煤炭是怎么生产出来的原理

煤炭是一个广泛使用的化石燃料，它可以被用作产生热能的燃料，也可以使用化学流程来制造其他化学物质，如清洁燃料和塑料。这篇文章将介绍煤炭是如何被生产出来的原理。

煤炭的生产过程始于煤矿，通常在地下挖掘煤层，然后运往地面进行加工。在挖掘过程中，矿工使用矿井的工具和机械设备，将煤从煤矿中挖出来。煤炭生产过程中最关键的部分是分类和准备。因为从煤矿中挖出来的煤炭混合着许多其他物质，包括岩石和泥沙，这些物质需要被筛选出来。

分类和准备的第一步是煤的分级。不同的煤矿层和煤炭中包含着不同品质的煤炭，因此各种煤炭需要不同的煤炭分级。常见的分类方法有基于孔隙度和密度的JR分析法以及基于硫含量的菲德法。分类完成后，煤炭需要通过破碎机等工具将板状的煤炭压碎成小碎块。这样做是为了为后续处理过程铺平道路，同时也能够将碳和其他元素碾碎得更细，最终更均匀地混合在一起。

每个矿产地的煤矿中都包含了不同的硬度、灰分和硫含量的煤。因此，需要设计特定的处理设备进行煤炭准备。在这些设备中，常见的是煤炭洗选场。通过将煤炭放入水中让其浮起来，可以将多余的泥沙和杂质一起抛弃。洗选之后，煤炭的挥发分减少，热值提高，符合高标准清洁煤的要求。

经过分类和准备处理后，煤炭就可以进入热能生产的流程。先将煤炭燃烧以产生高热值的热能。这种热能可以用来产生热水和蒸汽，也可以通过一系列的涡轮发电机转换为电能。燃烧产生的热能被用于为家庭、工厂和机械工具等提供动力。同时，可以将部分煤炭气化或液化，生产出一些可持续生产清洁能源的产品，例如燃气和石油。

尽管煤的生产过程中的处理步骤有所不同，但是所有的煤炭生产包括矿石开采、分类和准备、燃烧产生热能等步骤。虽然煤最初可以在地下自然形成，在矿井中，然而它在现代工业中的生产需要经过精细的处理过程，才能成为高效的能源来源。但是，煤炭生产和燃烧也产生大量的温室气体，会对全球气候变化产生不利影响。因此，需要不断地改进煤炭生产技术，并加强环保措施，以减少其负面影响。