1. KÜTUS Kütuste tekkest

Transcript

1 1. KÜTUS Küus on energeeilises mões ine, mille keemilisel ühinemisel hendjg, milleks on vlisel hnik, erldub suurel hulgl soojus. Küuseks (küeineeks) loekse ineid, mis äidvd järgmisi õhilisi ingimusi: küllldne vru või suvus looduses, he käesdvus j suhelisel lihne oomine, regeerimine oksüdeerijg oimub kiiresi j suure ksuegurig, õlemissdused ei ss ohlikul keskkond. Nendele ingimusele vsvd ennekõike mkoores leiduvd orgnilise äriolug õlevmvrd j bioloogilise äriolug suvd küeined ning nende öölemise sdused. Rekiivmoooreis ksuve mellküuse (ermiidi üüi segude) oomiseks on vj kulud suurel hulgl energi, misõu nd ei ole värsed energillikd. Küused jgunevd om gregolekul hkeeks, vedeleks j gsiliseks (küegs). Kõik hked, vedeld j gsilised küused võivd oll ks looduslikud või ehisküused. Looduslikud hked küused on ui, urvs, ruunsüsi, lignii, kivisüsi, nrsii, õlevkivi jne. Thke ehisküus on näieks koks. Looduslik vedelküus on nf, ehisvedelküused g rske küeõli (msuu), kerge küeõli (hjuküus, küeerool), diiselküus, bensiin, õlevkiviõli jne. Looduslik gsküus on looduslik gs, ehisgsid g generorgs, kõrghjugs, õlevkivigs jne. Fossiilküuse ll mõeldkse õlevkivi, erinevid söeliike, nf, mgsi j eisi miesuvid fossiilses orgnilises ines ärinevid küusen ksuvid õlev-mvrsid. Bioküuse ll mõeldkse bioloogilis äriolu j orgnismide eluegevuse gjärjel ekkinud ning suvuse iirides osesel küusen ksuvid või sesilsel küuseks öödeldud (väärisud) hkeid, vedelid või gsilisi ineid. Seeg kuuluvd bioküuse hulk ui, roog, energeeilised kuluurid, bioloogilise äriolug õllumjndus-, öösus- j olmejäämed ning nende hked, vedeld j gsilised öölemissdused, kuid än mie urvs isegi siis, kui ed ksukse suvuse iirides. Thkee küuse uhul huvib meid eeskä küuse küeväärus, elemenrkoosis, niiskus, minerlos sisldus, lendosised, koks j uhsisldus. Joonisel 1.1 on oodud hkee küuse võrdlus sõluvl õhilise õleve komonenide (süsiniku j vesiniku) sislduses. Vedelküuse uhul uleb rvesd mõningid vedelikele iseloomulikke omdusi, ngu viskoossus, hngumisemeruur, leekunki emeruur, süimisemeruur jne Küuse ekkes Levinud on rvmus, e kõikide fossiilsee küuse lähemerjliks on orgniline ine imedes j mikroorgnismides, mis elsid Ml 0,5 500 miljoni s gsi. Küuse füüsiklised j keemilised erinevused on ingiud orgnilise ine üübis, nende kuhjumis- j seimisingimuses ning geoloogilise ingimuse muuumises vjlikus suuns. Tekkeingimusel võib fossiilsed küused jgd kheks: söerid, sedimenogeense orgnilise ineg riksud kivimeid nimekse k kusobioliiideks; nfrid, migrsiooni õu om lgses ekkekohs lhkunud j süsivesinikfluidumeis ekkinud vedeld j gsilised ined. 7

2 Söerid jokse omkord khe grui: humiidid, sroeliidid. Joonis 1.1. Thkee küuse võrdlus, süsiniku (C) j vesiniku (H) sisldused küuses Huumusküused on ekkinud soosunud misml kõrgemes imedes. Huumusküuse (humiiide) ekkerid võiks oll järgmine: mismimed urvs ruunsüsi kivisüsi nrsii Sroeelsöe j õlevkivi lähemerjliks on veekogude õhj seinud rimiiivsee inurksee, bkerie, järvede j merede veike, eise füo- j zoolnkoni esindje biomssis moodusunud orgniline ine. Sroeelküuse (sroeliiide) ekkerid on järgmine: inurksed, lmd imed sroeel sroeelsüsi ehk õlevkivi Turvs on ekkinud soodes surnud imeosdes. Turb ekkes on oluline os mikroorgnismide osvõul oimuvl biokeemilisel humifiseerumisel. Turblsundi vjumine nooreme kihide rskuse ll ning hnikuvegus viib urbekke rosessi üle söesumiseks. Temeruuri j rõhu mõjul suureneb lsundi ihedus, väheneb niiskus, hniku, vesiniku j lämmsiku sisldus ning suureneb süsiniku sisldus. Turvs muuub ruunsöeks, see omkord kivisöeks j nrsiidiks. Looduses leidub kõikide söere küuse leiukohi Küuse vrudes Selle sjndi lguses hinni söevrusid milms c 984 miljrdile onnile ( ), milles kivisöed moodusvd onni j ruunsöed onni. 2/3 vrudes on USA-s, Veneml, Hiins, Ausrlis, Indis j Sksml. Täns rbimis j rbevrusid rvesdes 8

3 jäkuks selles keskmisel 230 sks. Prognoosvrusid rvesdes g jäkuks reguse rbimismhu juures sü rohkem kui 450 sks. Nf j gsikondensdi rbevrud on milms hinnud 146 miljrdile onnile ( ). Viimsel sel on rbevru äienenud (vsud on uusi leiukohi, äsusud reservvru) keskmisel miljrdi onni ss. 2/3 vrudes on Lähis-Ids, 8% Põhj- j Lõun-Ameeriks, 7% Euroos, 7% Afriks, 6% Asis, 1% Okenis. Riikides on suurimd vrud Sudi Arbil, Irgil; Venem vrud moodusvd milmvrudes c 13%. Suuremd nfoojd on Sudi Arbi 12%, USA 10% j Venem 9%. Suuremd nfrbijd g USA 25%, EL 18%, Jn 8%, Hiin 6%. Gsivrusid on milms hinnud 147 riljoni m 3 ( m 3 ), milles m 3 ikneb Venem erriooriumil. Põlevkivi kiivses vrus (rvuun elekrijmde ehnilisele ingimusele) jäkub reguse rbimismhu juures 60 sks. Teguseve kevnduse j krjääride kiivses vrus jäkub küeõlevkivi reguse rbimismhu (c 10 mln /) juures sni Küuse nlüüsid Thkee küuse omduse määrmiseks ksukse khe üüi nlüüse: ehnilis nlüüsi j elemenrnlüüsi. Tehniline nlüüs nnb informsiooni hkee küuse omduses nende kuumumisel: kui lju erldub küuses lendosiseid, kui lju on nlüüsivs küuses koksi. Tehnilise nlüüsi ulemusen sme ed küuse niiskuse, uhsuse j küevääruse. Küuse elemenrnlüüsi ulemusen määrkse õlevine süsiniku, vesiniku, hniku, lämmsiku j väävli (üldväävli) sisldus. Joonis 1.2. Elemenrnlüsor IKA C 5000 TTÜ STI-s 9

4 1.4. Küuse koosis Küus koosneb õlev- j minerloss ning niiskuses. Küuse koosis on oodud joonisel 1.3. Trbijle sbuv küus nimekse rbimisküuseks. Küuse rbimisine koosis: Küuse kuivines uudub niiskus. Küuse kuivine koosis: C + H + O + N + So+ S+ A + W = % (1.1) k k k k k k k C + H + O + N + S + S + = % (1.2) o A Joonis 1.3. Küuse koosis Niiskuse j uhvb küus nimekse küuse õlevineks. Küuse õlevine koosis: C + H + O + N + S + S = % Niiskus-, uh- j üriise väävli vb küus nimekse küuse orgniliseks ineks. Küuse orgnilise ine koosis: o o o o o C + H + O + N + S = % o o Tunkse k veel küuse nlüüilis koosis, mid ähiskse indeksig, s.o eenesud j kuivud küus, mid nlüüsikse lboris. Küuse ümberrvumisel ühel koosisel eisele ksukse ümberrvumise egureid, mis on oodud belis 1.2. Näieks rbimisine ümberrvumine kuivinele: k k C = C, H = H jne W W või õlevine ümberrvumisel rbimisinele: (1.3) (1.4) W A C = C jne Gsküus on vlisel üksikue gsikomonenide mehniline segu j em koosis nkse kuiv gsi koh mhurosenides. 10

5 Gsküuse koosis: CO + H 2 + CH 4 + H 2 S + CO 2 + N 2 + O 2 + = % (1.5) 1.5. Küuse õlevine Küuse õlevine emised komonendid on süsiniku, vesiniku, hniku, lämmsiku j väävli suure molekulmssig keerukd ühendid. Huumusküuse geoloogilise vnuse ksvdes suureneb nendes olulisel süsinikusisldus ning väheneb olulisel hniku- j evl määrl k vesinikusisldus. Vm kõrgele vnusele, on g õlevkivil nii suur vesiniku- kui k hnikusisldus (bel 1.1). Tbel 1.1 Huumusküuse õlevine elemenrkoosis sõluvl küuse geoloogilises vnuses Küus C Põlevine koosis % H O N Pui ,5 0,05 Turvs ,4...0,6 Pruunsüsi ,8...1,5 0,3...8 Kivisüsi , Anrsii ,5...2 Põlevkivi , S Küuse õlevine emine komonen on süsinik, mille küeväärus on 33,7 MJ/kg. Süsinik on küuse õlemisel vbnev soojuse emine lliks. Tähsusel eine on vesinik küevääruseg 110,6 MJ/kg. Küuse lämmsikus hendub % õlemisrosessis lämmsikoksiidiks. Nii lämmsik kui k hnik on küuses orgniliseks bllsiks, vähenddes õleve elemenide hulk küuses. Väävel esineb küuses kolmel kujul: orgnilise väävlin S o ; üriise ehk sulfiidväävlin S s ; sulfse väävlin S SO4. Sulfne väävel esineb küuses CSO 4, FeSO 4 j eise minerlsee ühendien, mis ei õle j lähevd õlemisrosessis uh koosseisu. Orgniline väävel on küuses orgnilise ühendie koosseisus. Sulfiidväävel, mis esineb emisel üriidin, on õlev. Küuse õlevoss kuulub õlev ehk lendväävel (S l = S o + S s ), mille küeväärus on süsiniku j vesinikug võrreldes mdl 9,3 MJ/kg Küuse niiskus Kõik hked küused on võimelised endg sidum eud koguse niiskus ks keemilise või füüsiklis-keemilise jõudude läbi. Küuse niiskuse võib jgd väliseks ehk mehniliseks j sisemiseks ehk kolloidseks niiskuseks. Väline niiskus ikneb küuseoskese innl (indmine niiskus) j oorides ning killrides. Väline niiskus sub küusesse inn- j õhjvees 11

6 ning mosfääris küuse oomisel, rnsordil j hoidmisel. Välis niiskus sb küuses eemldd õhus kuivmiseg. Sisemine niiskus on seoud küuse orgnilise ineg, sõlub küuse koosises j k vnuses. Küuse kuumumisel üle C erldub sisemine niiskus äielikul. Küuses esineb ve k krisllvee ehk hüdrvee näol, mis eemldub küuse kuumumisel üle 500 C. Tbel 1.2 Küuse niiskus Pindmine niiskus Väline niiskus Killrniiskus Sisemine niiskus (kolloidne) Hüdrniiskus (krisllvesi) Erldub kuivmisel Erldub õhu käes kuivmisel Erldub emeruuril üle emeruuril C emeruuril üle 500 C C Küuse niiskus sõlub em kuivmise j hoidmise ingimuses. Küuse kuegsel hoidmisel üsiv emeruuri j suhelise niiskuseg keskkonns kujuneb ems välj skluniiskus j küus on õhukuiv. Hügroskooseks niiskuseks loekse õhukuiv küuse niiskus emeruuril 20 C j õhu suhelisel niiskusel 65%. Anlüüiliseks niiskuseks loekse õhukuiv küuse niiskus lboriingimusel. Seeg, sõluvl selles, kuids niiskus on küuseg seoud, liigikse indmiseks niiskuseks, killrniiskuseks, kolloidseks ehk dsorsioonniiskuseks, hüdrniiskuseks Al O 2SiO 2H O, Fe O 2SiO 2H O, CSO 2H O, ( MgSO 4 2H 2O). Niiskus on küuse khjulik lisnd, mis õhjusb liskulusid nii rnsordil kui k ldusmisel. Niiskuse suurenedes väheneb rbimisküuse õlemisel vbnev soojushulk, mis on ingiud nii õlevine vähenemises kui k niiskuse urusmiseks kuluud soojuses. Thkees küuses kõigub rbimisine niiskus väg suures iirides mõnes rosendis kuni 60%-ni. Suure niiskusesislduseg küused on ui, urvs j ruunsüsi. Vedelküuse niiskusesisldus jääb mõne rosendi iiridesse. Gsilises küuses esineb niiskus veeurun, mis väljendub grmmides 1m 3 gsi koh. 12

7 Tbel 1.3 Küuse koosise ümberrvumise egurid Anud koosis Trbimisine Anlüüiline Trbimisine Anlüüiline ine Kuivine Põlevine W W W W 1 W A W W Leiv koosis Kuivine Põlevine Orgniline ine W 1 W W A W W 1 k A k A A A W A S W A k A S 1 S S k Orgniline ine W A S W A S k A S k S 1 13

8 Tbel 1.4 Mõninge küuse elemenrkoosis, õlemisõhu j õlemisgside kogused, eriheimed Küus 1 Pool kivisüsi C % Pešoor kivisüsi 71,2 Küuse kuivine koosis H S N O A % % % % % Teoreeil ine õlemisõ hu kogus Kuivine lumine küeväärus Teoreeiline suisugside kogus Teoreeiline kuivde gside koosis Teoreeilised eriheimed k Q V o V g CO 2 SO 2 N 2 CO 2 SO 2 MJ/kg, MJ/m 3 m 3 /kg m 3 /kg % m % Thked küused 73,2 4,7 1,0 1,0 9,1 11,0 28,8 7,61 7,94 18, , ,4 0,6 2,2 6,6 15,0 28,7 7,42 7,91 18, , Doneski süsi 56,7 4,1 3,45 1,1 9,5 25,1 22,8 6,03 6,33 18, , Kuzneski süsi 66,7 4,8 0,34 2,2 11,0 15,0 26,2 6,95 7,31 18, , Eesi õlevkivi 29,3 3,1 1,6 0,1 18,9 47,1 10,7 2,89 3,19 19, , Msuu M 40 (Venem) 85,3 Vedelküused g/m J mg/m J 11,2 2,5 0,2 0,6 0,1 40,5 10,8 11,41 15, , Msuu M 85,5 10,6 2,69 0,2 0,8 0,1 40,2 10,65 11,23 16, , Tbeli 1.4 järg 14

9 1 Küeõli N o 6 (USA) Kerge küeõli (Soome) Küeõli N o 1 (USA) Põlevkiviõli Mgs Pui ,7 86,6 86,5 10,5 2,8 0,2 0,7 0,1 40,1 10,65 11,23 16, , ,2 0,3 0,2 0,3 0,0 42,7 11,33 12,06 15, , ,2 0,1 0,1 0,1 0,0 43,4 11,38 12,1 15, , ,4 9,2 0,62 0,3 7,5 0,2 4 37,6 9,7 10,25 16, , Gsküused 73,9 24 0,0 1,5 0,1 0,0 33,6 9,8 10,8 11, , Bioküused j urvs 50,4 6,2 0,05 0,5 42,5 0,4 19,1 4,79 5,43 20, , Puukoor (mänd) 54,5 5,9 0,05 0,3 37,6 1,7 20,0 5,24 5,83 19, , Puukoor (kuusk) 50,6 5,9 0,05 0,5 40,2 2,8 18,6 4,8 5,45 20, , Turvs 55,0 Tükkurvs 5,5 0,2 1,7 32,6 5,0 20,8 5,35 5,90 19, , ,3 5,2 0,26 2,2 29,6 13, 5 17,9 4,86 5,37 19, ,

10 Hüdrniiskus Nii nimekse ve, mis kuulub krisllhüdride koosseisu j esineb küuse minerlsees lisndies ks silikiden, näieks Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O j Fe 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O, või sulfiden CSO 4 2H 2 O, MgSO 4 2H 2 O. Krisllhüdrides sisldub ve kindles koguses, sõlum küuse üldises niiskuses või välises ingimuses. Hüdrvee eemldmine võib oimud inul keemilise reksioonide ulemusen. Keemilise ermodünmik seisukohs on krisllhüdride lgunemine võimlik emeruuril, mille juures veeuru sklurõhk em kohl on suurem kui veeuru osrõhk ümbrisevs keskkonns. Enmikule krisllhüdridele ekivd sellised ingimused õhu keskkonns emeruuridel C. E lgunemine oleks äielik, on vjlik skluemeruuris märks kõrgem emeruuri. Suhelisel lühikese jg (mõne minuig) svukse hüdrvee erldumine emeruuridel C. Hüdrvee sisldus moodusb inul mõne rosendi küuse üldises niiskusesislduses; uhsislduse suurenedes suureneb k hüdrvee oskl Seoud ehk kolloidne j dsorsioonniiskus Kevndvd küused on killroorsed kolloidsed kehd. Sellisele kehdele on iseloomulik hoid niiskus molekulidevhelise jõudude oimel, mis võib se leid nii nende kehde innl kui k mhus. Esimene oob ks vee molekulide dsorsiooni küuse innle, mis erldb hke j gsilis fsi nii, e sme selle uhul rääkid nn dsorsioonniiskuses. Teine on ingiud orgnilise os kolloidkeemilises srukuuris selles srukuuris sislduv ve nimeks g kolloidseks niiskuseks. Iseloomulikuks erinevuseks, mis erisb seoud niiskus eises niiskuse liikides j võimldb ed määr koguselisel, on seoud niiskuse eud sõluvus välises ingimuses emeruur j veeuru rsilrõhk ümbrisevs keskkonns (õhus). Sed seos kujukse hrilikul isoermiden: u = f(ϕ), juhul kui = cons, kus u küuse skluniiskus, mis ekib difusioonirosesside ulemusel merjli kuegsel hoidmisel konsnse suhelise niiskuseg keskkonns j on seoud niiskusesislduseg W järgmisel: u W = (1.6) 1+ u ϕ õhu suheline niiskus ehk veeuru fkilise rsilrõhu suhen küllsusrõhku nud emeruuril: ϕ = (1.7) H2O K H2O Mugv näijn, võrdlemks erineve küuse võime dsorbeerid niiskus ümbrisevs õhus, see ähendb hügroskoosus, ksukse skluniiskus, mis vsb sndrdseele lboroorseele ingimusele: emeruur 20 C j õhu suheline niiskus 60%. Niiskus, mis sisldub küuses sellises ingimuses, nimekse skluniiskuseks Killrniiskus Kevndve küuse oorne srukuur koosneb keeruks rgude, knlie, ühimike süseemis, milles kõik omvd erinevid mõõmeid mõnes nnomeeris kuni millimeeri osdeni. Lihsuse mões nimekse kõiki neid õõnsusi oorideks. Külllki väikesed oorid 16

11 võivd äiud veeg nn killrse kondenssiooni gjärjel. Killrse kondenssiooni õhjuseks on uru lndud sklurõhk vedeliku kõverinnlisel sinnl nähus, mis on unud ermodünmiks Küuse minerlos j uhk Küuse minerl- ehk mieorgniliseks osks nimekse küuses sislduv lgine, milles kolderosessis ekivd uhk j räbu. Minerlos mõise on evl määrl inglik, kun minerlos võib küuses esined iseseisve välise lisndien (erineve minerliden) nn välimise minerlosn, g k kuulud sisemise minerlosn orgnilis-minerlsee inee komleksi. Sisemine minerlos ei üle hrilikul 2 5% küuse mssis j on külllki ühlsel jounud kogu küuse orgnilises oss. Küuse õlemisel g moodusb häsi eeneid uh frksioone. Välimine minerlos koosneb hrilikul minerlides, mis on iseloomulikud nud küuse bsseini geoloogilisele kivimiele ning sisldvd üldjuhul suuri kivimie ükke. Küuse minerlos iseloomuskse selle keemilise j minerloogilise koosise kudu. Küuses olevd minerlid jgkse hrilikul lljärgnevl. Kivisües on õhiliseks minerlideks sviminerlid, ngu kolinii, illii j monmorillonii. Siliksees minerlides esineb hkees küuses kvrs, bioii j oroklss. Krbonsees minerlides on küuses levinumd klsii, mgnesii j dolomii. Peegu kõik küused sisldvd sulfiidseid minerle üriidin või mrksiidin. Pürii j mrksii omvd ühesugus keemilis vlemi, kuid erinevd krisllvõre srukuuri ooles. Rud sisldvid minerle, ele üriidi j mrksiidi, esineb küuses hrv. Kloor esineb küuses hliidin j sülviniinin. Leidub k küuseid, kus kloor on seoud küuse orgnilise inpikk eg. eg on edlse huviorbiidis olnud õlevkivi, mille eriärks on kõrge kloorisisldus. Kloor on õlevkivis seoud orgnilise osg (keskmisel 0,75%), mie g välise minerlideg. Anloogilisel hkee küuseg jgkse k vedelküuse minerlos sisemiseks j välimiseks. Nfs olevd minerlsed lisndid on emisel esindud eriüübilise komlekssee orgnilise ühendien j moodusvd nn sisemise minerlos. Välimine minerlos koosneb minerlsees komonenides, mis suvd vedelküusesse ümbriseves minerlides nf uurimisel j rnsordil. Nf öölemise lõ-roduki msuudi uhul knduvd minerlsed lisndid ose sinn üle ning lisnduvd veel k komonendid, mis on seoud rfineerimisrosessig (õhilisel leelismellide ühendid), g k korrosioonirodukid orusikes j reservurides. Nf (msuudi) minerlos on keeruk keemilis-minerloogilise koosiseg, milles on määrud väheml 20 keemilis elemeni. Nf uhsisldus, sõluvl leiukohs, võib kõikud suures iirides uhndikes kuni 2%-ni. Nf öölemisel läheb õhiline os minerlides msuui, välj rvud lenduvd komonendid. Seeärs on minerlsee osise konsenrsioon msuudis suhelisel suurem kui oornfs. Kun k õhiline os väävliühendies on koondunud rskeesse frksioonidesse, siis riksub msuu nf öölemise rosessis olulisel väävlig. Thkee fossiilsee küuse (kivisöe, ruunsöe, õlevkivi, ligniiide jne) uhsuse määrmine oimub ISO 1171, DIN lusel muhvelhjus, mis eb võimldm ühlse emeruurig iirkonn 815 ± 10 C. Ksev küuseroov eeneskse j kuivkse eelnevl 105 C juures. Porselnis uhsmisiigel sekse külm hju. Ahi köekse emeruurini 815 ± 10 C igle küusele eenähud režiimi järgi ning jäekse lõuks sellele emeruurile väheml 60 minuiks. Pärs kuumumis võekse iigel hjus, jhukse ruumis 5 minui j sekse eksikorisse. Jhunud iigel klukse j sekse uuesi hju 815 ± 10 C juurde. Sed korrkse umbes 15-minuilise erioodideg, kuni uh klu erinevus ei üle 1 mg. 17

12 Thkee bioküuse uhsus määrkse emeruuril 550 ± 10 C Tuh sulmiskrkerisikud Tuh sulmiskrkerisikue määrmine oimub kõrgeemeruurilises elekrihjus vsve sndrdie (ISO 540, GOST , ASTM D 1857) lusel. Meeodi olemus seisneb uhs roovikeh kuumumises kindlks määrud keskkonns (oksüdeeriv või ndv) j roovikeh kuju iseloomulikele muuusele vsve emeruuride fikseerimises. Tuhs roovikehde jälgimisel ksukse ks oses visulse või mikroskooilis-foogrfilis meproov eodi. uhskse, eeneskse hhuhmris j segkse sideine vesilhuseg. Vsv vormi ning ressi bil vlmiskse uhs roovikehd. Tuhs roovikehden võib ksud kuni 19 mm kõrguseg kolmekülgse uhürmiidi (rkiks ksuv kõrgus 13 mm, küljeikkus 6 mm); uhkuui küljeikkuseg mm; uhsilindri kõrguse j läbimõõdug mm, läbimõõ on võrdne kõrguseg; uhs üvikoonus kõrguseg 4 mm, läbimõõudeg 3 mm (õhi) j 1,5 mm (i). Joonis 1.4. Kõrgeemeruuriline mikroskoo MHO2 TTÜ STI-s Joonis 1.5. Iseloomulikud silindri- või kuubikujulise ksekeh kuju muuused sulmiskrkerisiku määrmisel 18

13 Tuh sulmis iseloomusvd järgmised emeruurid: deformsiooniemeruur (deformsiooni lguse emeruur äheldkse esimesi märke roovi sulmises ning määrkse roovikeh ülemise os muuumises, õhilisel ääre ümrdumises või roovikeh isumises), rhvusvheline ähis DT; sfääriemeruur (roovikeh ülemine os muuub kerkujuliseks), ST; oolsfääri emeruur (roovikeh on svunud oolker kuju, kõrgus moodusb ½ roovikeh esilgses läbimõõdus), HT; sulmisemeruur (emeruur, mil moodusub sul uhmss), FT. Thkee bioküuse sulmiskrkerisikue määrmine CEN/TS lusel erineb mõnei fossiilsee küuse sulmiskrkerisikue määrmises Küuse lendosised j koks Thkeküuse kuumumisel oimub küuse ermiline lgunemine (lguneb küuse orgniline os), mille ulemusen erlduvd gsilised rodukid küuse lendosised. Lendosise hulk sõlub suuresi küuse vnuses, vähenedes selle suurenemiseg. Seeg on kõige väiksem lendosise sislduseg küus nrsii, suurim lendosise sislduseg küused g ui, urvs, g k eesi õlevkivi. Küuse lendosise iseloomusus on oodud belis 1.5. Küuse lendosise sisldus määrkse ISO 562, GOST 6382, ASTM D 3175 lusel. Selleks kuumukse hke küuse roovi emeruuril 850 ± 10 C (ruunsüe uhul), 900 ± 10 C (kivisüe, nrsiiide, koksi j õlevkivi uhul) kinnises iiglis 7 minui kesel. Küuse ermilises lgunemises ekkinud mssikdu (ümberrvuun õlevinele) loekse inglikul küuse lendosise sislduseks. ASTM D 3175 järgi eb emeruur olem kõrgem kui 950 ± 20 C, kuumuuseg g sm (7 minui), kõrgem emeruur on ilmsel ingiud selles, e egelikul jäkub küuse orgnilise os lgunemine mõningl määrl k kõrgemel emeruuridel kui C. Tbel 1.5 Lendosise sisldus j ermilise lgunemise lgus Küus Lendosise sisldus % Termilise lgunemise lgemeruur C Pui Turvs Pruunsüsi Kivisüsi Anrsii Põlevkivi Lendosised erlduvd õhilisel CO 2, CO, H 2, meni (CH 4 ) j eise süsivesiniken. Lendosise hulgs võib vähesel määrl oll k väävelvesinikku j k eisi väävliühendeid. Lendosise erldumisel järelejäänud hke mss on koks. Koks koosneb õhilisel süsinikus. 19

14 1.9. Küuse küeväärus Küuse küeväärus on soojushulk, mis erldub 1 kg hke- j vedelküuse või normlkuumeeri gsküuse äielikul õlemisel. Küevääruse lboroorsel määrmisel mõõdekse soojushulk, mis vbneb küuse õlemisel klorimeerilises ommis. Thke- j vedelküuse küeväärus määrkse vsvl sndrdiele ISO 1928, GOST , ASTM D Kui õlemisel ekkiv veeur kondenseerub j vbsb k kondenseerumissoojuse, siis erlduv soojushulk on ülemine küeväärus Q ü MJ/kg. Kui g õlemisel ekkiv veeur ei kondenseeru, siis erlduv soojushulk on väiksem j sed nimekse lumiseks küevääruseks Q : kus G H2 O Q = Q G H2 r, (1.8) ü O on ühes kilogrmmis küuses olev vesiniku õlemises j niiskuse urusumises ekkiv veeuru mss kg j r on urumissoojus (r = 2,44 MJ/kg, 25 o C). Q = Q 0,0244(9H + W ) (1.9) ü Joonis 1.6. Klorimeeer IKA 5000 hke- j vedelküuse küevääruse määrmiseks TTÜ STI-s Prkiks uleb ksud lumis küeväärus, kui õlemisgs lhkub kondenssioonikls veeuru kondenseerumisemeruuris kõrgeml emeruuril, keldes, kus õlemisgs lhkub kls kondenseerumisemeruuris mdlml emeruuril, g ülemis küeväärus. Küeväärus ngu elemenrkoosiski võib oll nud rbimisine, kuivine j õlevine koh. Prkiks on levinud ig konkreese küuse koh kselisel määrud küeväärused ehk küeväärused klorimeerilises ommis. 20

15 1.10. Tingküus, söe j õli ekvivlendid Küuse küeväärused on suuresi erinevd. Selleks e võrreld küusekulu, sõlum küuse liigis, ksukse ingküuse mõise. Tingküuse ll mõeldkse küus, mille insks unnussuuruseks on em küeväärus 29,31 MJ/kg (jloolisel 7000 kcl/kg). Küuse egeliku kulu ümberrvumiseks ingküuse kuluks ksukse vlemi B ing Q = B 29,31 0) kus B küuse egelik kulu kg, B ing ingküuse kulu kg, Q küuse rbimisine lumine küeväärus MJ/kg. Rhvusvhelisel küuseurgudel on ksuusel mõised söe j õli ekvivlen, mis uukse onni söe või küeõli koh. Söe ekvivlen (se) 1 se = 7 Gcl = 29,31 GJ = 8,15 MWh = 0,722 õe Õli ekvivlen (õe) 1 õe = 40,61 GJ = 11,28 MWh = 1,38 se (1.1 21