wykorzystanie przedmiotowej technologii w działalności gospodarczej jest dochodowe, nakłady inwestycyjne mogą być w całości poniesione przez prywatnych inwestorów, bez dodatkowego obciążania podatników.

Nawet w kopalni, z której wybrano już cały węgiel pozostaje go jeszcze bardzo dużo m. in. w filarach ochronnych, warstwach, które nie były eksploatowane ze względu na nieopłacalność, bo np. były zbyt cienkie; łupkach węglowych i in. Proponowany środek zaradczy częściowo wywodzi się z koncepcji Dymitra Mendelejewa, podziemnego zgazowywania węgla w złożu. Istotą pomysłu jest przeprowadzenie procesu Mendelejewa w zamkniętej kopalni, nie samego jednak, lecz połączonego z innymi. Zachodzi proces analogiczny do pożaru kopalni, jednakże jest on celowy i przebiega w warunkach kontrolowanych. Nawet jeżeli części składowe przedmiotowej technologii, rozpatrywane odrębnie, nie są opłacalne, to łącznie, dzięki wystąpieniu efektu synergii, technologia jest opłacalna.

Pierwszą czynnością jest zamulenie nieczynnej kopalni takie, które nie tylko zapobiegnie powstawaniu szkód górniczych, ale będzie także przedsięwzięciem opłacalnym gospodarczo. Użyta zamułka oprócz frakcji ciekłej składającej się z wody frakcje stałe powinna mieć o składzie chemicznym zbliżonym do składu chemicznego wsadu wielkopiecowego. Ponieważ jednym z pro­duktów procesu jest cement, udział topników jest większy niż we wsadzie wielkopiecowym i obejmuje pełen zestaw substratów do produkcji cementu: wapienie, margle, iły, dolomity, glinki… Do sporządzenia zamułki mogą być użyte krajowe rudy żelaza. Można pomyśleć o wznowieniu wydobycia rudy w kopalni pod Częstochową. Ponieważ i tak mamy do czynienia z zawiesiną, do spo­rzą­dzenia zamułki można użyć tańszą rudę żelaza o konsystencji pasty, najniższej jakości i o najniższej zawartości żelaza. Jako przykład rudy importowanej może być podana ruda z Krzywego Rogu. Odmiennie jednak niż we wsadzie, paliwo, czyli węgiel, nie powinno znajdować się w składzie zamułki. Jako paliwo jest użyty węgiel i inne substancje palne, takie jak np. łup­ki węglowe, znajdujące się w nieczynnej, zamulanej kopalni. Wszystkie składniki miele się, zwłaszcza w młynie kulowym na mokro do uzyskania stopnia rozdrobnienia umożliwiającego przetłoczenie do kopalni pompami szlamowymi pod odpo­wiednio wysokim ciśnieniem. Wyrobiska nieczynnej kopalni wypełnia się podsadzką w całej jej objętości. Samo wypełnianie wyrobisk kopalni przeprowadza się w taki sam sposób, jak dotychczasowe zabezpieczenie podsadzką; zmieniony skład zamułki nie ma wpływu na dokony­wane czynności. Następnie doprowadza się do zapłonu. Jednakowoż przed za­płonem może okazać się ko­rzystne zmniejszenie stopnia zawilgocenia. Wtedy przed dokonaniem zamulenia należy położyć na spągu wyrobiska dreny odwadniające, a po podsadzeniu odpompować nadmiar wody.

Podczas procesu wypalania produkowany jest gaz palny. Skład jest zbli­żony do gazów: wielkopiecowego, koksowniczego, generatorowego, wodnego, ziemnego,… Z substancji palnych przeważa tlenek węgla . Zasadne jest spodziewać się w składzie zmniejszonego udziału dwutlenku węgla , na skutek: redukcji węglem pierwiastkowym

gdzie ­ — energia cieplna,

co wzbogaca gaz w palny tlenek węgla ; absorpcji w procesach wietrzenia chemicznego skał (uwęglanowienia, karbonatyzacji, głównie rozkładania krzemianów i glinokrzemianów oraz przekształcania ich w węglany); rozpuszczania w wo­dach głębinowych i in. Gaz przedostaje się porowatymi warstwami geologicznymi pomiędzy warstwami nieprzepuszczalnymi do góry, w pobliże wychodni, gdzie jest zbierany w specjalnie w tym celu wykonanych odwiertach. Może być używany do celów energetycznych (w tym także grzewczych) i jako surowiec dla przemysłu chemicznego.

Z powodu wysokiej temperatury i ciśnienia zasadnie można spodziewać się polimeryzacji i cięższych frakcji. Proces wykazuje duże podobieństwo do na­turalnego powstawania gazu ziemnego i ropy naftowej z czarnych łupków węglowych.

Podczas trwania procesu wypalania nagrzewaniu ulegają skały formacji geologicznych, otaczających kopalnię. Ta energia cieplna może być wykorzysty­wana do celów energetycznych i grzewczych, analogicznie jak energia geotermiczna.

Podczas wypalania jednocześnie będzie zachodziło przetapianie i zeszkli­wianie niektórych minerałów oraz tężenie betonu powstałego z cementu produ­kowanego w procesie wypalania. Woda będzie pochodziła ze złóż wód termal­nych, które powstaną po ogrzaniu. Z powodu wysokiej temperatury i ciśnienia transport betonu będzie zachodził nawet na znaczne odległości. Powstanie samoistna obudowa. Dojdzie do osiadania, ale mniejszego niż przy wydobyciu wę­gla i pozostawieniu nieczynnej kopalni bez zabezpieczenia.

Po zakończeniu wypalania i ostygnięciu, z kopalni wydobywa się żelazo i cement.

Wypalanie żelaza z rudy nie odbywa się w procesie wielkopiecowym przez bezpośrednią redukcję tlenków żelaza węglem pierwiastkowym, w wyso­kiej temperaturze, z przeprowadzeniem żelaza do fazy płynnej, lecz proces jest raczej podobny do wypalania żelaza w dymarce. Zachodzi w niższej temperaturze. Tlenki żelaza nie są redukowane bezpośrednio węglem pierwiastkowym, tylko tlenkiem węgla

Żelazo nie jest wytapiane, uzyskiwane jest w stanie o wiele czystszym, w szczególnoś­ci ma bardzo niską zawartość węgla, prawie nie jest zanieczysz­czone najbardziej groźnymi zanieczyszczeniami: fosforem i siarką; ma skład zbliżony do prawie czystego, pierwiastkowego, jest bardziej czyste od stali konwertorowej.

Zasadniczy wpływ na jakość produkowanego cementu, oprócz doboru substratów, ma temperatura jego wypalania. Wartością graniczną jest . Po jej przekroczeniu jakość cementu spada. Dlatego cement hutniczy, produkowany powyżej tej temperatury, ma niższą jakość od cementu produkowanego w cementowniach. Ponieważ temperatura procesu wypalania w przedmiotowej technologii jest niższa, uzyskiwany cement ma jakość wyższą od cementu hutniczego.

Żelazo podlega dalszemu przetwarzaniu w hutach. Huty zajmują się wyłącznie wytwarzaniem wyrobów stalowych, natomiast nie wytapiają surówki w procesie wielkopiecowym, ani nie przerabiają jej na stal w konwerte­rach. Dzięki możliwości pozyskiwania tańszego surowca lepszej jakości oraz wyeliminowaniu niektórych etapów procesu technologicznego produkcji stali, huty osiągają opłacalność działalności gospodarczej.

Dodatkowo przedmiotową technologię można użyć do utylizacji odpadów i ścieków. Do składu zamułki przed zamuleniem dodaje się odpady, a zamiast wody­ — ścieki. Ponieważ proces przebiega w wysokiej temperaturze, a samą kopalnię można traktować jako praktycznie hermetyczną, proces utylizacji odpadów i ścieków jest całkowity i nie powodujący żadnej emisji. Problem ewentualnego skażenia wód podziemnych, dzięki wysokiej temperaturze procesu, może nie zaistnieć. Przedmiotową technologią można utylizować odpady i ście­ki bardzo uciążliwe, toksyczne, agresywne chemicznie, skażone biologicznie i in. Oprócz odpadów miejskich produkowanych na bieżąco, jako kwalifikujące się do utylizacji we wcześniejszej kolejności, można wskazać hałdy o zawartości węgla zbyt niskiej do gospodarczego wykorzystania, ale wystar­czającej do sa­mozapłonu i hałdy zawierające substancje toksyczne zwłaszcza metale ciężkie, wymywane opadami do wód powierzchniowych i gruntowych.

Odsączana ciecz będzie ściekami, częściowo oczyszczonymi, zwłaszcza odfiltrowanymi z zawiesin i zobojętnionymi chemicznie, których dalsze oczyszczanie będzie już mniej kosztowne.

Jeżeli w zamułce będzie wysoki udział odpadów organicznych, może okazać się opłacalne zaszczepienie ich odpowiednimi szczepami bakterii fermentacji gnilnej. Kopalnia zostaje wykorzystana jako biogenerator biogazu. Zapłonu dokonuje się po zakończeniu produkcji biogazu. Może okazać się ko­nieczne ułożenie drenów do pozyskania biogazu. Poprzedzenie etapu wypalania etapem fermentacji gnilnej może uwolnić od konieczności dokonania odwodnienia w całości lub w części.

Najprawdopodobniej teraz jest jeszcze za wcześnie, żeby o tym mówić, ale w przyszłości być może będzie można wykorzystywać rzeczoną technologię do utylizacji odpadów skażonych radioaktywnie, o niskim poziomie radioaktywności. Wchodzące w skład zamułki substraty do produkcji cementu zawierają pierwiastki lekkie o poziomie radioaktywności niższej od poziomu tła. Można je użyć do „rozcieńczania” odpadów o niskim poziomie radioaktywności tak, ażeby ich wspólna, wypadkowa radioaktywność była niższa: od nor­my, od zadanej, a nawet od tła.

Był już rozważany projekt wykorzystywania wyrobisk w nieczynnych kopalniach do składowania odpadów organicznych zwłaszcza miejskich i pro­dukowania z nich biogazu. Nie został wdrożony z powodu zbyt wysokich kosztów i nierozwiązanego problemu groźby skażenia wód podziemnych.

W przypadku wykorzystywania przedmiotowej technologii do utylizacji odpadów i ścieków należy zadbać o bezpieczeństwo górników, pracujących przy podsadzaniu wyrobisk. Górnicy pracujący przy wydobyciu żelaza i cemen­tu, ze względu na bardzo wysokie zapylenie, będą musieli być wyposażeni w odpowiednie zabezpieczenia.

Grzegorz Rossa.

Summary

Out of order, exhausted excavations of closed mines of the hard bituminous coal can be used for supplying getting the independence with gas combustible, of recycling of waste, the production of iron and fighting the unemployment.



[*]szczeni­ — autor umieszczając część wyrazu w przypisie uzyskuje rym.

Artykuł został opublikowany w kwartalniku Rurociągi, 3 [53]/2008, s. 12

W Polsce chałupnicza produkcja paliw płynnych ma długą tradycję

Zobacz też

Podobne artykuły


6
komentarze: 0 | wyświetlenia: 315
5
komentarze: 2 | wyświetlenia: 338
82
komentarze: 25 | wyświetlenia: 69168
50
komentarze: 40 | wyświetlenia: 645864
43
komentarze: 36 | wyświetlenia: 14221
32
komentarze: 29 | wyświetlenia: 20769
30
komentarze: 22 | wyświetlenia: 39701
28
komentarze: 15 | wyświetlenia: 21407
28
komentarze: 7 | wyświetlenia: 12720
28
komentarze: 15 | wyświetlenia: 52023
28
komentarze: 16 | wyświetlenia: 16668
27
komentarze: 28 | wyświetlenia: 17272
 
Autor
Artykuł




Brak wiadomości


Dodaj swoją opinię
W trosce o jakość komentarzy wymagamy od użytkowników, aby zalogowali się przed dodaniem komentarza. Jeżeli nie posiadasz jeszcze swojego konta, zarejestruj się. To tylko chwila, a uzyskasz dostęp do dodatkowych możliwości!
 

© 2005-2018 grupa EIOBA. Wrocław, Polska