ഇന്ധനങ്ങള്‍

                                                                                                                   
                                                                                                                                                                                                                                                                                 

                    ഇന്ധനങ്ങള്‍                

                                                                                                                                                                                                                                                     

                   വായുവിൽ കത്തിദഹിക്കുമ്പോള്‍ ഉപഭോഗപ്രദമായ രൂപത്തിൽ ഊർജം ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുവാന്‍ കഴിവുള്ള പദാർഥങ്ങള്‍                  

                                                                                             
                             
                                                       
           
 

ഇന്ധനങ്ങള്‍

 

വായുവിൽ കത്തിദഹിക്കുമ്പോള്‍ ഉപഭോഗപ്രദമായ രൂപത്തിൽ ഊർജം ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുവാന്‍ കഴിവുള്ള പദാർഥങ്ങള്‍. ഇന്ധനത്തിന്റെ ഓക്‌സിഡേഷന്‌ (oxidation) ദഹനം (combustion) എന്നു പറയുന്നു.

 

പ്രാചീനശിലായുഗത്തിനു മുമ്പുമുതല്‌ക്കേ മനുഷ്യവർഗം ഇന്ധനം ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതായി കരുതപ്പെടുന്നു. ഭക്ഷണം പാകംചെയ്യുന്നതിനും പ്രകൃതിപ്രാതികൂല്യങ്ങളിൽ ജീവന്‍ നിലനിർത്തുന്നതിനും ഇന്ധനത്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തം മനുഷ്യനെ സഹായിച്ചു. ഇന്ധനത്തിന്റെയും തീയുടെയും ഉപയോഗം മനുഷ്യന്റെ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റത്തിന്റെ ആരംഭം കുറിച്ചു. ഇന്ധനം ലഭിക്കാതായാൽ മനുഷ്യവർഗത്തിന്റെ നിലനില്‌പുതന്നെ അപകടത്തിലാകും. പ്രധാന കമ്പോള ഇന്ധനങ്ങള്‍ കാർബണ്‍, ഹൈഡ്രജന്‍ എന്നിവയുടെ സംയുക്തങ്ങളാണ്‌.

 

ഇന്ധന ഘടകങ്ങള്‍

 

വിറക്‌, പീറ്റ്‌, കൽക്കരി, പെട്രാളിയം, പ്രകൃതിവാതകം മുതലായ നൈസർഗിക ഇന്ധനങ്ങളിലെ പ്രധാനഘടകങ്ങള്‍ കാർബണ്‍, ഹൈഡ്രജന്‍, ഓക്‌സിജന്‍ തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങളും, ചെറിയ അളവിൽ ഗന്ധകവും (Sulphur) നൈട്രജനും ആണ്‌. ഇതുകൂടാതെ ജലാംശവും ഖനിജചാരവും (mineral ash) കാണപ്പെടുന്നു. ഇന്ധനത്തിലെ ഘടകങ്ങള്‍ ഓക്‌സിജനുമായി സംയോജിക്കുമ്പോള്‍ താപം ഉത്‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഇന്ധനത്തിന്റെ രാസയോഗത്തിൽനിന്നുണ്ടാകുന്ന താപം എത്രയെന്ന്‌ ഏകദേശം കണക്കാക്കാം. താപത്തിന്റെ ബ്രിട്ടീഷ്‌ ഏകകമാണ്‌ ആഠഡ (British Thermal Unit).ഒരു റാത്തൽ (pound) വെള്ളത്തിന്റെ ചൂട്‌ 60ീഎൽ നിന്ന്‌ ഒരു ഡിഗ്രി ഉയർത്തുന്നതിനുവേണ്ട താപത്തിന്റെ അളവാണിത്‌.

 

താപത്തിന്റെ അന്താരാഷ്‌ട്രമാത്ര "കലോറി' (Calorie) ആണ്‌. ഒരു ഗ്രാം വെള്ളത്തിന്റെ താപനില 0oCൽ നിന്നും 100oC വരെ ഉയർത്താന്‍ വേണ്ട താപത്തിന്റെ നൂറിലൊരംശമാണ്‌ ഒരു കലോറി. ഒരു ആഠഡ = 252 കലോറി = 0.252 കിലോ കലോറി. ഒരു കിലോ കലോറി 4200 ജൂള്‍ ഊർജത്തിനു തുല്യമാണ്‌. ഒരു റാത്തൽ (0.453 കി.ഗ്രാം) കാർബണ്‍ പരിപൂർണമായി കാർബണ്‍ഡൈഓക്‌സൈഡ്‌ ആയി മാറുമ്പോള്‍ ഏകദേശം 14,590 ആഠഡവും, കാർബണ്‍ മോണോക്‌സൈഡ്‌ ആയി മാറുമ്പോള്‍ ഏകദേശം 4350 ആഠഡവും ഉണ്ടാകുന്നു. ധഈ ലേഖനത്തിൽ സൗകര്യത്തിനുവേണ്ടി ഭാരത്തിന്റെ അളവുകളായി "റാത്തൽ' അഥവാ "പൗണ്ട്‌', "ഗ്രാം' എന്നീ മാത്രകളും; താപനിലത്തോതുകളായി സെൽഷ്യസ്‌, ഫാരന്‍ഹീറ്റ്‌ എന്നീ മാത്രകളും ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. 1 റാത്തൽ = 435.4 ഗ്രാം; 1 കിലോഗ്രാം = 1000 ഗ്രാം = 2.2 പൗണ്ട്‌. സെൽഷ്യസും (C) ഫാരന്‍ഹീറ്റും (F) തമ്മിലുള്ള ബന്ധം, ആണ്‌. ഈ കാർബണ്‍മോണോക്‌സൈഡ്‌, കാർബണ്‍ഡൈഓക്‌സൈഡ്‌ ആകുമ്പോള്‍ ശേഷിച്ച 10,240 BTU ഉണ്ടാകുന്നു.

 

ഏകകപിണ്ഡമുള്ള (unit mass)ഒരു പദാർഥം പൂർണമായി ദഹിക്കുമ്പോള്‍ ലഭിക്കുന്ന താപമൂല്യത്തെ അതിന്റെ കലോറികമൂല്യം (calorific value) എന്നു പറയുന്നു. ഇന്ധനത്തിന്റെ മൂല്യം അതിന്റെ കലോറികമൂല്യത്തോട്‌ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കും. ഇന്ധനത്തിലെ മാലിന്യങ്ങള്‍ കലോറികമൂല്യത്തെ ബാധിക്കുകയും ചെയ്യും.

 

ഖര ഇന്ധനങ്ങള്‍

 

ഖര ഇന്ധനങ്ങളെ പ്രകൃതിദത്തമെന്നും നിർമിതമെന്നും രണ്ടായി തിരിക്കാം. ആദ്യത്തേതിൽ ജൈവപദാർഥങ്ങള്‍, വിറക്‌, പീറ്റ്‌, കൽക്കരി മുതലായവയും രണ്ടാമത്തേതിൽ ഭഞ്‌ജകസ്വേദനം (destructive distillation) വഴി ലഭിക്കുന്ന കോക്ക്‌, മരക്കരി എന്നിവയും ഉള്‍പ്പെടുന്നു. വായുരഹിതമായ അടച്ച പാത്രത്തിൽ പദാർഥങ്ങളെ താപശക്തികൊണ്ട്‌ സ്വേദനംചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയെയാണ്‌ ഭഞ്‌ജകസ്വേദനം എന്നു പറയുന്നത്‌. ലോഹകർമീയകോക്കും (metallurgical coke)വാതകകോക്കും (gas coke) ഉണ്ടാക്കുവാന്‍ ഈ പ്രക്രിയയാണ്‌ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്‌

 

കൽക്കരിയും ബന്ധപ്പെട്ട ഇന്ധനങ്ങളും

 

യുഗങ്ങള്‍ക്കുമുമ്പ്‌ അടിഞ്ഞുകൂടിയ സസ്യപദാർഥങ്ങളിലും മറ്റ്‌ സെല്ലുലോസ്‌ പദാർഥങ്ങളിലും ചൂടിന്റെയും മർദത്തിന്റെയും ജീവാണുക്കളുടെയും സഹായത്താൽ ഉരുത്തിരിയുന്ന കാർബണിക പദാർഥങ്ങളുടെ അട്ടികളാണ്‌ കൽക്കരി. ഘടനയും ഗുണവും അനുസരിച്ച്‌ അവ പലതരത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ഏകദേശം 1,000-ത്തിലധികം വർഷത്തേക്കുള്ള കൽക്കരിശേഖരം ഭൂമുഖത്ത്‌ അവശേഷിച്ചിട്ടുള്ളതായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

 

വർഗീകരണം

 

രാസയോഗം, വ്യാവസായികോപയോഗം, കോക്കൽ സ്വഭാവം (coking properties), ജിയോളജീയ വയസ്‌ (geological age) എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി കൽക്കരിയെ വർഗീകരിക്കാവുന്നതാണ്‌. ഇനങ്ങള്‍ക്ക്‌ സ്‌പഷ്‌ടമായ വ്യത്യാസങ്ങള്‍ ഇല്ലെങ്കിലും വിഭിന്ന സ്വഭാവവിശേഷങ്ങളുള്ള ഘടകങ്ങളടങ്ങിയ ഒരു കുടുംബമായി കൽക്കരിയെ കണക്കാക്കാം. ഏതിനം കൽക്കരിയുടെയും നിലവാരം നിർണയിക്കുന്നത്‌ അതിന്റെ രൂപാന്തരീകരണ പ്രക്രിയയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്‌. കൽക്കരി രൂപാന്തരീകരണപ്രക്രിയ പീറ്റ്‌ ലിഗ്നൈറ്റ്‌ ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരി ആന്‍ഥ്‌റസൈറ്റ്‌ ഗ്രാഫൈറ്റ്‌ എന്ന ക്രമത്തിലാണ്‌. മേല്‌പറഞ്ഞ ഓരോ ഇനത്തിനും വ്യക്തമായ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ സവിശേഷതകള്‍ ഉണ്ടെങ്കിലും അവയുടെ അതിർത്തിരേഖകള്‍ തുലോം ലോലമാണ്‌.

 

അമേരിക്കന്‍ സ്റ്റാന്‍ഡേർഡ്‌ അസോസിയേഷന്‍ (American Standard Association)കൽക്കരിയെ നാല്‌ ഇനങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: ആന്‍ഥ്‌റസൈറ്റ്‌, ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരി, സബ്‌-ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരി, ലിഗ്നൈറ്റും തവിട്ടു കൽക്കരിയും. മുകളിൽ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന പട്ടിക, കാർബണിന്റെ വർധനവും ഓക്‌സിജന്റെ ലോപവും അനുസരിച്ച്‌ സെല്ലുലോസിൽനിന്ന്‌ ആന്‍ഥ്‌റസൈറ്റിലേക്കുള്ള അവസ്ഥാന്തരം കാണിക്കുന്നു. കൽക്കരിയുടെ നിലവാരം നിർണയിക്കുന്നതിൽ ജലാംശത്തിന്റെ അളവിനോ അന്യഖനിജങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തിനോ ഒരു പ്രാധാന്യവുമില്ല. ഈ വസ്‌തുത കണ്ടെത്തിയ എസ്‌.ഡബ്ല്യു. പാർ ഖനിജപദാർഥരഹിതവും ജലാംശമുക്തവുമായ അവസ്ഥയിലുള്ള താപമൂല്യമനുസരിച്ച്‌ കൽക്കരിയെ വർഗീകരിച്ചു. ഇതനുസരിച്ച്‌ ബാഷ്‌പശീലമുള്ള പദാർഥങ്ങളും (volatile matter) സ്ഥിര കാർബണും (fixed carbon) ആണ്‌ കൽക്കരിയുടെ പ്രധാന ഘടകങ്ങള്‍. ബാഷ്‌പശീലമുള്ള പദാർഥങ്ങളുടെ ശതമാനം, "യഥാർഥ' കൽക്കരിയുടെ താപമൂല്യം എന്നിവയുടെ താരതമ്യപഠനം പാർ വർഗീകരണത്തിലൂടെ മനസ്സിലാക്കാം. ഈ വർഗീകരണമനുസരിച്ച്‌ കൽക്കരിയെ താഴെപ്പറയുന്ന വിഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: ആന്‍ഥ്‌റസൈറ്റ്‌, സെമി-ആന്‍ഥ്‌റസൈറ്റ്‌, ബിറ്റ്യൂമിനീയം അ, ബിറ്റ്യൂമിനീയം ആ, ബിറ്റ്യൂമിനീയം-ഇ, ബിറ്റ്യൂമിനീയം ഉ, ലിഗ്നൈറ്റ്‌, പീറ്റ്‌.

 

സി.എ. സേയ്‌ലറുടെയാണ്‌ മറ്റൊരു വർഗീകരണം: ഇതിൽ ഹൈഡ്രജന്റെ അളവനുസരിച്ച്‌ അഞ്ചു ഗ്രൂപ്പുകളായി തരംതിരിക്കുകയും വീണ്ടും അവയെ കാർബണിന്റെ അളവനുസരിച്ച്‌ ഉപഗ്രൂപ്പുകളായി വിഭജിക്കുകയും ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു.

 

കാർബണിക പദാർഥങ്ങള്‍ക്കുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍

 

കൽക്കരി, കോക്ക്‌ മുതലായ കാർബണിക പദാർഥങ്ങളുടെ വാണിജ്യമൂല്യത്തെയും ദഹനഗുണങ്ങളെയും പ്രത്യേകാവശ്യങ്ങള്‍ക്കുള്ള അവയുടെ അനുയോജ്യതയെയും ബന്ധപ്പെടുത്തിയുള്ള അപഗ്രഥനപരീക്ഷണങ്ങള്‍ ആവിഷ്‌കരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്‌. ഇവയിൽ പല പരീക്ഷണങ്ങളും രാസവിശ്ലേഷണങ്ങള്‍ അല്ല; അവ അടിസ്ഥാന ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കങ്ങളും (physical constants)തെരുന്നില്ല. പദാർഥങ്ങളുടെ സ്വഭാവഗുണങ്ങള്‍ പരിശോധിക്കുന്നതിനുള്ള അമേരിക്കന്‍ സൊസൈറ്റി (American Society for Testing Materials-ASTM) കൽക്കരിയും കോക്കും പ്രതിചയിക്കുന്നതിനും (sampling) പരീക്ഷിക്കുന്നതിനും നിഷ്‌കൃഷ്‌ടവും വിശദവുമായ ഉപകരണങ്ങളും നടപടിക്രമങ്ങളും ആവിഷ്‌കരിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. പദാർഥത്തിലെ സ്വതന്ത്രജലാംശം (free moisture)വായു ഉപയോഗിച്ച്‌ ഉണക്കി കണ്ടുപിടിക്കാം; അതിനുശേഷം പദാർഥത്തെ പൊടിച്ച്‌ 60-മെഷ്‌ (Mesh) അരിപ്പയിലൂടെ അരിച്ച്‌ വായുനിബദ്ധമായ അറകളിൽ സൂക്ഷിച്ച്‌ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കുപയോഗിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്‌ത രീതിയിലുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ വിഭിന്നങ്ങളായ ഫലങ്ങള്‍ തരുന്നതിനാൽ ഒരേ രീതിതന്നെ എല്ലാവരും ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്‌. പരക്കെ ഉപയോഗിക്കുന്ന പരീക്ഷണ രീതികള്‍ നാലാണ്‌: (ultimate analysis), കേക്കിങ്‌ സൂചകം (caking index), കലോറികമൂല്യം (caking index) ചൂടാക്കുന്നതിനും നീരാവിയുത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നതിനും മറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇന്ധനങ്ങള്‍ ചൂടാക്കുമ്പോഴോ ജ്വലിക്കുമ്പോഴോ ഉള്ള അവയുടെ പ്രവർത്തനരീതിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മൂല്യം കണക്കാക്കുന്ന ലളിതവും സത്വരവും ആയ പരീക്ഷണം ആവിഷ്‌കരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്‌. ഏകദേശവിശ്ലേഷണത്തിൽ ജലാംശം, ചാരം, ബാഷ്‌പശീലമുള്ള പദാർഥം (volatile matter), സ്ഥിരകാർബണ്‍ (fixed carbon) എന്നിവയുടെ അളവ്‌ നിർണയിക്കപ്പെടുന്നു. 60-മെഷ്‌ അരിപ്പയിലൂടെ കടക്കുന്ന കൽക്കരിപ്പൊടിയാണിതിന്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. a. ജലാംശം. ഒന്നോരണ്ടോ ഗ്രാം കൽക്കരി ഒരു മണിക്കൂർ നേരത്തേക്ക്‌ 105-110ീഇ ഊഷ്‌മാവിൽ ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ നഷ്‌ടപ്പെടുന്ന ഭാരമായിരിക്കും അതിലുണ്ടായിരുന്ന ജലാംശം. ഓക്‌സീകരണപ്രക്രിയയ്‌ക്ക്‌ വിധേയമാകാന്‍ സാധ്യതയുള്ളതുകൊണ്ട്‌ നിഷ്‌ക്രിയവാതകമായ നൈട്രജന്റെ സാന്നിധ്യത്തിലാണ്‌ ചൂടാക്കേണ്ടത്‌. b. ചാരം. ഒന്നോരണ്ടോ ഗ്രാം കൽക്കരി പ്ലാറ്റിനമോ സിലിക്കയോ കൊണ്ടുള്ള പാത്രത്തിൽ ക്രമമായി 800ºC വരെ ചൂടാക്കുക. ദഹനം പരിപൂർണമാവുമ്പോഴുള്ള അവശിഷ്‌ടം തണുപ്പിച്ച്‌ കിട്ടുന്ന ഭാരം ചാരത്തിന്റെ ഭാരമായിരിക്കും. c. ബാഷ്‌പശീലമുള്ള പദാർഥങ്ങള്‍. ഒരുഗ്രാം കൽക്കരി പ്രത്യേക വിധത്തിൽ അടച്ച പാത്രത്തിൽ 7 മിനിട്ട്‌ നേരം 925oC-ൽ ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ നഷ്‌ടപ്പെടുന്ന ഭാരം ബാഷ്‌പശീലമുള്ള പദാർഥത്തിന്റെ ഭാരമായിരിക്കും. d. സ്ഥിരകാർബണ്‍. ആകെ ഭാര(100%)ത്തിൽ നിന്ന്‌ ചാരം, ബാഷ്‌പശീലമുള്ള പദാർഥം, ജലാംശം എന്നിവയുടെ ഭാരശതമാനം കുറച്ചാൽ സ്ഥിരകാർബണിന്റെ ഭാരശതമാനം ലഭിക്കും. e. മൂലകവിശ്ലേഷണം. ഉയർന്നതോതിൽ കൽക്കരി ഉപയോഗിക്കുന്നവർക്ക്‌ വിവിധയിനം കൽക്കരികളെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ വിവരം ആവശ്യമായതുകൊണ്ട്‌ മുന്‍വിവരിച്ചവയിൽനിന്ന്‌ വ്യത്യസ്‌തമായ പരീക്ഷണം ആവശ്യമായി വന്നു. അതുകൊണ്ട്‌ കാർബണ്‍, ഹൈഡ്രജന്‍, ഓക്‌സിജന്‍, നൈട്രജന്‍, ഗന്ധകം എന്നീ മൂലകങ്ങളും ചാരവും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രാസവിശ്ലേഷണം നിലവിൽവന്നു. കാർബണിന്റെയും ഹൈഡ്രജന്റെയും അളവ്‌ നിശ്ചയിക്കുന്നതിന്‌ 0.2 ഗ്രാം കൽക്കരി ഓക്‌സിജന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ കത്തിക്കുന്നു. ദഹനോത്‌പന്നങ്ങള്‍ 800oC ഉള്ള കോപ്പർഓക്‌സൈഡിൽക്കൂടിയും പിന്നീട്‌ 600oC ഉള്ള ലെഡ്‌ക്രാമേറ്റിൽക്കൂടിയും കടത്തിവിട്ട്‌ സള്‍ഫർസംയുക്തങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന കാർബണ്‍ഡൈഓക്‌സൈഡിന്റെയും, ജലത്തിന്റെയും ഭാരം വെണ്ണേറെ കാണാവുന്നതാണ്‌. ഇതിൽനിന്നും കൽക്കരിയിലുള്ള കാർബണിന്റെയും ഹൈഡ്രജന്റെയും ഭാരശതമാനം കണ്ടുപിടിക്കാം. ഒരുഗ്രാം കൽക്കരി സള്‍ഫ്യൂറിക്‌ അമ്ലവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിപ്പിച്ച്‌ നൈട്രജന്റെ ഭാരം കണക്കാക്കാം. ഇതിനെ ക്യെൽഡാൽ (kjeldahl)പദ്ധതിയെന്നു പറയുന്നു. ഈ പദ്ധതിയിൽ കൽക്കരിയിലുള്ള നൈട്രജന്‍ അമോണിയയായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു. ഇതിനെ സ്വേദന(distillation)ത്തിനും ഒരു പ്രമാണ (standard) ലായനിയുമായി അനുമാപനത്തിനും വിധേയമാക്കി നൈട്രജന്റെ ഭാരം കണ്ടുപിടിക്കാം. കൽക്കരിയെ ചുച്ചാമ്പും മഗ്നീഷ്യംഓക്‌സൈഡും ചേർന്ന ഉരുകൽമിശ്രവുമായി ചേർത്ത്‌ ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ സള്‍ഫറിനെ സള്‍ഫേറ്റാക്കി രൂപാന്തരപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ സള്‍ഫറിന്റെ ഭാരം കണ്ടുപിടിക്കാം. ഇതിനെ ഏഷാക്കാ (eschakas) പെദ്ധതിയെന്നു പറയാം. f. കേക്കിങ്‌ സൂചകം (Caking Index). ചിലതരം കൽക്കരി ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ ഉരുകി കട്ടകളാകുന്നു; ഇത്‌ സ്റ്റോക്കറിന്റെ (stoker) പ്രവർത്തനത്തെ തടയും. (ഇന്ധനം ക്രമമായി കൊടുത്ത്‌ ദഹനം നടത്താനുള്ള സംവിധാനത്തെയാണ്‌ സ്റ്റോക്കർ എന്നു പറയുന്നത്‌.) കൽക്കരിയുടെ കട്ടപിടിക്കാനുള്ള പ്രവണത താഴെ പറയുന്ന പരീക്ഷണം വഴി നിർണയിക്കാം. ചൂർണിതകൽക്കരി സിലിക്കാക്രൂസിബിളിൽ വച്ച്‌ പ്രത്യേകാവസ്ഥയിൽ ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ കോക്ക്‌ബട്ടണ്‍ ഉണ്ടാകുന്നു. ഇതിന്റെ വലുപ്പം 1 മുതൽ 9 വരെ അക്കങ്ങളിൽ അറിയപ്പെടുന്ന പ്രമാണ രൂപങ്ങളുമായി തിട്ടപ്പെടുത്തി ഏതു നമ്പർ ആണെന്നു തീരുമാനിക്കാം. കേക്കിങ്‌സൂചകം എന്നു പറയുന്നത്‌ കോക്ക്‌ബട്ടന്റെ ഏറ്റവും കൂടിയ പരിച്ഛേദകവിസ്‌തീർണത്തോട്‌ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന പ്രമാണപരിച്ഛേദകത്തിന്റെ അക്കമാണ്‌. g. കലോറികമൂല്യം. ഇന്ധനം പ്രധാനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌ താപ-ഉത്‌പാദനത്തിന്‌ ആയതിനാൽ കലോറികമൂല്യനിർണയം വളരെ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു. ഒരു ഏകകപിണ്ഡമുള്ള ഖര-ദ്രവ ഇന്ധനമോ, ഏകകവ്യാപ്‌തമുള്ള വാതകഇന്ധനമോ പരിപൂർണമായി ദഹിപ്പിച്ചതിനു ശേഷം അന്തരീക്ഷ ഊഷ്‌മാവിലേക്ക്‌ തണുപ്പിച്ചാൽ ലഭിക്കുന്ന താപത്തെയാണ്‌ മൊത്തം കലോറികമൂല്യമെന്നു പറയുന്നത്‌ (gross calorific value). ഇപ്രകാരം കണക്കാക്കപ്പെടുന്ന കലോറികമൂല്യത്തിൽ ബാഷ്‌പം ദ്രവീകരിക്കപ്പെടുന്നതുകൊണ്ട്‌ ജലത്തിന്റെ ബാഷ്‌പീകരണലീനതാപം (gross calorific value) കൂടി അടങ്ങിയിരിക്കും. മൊത്തം കലോറികമൂല്യത്തിൽ നിന്ന്‌ ബാഷ്‌പീകരണലീനതാപം കുറച്ചാൽ അസൽ കലോറികമൂല്യം (latent heat of vaporization) ലഭിക്കുന്നു. കലോറികമൂല്യം കൃത്യമായി നിർണയിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണമാണ്‌ ബോംബ്‌കലോറിമീറ്റർ. ഒരു ഗ്രാം നേരിയ കൽക്കരിപ്പൊടി ചെറിയ ഗുളികരൂപത്തിലാക്കി വായുനിബദ്ധമായ ഒരു ലോഹബോംബിൽ അടക്കം ചെയ്യുന്നു; 25 അന്തരീക്ഷമർദമുള്ള ഓക്‌സിജന്‍ ബോംബിൽ നിറച്ചശേഷം, വെള്ളം നിറച്ച ഊഷ്‌മമാപി(calorimeter)യിൽ താഴ്‌ത്തുന്നു; വൈദ്യുതസ്‌ഫുലിംഗം ഉപയോഗിച്ച്‌ ഇന്ധനം കത്തിക്കുന്നു. ദഹനപ്രക്രിയയിൽ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപം ഊഷ്‌മമാപിയിലെ ജലത്തിന്റെ താപവർധനവിൽനിന്നു കണ്ടുപിടിക്കാം. വിവിധ ഇന്ധനങ്ങളുടെ കലോറികമൂല്യം അതിന്റെ തരമനുസരിച്ചും ജലാംശത്തിന്റെ തോതനുസരിച്ചും വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കും. ഖര ഇന്ധനങ്ങളുടെ കലോറികമൂല്യം ഏകദേശം 3,000 മുതൽ 15,000 വരെ ആഠഡ/റാത്തൽ ആണ്‌.

 

കൽക്കരിയുടെ ഘടന

 

കൽക്കരിയുടെ ഘടന (Constitution of Coal). ഏകദേശവിശ്ലേഷണവും മൂലകവിശ്ലേഷണവും കൽക്കരിയുടെ രാസഘടനയെക്കുറിച്ച്‌ വിവരങ്ങളൊന്നും തരുന്നില്ല; അതുകൊണ്ട്‌ കൽക്കരിയുടെ തന്മാത്രിക ഘടന (Molecular Structure) കണ്ടുപിടിക്കുന്നതിന്‌ രാസഭൗതികക്രിയകള്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിവരുന്നു. താഴെ പറയുന്ന പരീക്ഷണങ്ങളാണ്‌ പ്രധാനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌:

 

a. ലായകനിഷ്‌കർഷണം (Solvent Extraction). ഉന്നതമർദത്തിൽ ബെന്‍സീന്‍ (Benzene) ഉപയോഗിച്ച്‌ നിഷ്‌കർഷണം ചെയ്യുമ്പോള്‍ കൽക്കരിയെ കേക്കിങ്‌ സ്വഭാവമുള്ളതാക്കുന്ന ഘടകങ്ങളെ വേർതിരിച്ചെടുക്കാന്‍ സാധിക്കുന്നു.

 

b. അഭികർമക (Reagent) പ്രതിക്രിയ. നിയന്ത്രിത ഓക്‌സീകരണം, ഹൈഡ്രാജനീകരണം (Hydrogenation), ക്ലോറിനീകരണം(chlorination), മെഥിലീകരണം (methylation) തുടങ്ങിയവ ഇവയിൽപ്പെടുന്നു.

 

c. സൂക്ഷ്‌മദർശിനി ഉപയോഗിച്ചുള്ള പരിശോധന

 

d. എക്‌സ്‌-റേ പരിശോധന

 

e. സൂക്ഷ്‌മമായി നിയന്ത്രിക്കപ്പെട്ട ഭഞ്‌ജകസ്വേദനം

 

ബെന്‍സീന്‍ നിഷ്‌കർഷണത്തിനുശേഷമുള്ള അവശേഷങ്ങളെ ഓക്‌സീകരിച്ചപ്പോള്‍ ബോണിന്‌ (W.A. Bone)ഗണ്യമായ അളവിൽ ബെന്‍സീന്‍ കാർബോക്‌സിലിക്‌ അമ്ലവും മറ്റ്‌ സദൃശങ്ങളായ സംയുക്തങ്ങളും ലഭിക്കുകയുണ്ടായി. ഇതിൽനിന്നും കൽക്കരിയുടെ ഒരു പ്രധാന അംശം 6-കാർബണ്‍വലയഘടനയോടുകൂടിയതാണെന്ന്‌ അനുമാനിക്കപ്പെട്ടു.

 

പൈറോള്‍ (pyrrole), ഫ്യൂറാന്‍ (furan) തുടങ്ങിയവയുടെയോ അവയുടെ വ്യുത്‌പന്നങ്ങളുടെയോ ഘടനകളാൽ ബന്ധിക്കപ്പെട്ട ബെൽസിനോയ്‌ഡ്‌ ഗ്രൂപ്പും ഉള്ളതായി കണ്ടു.

 

പീറ്റ്‌

 

സെല്ലുലോസിൽനിന്നുള്ള കൽക്കരിയുടെ രൂപാന്തരണത്തിലെ ആദ്യത്തെ അവസ്ഥയാണ്‌ പീറ്റ്‌. കുഴിച്ചെടുത്ത അവസ്ഥയിൽ 80 മുതൽ 90 വരെ ശതമാനം ജലാംശം ഉണ്ടായിരിക്കും; ഉണക്കിയ പീറ്റിൽ 6 ശതമാനം മുതൽ 15 ശതമാനം വരെയും. ജലാംശം കോശ(cell)ഘടനകളിലായി കാണപ്പെടുന്നതുകൊണ്ട്‌ ഉണക്കുക പ്രയാസമാണെങ്കിലും, ഉണക്കിയ പീറ്റ്‌ ഉപയോഗിക്കാന്‍ എളുപ്പമാണ്‌. ഇതിന്റെ കലോറികമൂല്യം ഏകദേശം 5,000 മുതൽ 10,000 വരെ ആഠഡ/റാത്തൽ ആണ്‌; വിറകിനെക്കാള്‍ കലോറികമൂല്യം അല്‌പം കൂടുമെന്നുമാത്രം. പീറ്റ്‌ കുഴിച്ചെടുക്കലും ഉണക്കലും ചെലവേറിയതായതുകൊണ്ട്‌ കൽക്കരിപോലെ കുഴിച്ചെടുക്കപ്പെടുന്നില്ല; ചില രാജ്യങ്ങളിൽ ബ്രിക്കറ്റ്‌ ആക്കി ഗാർഹികാവശ്യങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്‌.

 

ലിഗ്നൈറ്റ്‌

 

പീറ്റിനും ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരിക്കും മധ്യേയാണ്‌ ലിഗ്നൈറ്റിന്റെ സ്ഥാനം. കുഴിച്ചെടുത്ത അവസ്ഥയിൽ 20 ശതമാനം മുതൽ 45 ശതമാനംവരെ ജലാംശം കാണപ്പെടുന്നു. അസംസ്‌കൃത ലിഗ്നൈറ്റ്‌ രണ്ടു തരത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നു; തവിട്ടു കൽക്കരി (brown coal), കറുത്ത കൽക്കരി (black coal). ലിഗ്നൈറ്റിന്‌ അപക്ഷയം (weathering) സംഭവിക്കുമ്പോള്‍ ജലാംശത്തിന്റെ നല്ലൊരു പങ്ക്‌ നഷ്‌ടപ്പെടുന്നു; അപ്പോള്‍ പൊടിഞ്ഞുപോകുകയും ചെയ്യുന്നു. ദഹനസമയത്തും പൊടിഞ്ഞുപോകാന്‍ സാധ്യതയുള്ളതുകൊണ്ട്‌ ഗ്രറ്റിൽ (grate)കൂടിയുള്ള നഷ്‌ടം താരതമ്യേന അധികമാണ്‌. ലിഗ്നൈറ്റ്‌ സ്വതഃദഹനത്തിനു (spontaneous combustion) വിധേയമാകുന്നതുകൊണ്ട്‌ തുറന്ന സ്ഥലത്ത്‌ സൂക്ഷിച്ചുവയ്‌ക്കാറില്ല. ലിഗ്നൈറ്റിന്റെ കലോറികമൂല്യം ഏകദേശം 6,000 മുതൽ 12,000 വരെ BTU/റാത്തൽ ആണ്‌. ബ്രിക്കറ്റ്‌ ആക്കിയും ഇത്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്‌. ലോകത്തിലെ കൽക്കരിസമ്പത്തിൽ പകുതിയോളം ലിഗ്നൈറ്റ്‌ ആണെന്നു കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

 

സബ്‌-ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരി

 

ലിഗ്നൈറ്റിനും ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരിക്കും മധ്യേയുള്ള ഇനമാണിത്‌. ഇത്‌ കോക്കിങ്ങിനു വിധേയമല്ലാത്തതും എളുപ്പം പൊടിഞ്ഞുപോകുന്നതും ആയ പദാർഥമാണ്‌. ലിഗ്നൈറ്റിനെക്കാള്‍ കാഠിന്യവും സാന്ദ്രതയും ഏറിയിരിക്കും. ഏകദേശം 12 ശതമാനം മുതൽ 25 ശതമാനം വരെ ജലാംശം കാണപ്പെടുന്നു.

 

ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരി

 

ഏറ്റവുമധികം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ഇനമാണിത്‌; വായുവിന്റെ അസാന്നിധ്യത്തിൽ ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ "ബിറ്റ്യൂമന്‍'(bitumen)എന്ന പദാർഥത്തോട്‌ സാദൃശ്യമുള്ള കറുത്ത ടാർ ഉണ്ടാവുന്നതുകൊണ്ടാണ്‌ അതിന്‌ "ബിറ്റ്യൂമിനീയ' കൽക്കരി എന്ന പേരുണ്ടായത്‌. സാന്ദ്രവും കഠിനവുമായ ഈ കൽക്കരിക്ക്‌ വായുവിൽ അപക്ഷയം സംഭവിക്കുന്നില്ല. ജലാംശം ലിഗ്നൈറ്റിനെക്കാളും, സബ്‌-ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരിയെക്കാളും കുറവാണ്‌ (ഏകദേശം 3%). ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരിയുടെ കലോറികമൂല്യം 8,000 മുതൽ 15,000 വരെ ആഠഡ/റാത്തൽ ആണ്‌. ഇതിൽ കോക്കിങ്ങിനു യോജ്യമായതും അല്ലാത്തതുമായ(coking and non-coking) ഇനങ്ങളുണ്ട്‌. കോക്കിങ്‌ കൽക്കരി ലോഹകർമീയകോക്ക്‌ ഉണ്ടാക്കാന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. നീരാവിയുത്‌പാദനത്തിനും മറ്റു വാതകങ്ങളുടെ നിർമാണത്തിനും ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരി ഉപയോഗിക്കാം.

 

ആന്‍ഥ്‌റസൈറ്റ്‌

 

കൽക്കരിയുടെ രൂപവത്‌കരണപ്രക്രിയയിൽ അവസാനത്തെ അവസ്ഥയായിട്ടാണ്‌ ഇത്‌ അറിയപ്പെടുന്നത്‌. താഴ്‌ന്ന ജലാംശം, ബാഷ്‌പശീലമുള്ള ഘടകങ്ങള്‍, ഉയർന്ന കാർബണ്‍ ശതമാനം എന്നിവയാണ്‌ സവിശേഷതകള്‍. താരതമ്യേന പുക കുറവായതിനാലും സാവധാനം കത്തുന്നതിനാലും ഇത്‌ ഗാർഹികാവശ്യങ്ങള്‍ക്കും നീരാവി ഉത്‌പാദനത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. പുക കുറയ്‌ക്കുന്നതിനായി ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരി ആന്‍ഥ്‌റസൈറ്റുമായി ചേർക്കുന്നു; കോക്ക്‌ ഉണ്ടാക്കുന്നതിനായി കോക്കിങ്ങിന്‌ യോജ്യമായ ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരിയുമായി കൂട്ടിക്കലർത്തുന്നു.

 

കോക്ക്‌

 

വായുസമ്പർക്കമില്ലാതെ കൽക്കരിയെ സ്വേദനം ചെയ്യുമ്പോഴോ കാർബണീകരിക്കുമ്പോഴോ ലഭിക്കുന്ന അവശിഷ്‌ടപദാർഥമാണ്‌ കോക്ക്‌; ഇതുകൂടാതെ ബാഷ്‌പശീലമുള്ള വസ്‌തുക്കളും ഉണ്ടാകുന്നു. കോക്കിങ്ങിനു യോജ്യമായ ബിറ്റ്യൂമിനീയ കൽക്കരിയോ അതിന്റെ കൂട്ടോ (blend) ആണ്‌ ഇതിനുപയോഗിക്കുന്നത്‌. കോക്ക്‌ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ രണ്ടുതരം പ്രക്രിയകളുണ്ട്‌: ഉന്നതതാപകാർബണീകരണവും (high temperature carbonization) നിമ്‌നതാപകാർബണീകരണവും (low temperature carbonization). കൽക്കരിയെ 900oC-1100oC വരെയുള്ള താപനിലയിൽ ചൂടാക്കുന്ന പ്രക്രിയയെയാണ്‌ ഉന്നതതാപ കാർബണീകരണം എന്നു പറയുന്നത്‌. ഈ പ്രക്രിയയിൽ ലഭിക്കുന്ന കോക്ക്‌ ലോഹസംസ്‌കരണത്തിന്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നതുകൊണ്ട്‌ ലോഹകർമീയ കോക്ക്‌ (meta-llurgical coke)എന്നു പറയുന്നു. വാതകച്ചൂളയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഏതു ഭാരവും താങ്ങാനുള്ള കഴിവാണ്‌ അതിന്റെ പ്രധാന ഗുണം. വാതകനിർമാണത്തിനുവേണ്ടി ഉന്നതതാപത്തിൽ കൽക്കരിയെ വാലുക(retort))യിലിട്ട്‌ കാർബണീകരിക്കുമ്പോള്‍ ലഭിക്കുന്ന ഉപോത്‌പന്നമാണ്‌ വാതകക്കോക്ക്‌ (gas coke). ഗാർഹികാവശ്യങ്ങള്‍ക്കും നീരാവി ഉത്‌പാദിപ്പിക്കാനും ലോഹസംസ്‌കരണ ചൂളയിലെ ഇന്ധനമായിട്ടും വാതകക്കോക്ക്‌ ഉപയോഗിക്കാം. ഏകദേശം 600oC-ൽ കൽക്കരി കാർബണീകരിക്കുന്നതിനെയാണ്‌ നിമ്‌നതാപകാർബണീകരണമെന്നു പറയുന്നത്‌. ഇപ്രകാരം ലഭിക്കുന്ന കോക്കിൽ 10 ശതമാനം മുതൽ 15 ശതമാനം വരെ ബാഷ്‌പശീല പദാർഥം കാണപ്പെടുന്നു. ലോഹകർമീയ കോക്കിലോ വാതകക്കോക്കിലോ കാണപ്പെടുന്ന 2-3 ശതമാനത്തെക്കാള്‍ അധികമാണിത്‌. അതുകൊണ്ട്‌ ഗാർഹികാവശ്യങ്ങള്‍ക്കും ചെറുകിടവ്യാവസായികാവശ്യങ്ങള്‍ക്കുംവേണ്ടി, വേഗത്തിൽ കത്തുന്നതും താരതമ്യേന പുക കുറഞ്ഞതുമായ, ഇന്ധനങ്ങള്‍ നിർമിക്കുന്നതിന്‌ നിമ്‌നതാപകാർബണീകരണം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലോഹകർമീയ കോക്കിന്റെയും നിമ്‌നതാപ കോക്കിന്റെയും ഏകദേശവിശ്ലേഷണവും മൂലകവിശ്ലേഷണവും പട്ടിക 2-ൽ ചേർത്തിരിക്കുന്നു.

 

സുഷിരമയമായ കോക്കിന്‌ ഓക്‌സിജനുമായി ചേർന്ന്‌ എളുപ്പത്തിൽ കത്തുവാന്‍ കഴിയും. കൽക്കരിയിലെ ചില അംശങ്ങള്‍ ബാഷ്‌പീകരിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന കുമിളകളിൽനിന്നാണ്‌ സരന്ധ്രഘടന (porosity) സംഭവിക്കുക. ഇത്‌ കൽക്കരി എത്ര നേർമയായി പൊടിക്കുന്നു എന്നതിനെയും ചൂടാക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന പരിതഃസ്ഥിതിയെയും ഉപയോഗിക്കുന്ന കൽക്കരിയുടെ തരത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. കോക്കിന്റെ പ്രകടവും യഥാർഥവുമായ ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രതകളും സരന്ധ്രതയും നിർണയിക്കാനുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ ഉണ്ട്‌. കോക്കിന്റെ ബലം അളക്കുന്നത്‌ ഷാറ്റർപരീക്ഷണമുപയോഗിച്ചാണ്‌. 50 റാത്തൽ ഭാരവും, രണ്ടിഞ്ച്‌ വലുപ്പവുമുള്ള കോക്ക്‌ നാലുതവണ ആറടി ഉയരത്തിൽനിന്നും താഴെയുള്ള ഇരുമ്പുഷീറ്റിലേക്കിടുമ്പോള്‍ എത്ര പങ്ക്‌ പൊടിഞ്ഞുപോയെന്ന്‌ കണക്കാക്കുന്നു; ഇത്‌ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്‌ ഷാറ്റർസൂചകം നിർണയിക്കുന്നത്‌.

 

രണ്ടു പ്രക്രിയകളിലും ഉത്‌പാദകവസ്‌തുക്കള്‍ ഒന്നുതന്നെയാണെങ്കിലും അവയുടെ അളവ്‌ വ്യത്യസ്‌തങ്ങളായിരിക്കും. നിമ്‌നതാപത്തിലുള്ള നിർമാണരീതിയിൽ വാതകോത്‌പന്നങ്ങള്‍ കുറവും ദ്രാവകോത്‌പന്നങ്ങള്‍ കൂടുതലുമായിരിക്കും; എന്നാൽ ഉന്നതോഷ്‌മാവിൽ നേരേതിരിച്ചാണ്‌. പുകയില്ലാതെ കത്തുന്നതും ചാരത്തിന്റെ അംശം വളരെ കുറവുള്ളതുമായ ഈ ഇന്ധനത്തിന്റെ താപമൂല്യം ഏകദേശം 13,400 BTU/റാത്തൽ ആണ്‌.

 

ബ്രിക്കറ്റ്‌

 

വളരെ നേർത്ത കൽക്കരിപ്പൊടി സംബന്ധകവസ്‌തു(binder)ക്കളുടെ സാന്നിധ്യത്തിലോ അല്ലാതെയോ, മർദത്തിന്റെ സഹായത്താൽ കട്ടകളാക്കുന്നതിനെയാണ്‌ ബ്രിക്കറ്റിങ്‌ (briquetting) എന്നു പറയുന്നത്‌. ഇപ്രകാരം പീറ്റ്‌, ലിഗ്നൈറ്റ്‌ എന്നീ ഇനങ്ങളെ ബ്രിക്കറ്റുകളാക്കുന്നു.

 

പഞ്ചസാര വ്യവസായത്തിൽനിന്നു ലഭിക്കുന്ന മൊളാസസ്‌ (molasses), സ്റ്റൊർച്ച്‌ ഫാക്‌ടറിയിൽനിന്നും ലഭിക്കുന്ന ഡെക്‌സ്‌ട്രിന്‍പശ, കടലാസ്‌ ഫാക്‌ടറിയിൽ നിന്നും ലഭിക്കുന്ന സള്‍ഫൈറ്റ്‌ ലിക്വർ (sulphite liquor), ടാർ, അസംസ്‌കൃതF® മുതലായവ സംബന്ധകവസ്‌തുക്കളായി ഉപയോഗിക്കാം. ബ്രിക്കറ്റുകള്‍ ചതുരാകൃതിയിലോ മുട്ടയുടെ ആകൃതിയിലോ ആകാം. ഏകദേശം 5 മുതൽ 10 വരെ ശതമാനം സംബന്ധകവസ്‌തുക്കളും റോള്‍പ്രസ്സുകളും ഉപയോഗിച്ച്‌ കട്ടകളാക്കുന്നു.

 

മുന്തിയയിനം ബ്രിക്കറ്റുകള്‍ ബലമുള്ളതും, ജലരോധകശക്തിയുള്ളതും ആയിരിക്കും. സംബന്ധകവസ്‌തുവിന്റെ കലോറികമൂല്യം, ഉപയോഗിച്ച കൽക്കരിയുടേതിനെക്കാള്‍ കൂടുതലാണെങ്കിൽ, ബ്രിക്കറ്റിന്റെ കലോറികമൂല്യവും കൂടിയിരിക്കും. ഇവ വ്യാവസായികാവശ്യങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും പ്രധാനമായും പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്‌ ഗാർഹികാവശ്യങ്ങള്‍ക്കാണ്‌.

 

പൊടിയാക്കിയ കൽക്കരി

 

പൊടിച്ച കൽക്കരി വായുവുമായി കൂട്ടിക്കലർത്തിയാൽ വേഗത്തിലും പരിപൂർണമായും കത്തുന്നു. അതുകൊണ്ട്‌ കാര്യക്ഷമമായ ദഹനത്തിന്‌ കൽക്കരി നന്നായി പൊടിച്ച്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ദ്രവ ഇന്ധനങ്ങളെപ്പോലെ ഇവയെ കത്തിക്കാം.

 

പൊടിയാക്കിയ കൽക്കരി ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോള്‍ പല ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്‌. ഏതുതരം ഖര ഇന്ധനവും ഉപയോഗിക്കാം; കൽക്കരിപ്പൊടി ഉപയോഗിക്കുന്ന ചൂളയിൽ ചില ചെറിയ മാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തി വാതക ഇന്ധനമോ ദ്രവ ഇന്ധനമോ ഉപയോഗിക്കാം. ജ്വലനം ആരംഭിക്കാനും നിർത്താനും വളരെക്കുറച്ചു സമയം മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ.

 

കൽക്കരിപ്പൊടി സാധാരണ വായുപ്രവാഹത്തിലൂടെ ചൂളയിലേക്ക്‌ കയറ്റുന്നു. ജ്വാലകത്തിൽ(burner)വച്ച്‌ രണ്ടാംഘട്ടത്തിലുള്ള വായു(secondary air)വുമായി ചേർന്ന്‌ ചൂളയിലേക്ക്‌ വീഴുകയും അവിടെ നിലംബിത (suspended) അവസ്ഥയിൽ ജ്വലിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

 

പൊടിച്ച കൽക്കരിയുടെ ദഹനത്തിന്‌ സാധാരണ പരിപൂർണദഹനത്തിനു വേണ്ടുന്നതിൽ അല്‌പംകൂടുതൽ വായുമാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ. ചൂളയിലേക്ക്‌ നല്‌കുന്നതിനുമുമ്പ്‌ ഈ വായുവിനെ ഉന്നത ഊഷ്‌മാവിലേക്ക്‌ ഉയർത്തിയാൽ ബോയിലറിന്റെ ക്ഷമത വർധിക്കും. പൊടിച്ച കൽക്കരിയിലെ ചാരത്തിന്റെ അംശം അതിന്റെ സമ്പൂർണദഹനത്തിന്‌ തടസ്സമാണ്‌. കൽക്കരി നേരിയ പൊടിയായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ ദഹനപ്രക്രിയയ്‌ക്കുശേഷം ഉണ്ടാകുന്ന ചാരം (fly ash) നിർഗമവാതകങ്ങളിൽക്കൂടി പുറത്തുപോകുകയും അന്തരീക്ഷത്തെ മലിനപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. അവക്ഷേപകങ്ങള്‍ (precipitators) ഉപയോഗിച്ച്‌ ചാരം പുറത്തുപോകുന്നത്‌ തടയാം.

 

ചൂളയിലെ ഊഷ്‌മാവ്‌ വളരെയധികമാകുകയാണെങ്കിൽ ചാരം ഉരുകി ബോയിലർട്യൂബിന്റെ പുറത്തു പറ്റിപ്പിടിക്കുകയും താപപ്രസരണത്തിന്‌ അതു തടസ്സം സൃഷ്‌ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ചൂള തെരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിലും അതിന്റെ വ്യാപ്‌തം തീരുമാനിക്കുന്നതിലും പ്രധാന ഘടകമാണ്‌ ചാരം ഉരുകുന്ന ഊഷ്‌മാവ്‌. വളരെ താഴ്‌ന്ന ഊഷ്‌മാവിൽ ഉരുകുന്ന ചാരമാണെങ്കിൽ ജ്വാലയിൽവച്ച്‌ ഉരുകുകയും ചൂളയുടെ ഭിത്തികളിൽ പറ്റിപ്പിടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇങ്ങനെ ഉണ്ടാകുന്ന അട്ടികള്‍ ഭാരം കൂടുമ്പോള്‍ അസ്‌തരങ്ങളുടെ (lining) കഷണങ്ങളോടുകൂടെ താഴെ വീഴുന്നു. ഇത്‌ പരിഹരിക്കാന്‍ ചൂളയുടെ വ്യാപ്‌തം കൂട്ടുകയും ട്യൂബുകളിൽക്കൂടി ജലം പ്രവഹിപ്പിച്ച്‌ ചുമരുകളെ തണുപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

 

കൽക്കരി നന്നായി പൊടിക്കുന്നതുപോലെ ഉണക്കുകയും ചെയ്‌തില്ലെങ്കിൽ സൈലോകളിലും മില്ലുകളിലും മറ്റും ബുദ്ധിമുട്ടുണ്ടാക്കും. ബിന്‍-ആന്‍ഡ്‌-ഫീഡർ (bin-and-feeder) സമ്പ്രദായമനുസരിച്ച്‌ കൽക്കരി ഉണക്കി പൊടിയാക്കി വലിയ ബങ്കറുകളിൽ സൂക്ഷിച്ചുവയ്‌ക്കുന്നു; പിന്നീട്‌ അവ ആവശ്യാനുസരണം ചൂളയിലേക്കെത്തിക്കുന്നു.

 

യൂണിറ്റ്‌ (unit) സേമ്പ്രദായമനുസരിച്ച്‌ മില്ലുകളിൽ വച്ചുതന്നെ ഉണക്കുകയും പൊടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു; പിന്നീട്‌ മുന്‍കൂട്ടി ചൂടാക്കിയ വായുപ്രവാഹത്തിൽ നേരെ ചൂളയിലേക്ക്‌ തള്ളപ്പെടുന്നു. ഇതിൽ വലിയ ബങ്കറുകളുടെ ആവശ്യമില്ല.

 

നീരാവി ഉത്‌പാദനത്തിനും, സിമന്റ്‌ ഫാക്‌ടറികളിലും പൊടിച്ച കൽക്കരി ധാരാളമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

 

വിറക്‌

 

തടി ഇന്ധനമെന്ന നിലയിൽ

 

വിറകിൽ പ്രധാനമായും സെല്ലുലോസും (cellulose) ചെറിയ അളവിൽ ലിഗ്നിന്‍, റെസിനുകള്‍ (resins), അെജൈവപദാർഥങ്ങള്‍, ജലം എന്നിവയും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. വിറകിലെ ജലാംശം ഏകദേശം 25-50 ശതമാനം വരും. വിറക്‌ എത്രമാത്രം ഉണങ്ങിയതാണ്‌ എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും അതിലെ ജലാംശത്തിന്റെ തോത്‌. ജലാംശം കൂടുന്നതനുസരിച്ച്‌ താപമൂല്യം കുറയുന്നതിനാൽ വ്യാവസായികാവശ്യങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഇത്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല. അറക്കപ്പൊടിയും വിറകിന്റെ മറ്റ്‌ അവശിഷ്‌ടങ്ങളും ബോയിലറുകളിൽ ചിലപ്പോള്‍ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്‌.

 

മരക്കരി

 

വിറക്‌ വായുസമ്പർക്കമില്ലാതെ ഭഞ്‌ജകസ്വേദനം ചെയ്യുമ്പോള്‍ ലഭിക്കുന്ന പദാർഥമാണ്‌ മരക്കരി. വിറക്‌ മച്ചുകൊണ്ട്‌ മൂടി ഭാഗികമായി ദഹിപ്പിച്ചാണ്‌ ചെറിയ തോതിൽ മരക്കരി ഉണ്ടാക്കുന്നത്‌. അടയ്‌ക്കാവുന്ന റിട്ടോർട്ടിലിട്ടാണ്‌ വ്യാവസായികാടിസ്ഥാനത്തിൽ മരക്കരി ഉണ്ടാക്കുന്നത്‌. കാഠിന്യമേറിയ (hard) മരമാണ്‌ മരക്കരി ഉണ്ടാക്കാന്‍ ഉത്തമം. മരം ഭഞ്‌ജകസ്വേദനം ചെയ്യുമ്പോള്‍ ബാഷ്‌പങ്ങളും ടാറും മറ്റും ബഹിർഗമിക്കുന്നു. ശേഷിക്കുന്ന ഖരപദാർഥമാണ്‌ മരക്കരി. ഉണങ്ങിയ മരത്തിൽനിന്ന്‌ ഏകദേശം 30 ശതമാനം മരക്കരി ലഭിക്കുന്നു. മരക്കരിയിൽ ഏകദേശം 80 ശതമാനം കാർബണ്‍, 15 ശതമാനം ഓക്‌സിജനും നൈട്രജനും, 2 ശതമാനം ഹൈഡ്രജന്‍, 3 ശതമാനം ചാരം എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. മരക്കരി ജലത്തെ എളുപ്പത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ഇതിൽ ഏകദേശം 10-15 ശതമാനം ജലാംശം കാണും. ഇതിന്റെ കലോറികമൂല്യം 12,000 മുതൽ 13,000 വരെ ആഠഡ/റാത്തൽ ആണ്‌. താഴ്‌ന്ന ചാരശതമാനവും, ശുദ്ധി (purity)യുംമൂലം ലോഹകർമീയ ഇന്ധനമായി പ്രയോജനപ്പെടുന്നു; പക്ഷേ, എളുപ്പം പൊടിഞ്ഞുപോകുന്നതുകൊണ്ട്‌ കോക്കുപോലെ ഉപയോഗയോഗ്യമല്ല.

 

ഖര ഇന്ധനങ്ങളുടെ ഉപയോഗം

 

ഖര ഇന്ധനങ്ങളുടെ ഘടനയിലും ഗുണവിശേഷങ്ങളിലും ഉള്ള വലിയ വ്യത്യാസംമൂലം കാര്യക്ഷമമായ ഉപയോഗത്തിന്‌ അവയുടെ ഘടന, യന്ത്രസംവിധാനം എന്നിവയെക്കുറിച്ച്‌ അനേകവർഷത്തെ നിരീക്ഷണങ്ങളും പരീക്ഷണങ്ങളും ആവശ്യമായി വന്നു. ഈ പരീക്ഷണങ്ങള്‍മൂലം ഇന്ധനങ്ങളെക്കുറിച്ചു മാത്രമല്ല, വിവിധതരത്തിലുള്ള യന്ത്രസംവിധാനങ്ങളെയും അവയുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളെയുംകുറിച്ച്‌ കൂടുതൽ അറിവ??

                                                                                                                   

                                                                                                                                                                                                                                                                                 

                    indhanangal‍                

                                                                                                                                                                                                                                                     

                   vaayuvil katthidahikkumpol‍ upabhogapradamaaya roopatthil oorjam uthpaadippikkuvaan‍ kazhivulla padaarthangal‍                  

                                                                                             
                             
                                                       
           
 

indhanangal‍

 

vaayuvil katthidahikkumpol‍ upabhogapradamaaya roopatthil oorjam uthpaadippikkuvaan‍ kazhivulla padaarthangal‍. Indhanatthinte oksideshanu (oxidation) dahanam (combustion) ennu parayunnu.

 

praacheenashilaayugatthinu mumpumuthalkke manushyavargam indhanam upayogicchirunnathaayi karuthappedunnu. Bhakshanam paakamcheyyunnathinum prakruthipraathikoolyangalil jeevan‍ nilanirtthunnathinum indhanatthinte kandupidittham manushyane sahaayicchu. Indhanatthinteyum theeyudeyum upayogam manushyante saankethika munnettatthinte aarambham kuricchu. Indhanam labhikkaathaayaal manushyavargatthinte nilanilputhanne apakadatthilaakum. Pradhaana kampola indhanangal‍ kaarban‍, hydrajan‍ ennivayude samyukthangalaanu.

 

indhana ghadakangal‍

 

viraku, peettu, kalkkari, pedraaliyam, prakruthivaathakam muthalaaya nysargika indhanangalile pradhaanaghadakangal‍ kaarban‍, hydrajan‍, oksijan‍ thudangiya moolakangalum, cheriya alavil gandhakavum (sulphur) nydrajanum aanu. Ithukoodaathe jalaamshavum khanijachaaravum (mineral ash) kaanappedunnu. Indhanatthile ghadakangal‍ oksijanumaayi samyojikkumpol‍ thaapam uthpaadippikkappedunnu. Indhanatthinte raasayogatthilninnundaakunna thaapam ethrayennu ekadesham kanakkaakkaam. Thaapatthinte britteeshu ekakamaanu aadtada (british thermal unit). Oru raatthal (pound) vellatthinte choodu 60eeel ninnu oru digri uyartthunnathinuvenda thaapatthinte alavaanithu.

 

thaapatthinte anthaaraashdramaathra "kalori' (calorie) aanu. Oru graam vellatthinte thaapanila 0ocl ninnum 100oc vare uyartthaan‍ venda thaapatthinte nooriloramshamaanu oru kalori. Oru aadtada = 252 kalori = 0. 252 kilo kalori. Oru kilo kalori 4200 jool‍ oorjatthinu thulyamaanu. Oru raatthal (0. 453 ki. Graam) kaarban‍ paripoornamaayi kaarban‍dyoksydu aayi maarumpol‍ ekadesham 14,590 aadtadavum, kaarban‍ monoksydu aayi maarumpol‍ ekadesham 4350 aadtadavum undaakunnu. Dhaee lekhanatthil saukaryatthinuvendi bhaaratthinte alavukalaayi "raatthal' athavaa "paundu', "graam' ennee maathrakalum; thaapanilatthothukalaayi selshyasu, phaaran‍heettu ennee maathrakalum upayogicchittundu. 1 raatthal = 435. 4 graam; 1 kilograam = 1000 graam = 2. 2 paundu. Selshyasum (c) phaaran‍heettum (f) thammilulla bandham, aanu. Ee kaarban‍monoksydu, kaarban‍dyoksydu aakumpol‍ sheshiccha 10,240 btu undaakunnu.

 

ekakapindamulla (unit mass)oru padaartham poornamaayi dahikkumpol‍ labhikkunna thaapamoolyatthe athinte kalorikamoolyam (calorific value) ennu parayunnu. Indhanatthinte moolyam athinte kalorikamoolyatthodu bandhappettirikkum. Indhanatthile maalinyangal‍ kalorikamoolyatthe baadhikkukayum cheyyum.

 

khara indhanangal‍

 

khara indhanangale prakruthidatthamennum nirmithamennum randaayi thirikkaam. Aadyatthethil jyvapadaarthangal‍, viraku, peettu, kalkkari muthalaayavayum randaamatthethil bhanjjakasvedanam (destructive distillation) vazhi labhikkunna kokku, marakkari ennivayum ul‍ppedunnu. Vaayurahithamaaya adaccha paathratthil padaarthangale thaapashakthikondu svedanamcheyyunna prakriyayeyaanu bhanjjakasvedanam ennu parayunnathu. Lohakarmeeyakokkum (metallurgical coke)vaathakakokkum (gas coke) undaakkuvaan‍ ee prakriyayaanu prayojanappedutthunnath

 

kalkkariyum bandhappetta indhanangalum

 

yugangal‍kkumumpu adinjukoodiya sasyapadaarthangalilum mattu sellulosu padaarthangalilum choodinteyum mardatthinteyum jeevaanukkaludeyum sahaayatthaal urutthiriyunna kaarbanika padaarthangalude attikalaanu kalkkari. Ghadanayum gunavum anusaricchu ava palatharatthil kaanappedunnu. Ekadesham 1,000-tthiladhikam varshatthekkulla kalkkarishekharam bhoomukhatthu avasheshicchittullathaayi kanakkaakkappettirikkunnu.

 

vargeekaranam

 

raasayogam, vyaavasaayikopayogam, kokkal svabhaavam (coking properties), jiyolajeeya vayasu (geological age) ennivaye adisthaanamaakki kalkkariye vargeekarikkaavunnathaanu. Inangal‍kku spashdamaaya vyathyaasangal‍ illenkilum vibhinna svabhaavavisheshangalulla ghadakangaladangiya oru kudumbamaayi kalkkariye kanakkaakkaam. Ethinam kalkkariyudeyum nilavaaram nirnayikkunnathu athinte roopaanthareekarana prakriyaye adisthaanamaakkiyaanu. Kalkkari roopaanthareekaranaprakriya peettu lignyttu bittyoomineeya kalkkari aan‍thrasyttu graaphyttu enna kramatthilaanu. Melparanja oro inatthinum vyakthamaaya bhauthikavum raasaparavumaaya savisheshathakal‍ undenkilum avayude athirtthirekhakal‍ thulom lolamaanu.

 

amerikkan‍ sttaan‍derdu asosiyeshan‍ (american standard association)kalkkariye naalu inangalaayi thiricchirikkunnu: aan‍thrasyttu, bittyoomineeya kalkkari, sab-bittyoomineeya kalkkari, lignyttum thavittu kalkkariyum. Mukalil kodutthirikkunna pattika, kaarbaninte vardhanavum oksijante lopavum anusaricchu sellulosilninnu aan‍thrasyttilekkulla avasthaantharam kaanikkunnu. Kalkkariyude nilavaaram nirnayikkunnathil jalaamshatthinte alavino anyakhanijangalude saannidhyatthino oru praadhaanyavumilla. Ee vasthutha kandetthiya esu. Dablyu. Paar khanijapadaartharahithavum jalaamshamukthavumaaya avasthayilulla thaapamoolyamanusaricchu kalkkariye vargeekaricchu. Ithanusaricchu baashpasheelamulla padaarthangalum (volatile matter) sthira kaarbanum (fixed carbon) aanu kalkkariyude pradhaana ghadakangal‍. Baashpasheelamulla padaarthangalude shathamaanam, "yathaartha' kalkkariyude thaapamoolyam ennivayude thaarathamyapadtanam paar vargeekaranatthiloode manasilaakkaam. Ee vargeekaranamanusaricchu kalkkariye thaazhepparayunna vibhaagangalaayi thiricchirikkunnu: aan‍thrasyttu, semi-aan‍thrasyttu, bittyoomineeyam a, bittyoomineeyam aa, bittyoomineeyam-i, bittyoomineeyam u, lignyttu, peettu.

 

si. E. Seylarudeyaanu mattoru vargeekaranam: ithil hydrajante alavanusaricchu anchu grooppukalaayi tharamthirikkukayum veendum avaye kaarbaninte alavanusaricchu upagrooppukalaayi vibhajikkukayum cheythirikkunnu.

 

kaarbanika padaarthangal‍kkulla pareekshanangal‍

 

kalkkari, kokku muthalaaya kaarbanika padaarthangalude vaanijyamoolyattheyum dahanagunangaleyum prathyekaavashyangal‍kkulla avayude anuyojyathayeyum bandhappedutthiyulla apagrathanapareekshanangal‍ aavishkarikkappettittundu. Ivayil pala pareekshanangalum raasavishleshanangal‍ alla; ava adisthaana bhauthika sthiraankangalum (physical constants)therunnilla. Padaarthangalude svabhaavagunangal‍ parishodhikkunnathinulla amerikkan‍ sosytti (american society for testing materials-astm) kalkkariyum kokkum prathichayikkunnathinum (sampling) pareekshikkunnathinum nishkrushdavum vishadavumaaya upakaranangalum nadapadikramangalum aavishkaricchittundu. Padaarthatthile svathanthrajalaamsham (free moisture)vaayu upayogicchu unakki kandupidikkaam; athinushesham padaarthatthe podicchu 60-meshu (mesh) arippayiloode aricchu vaayunibaddhamaaya arakalil sookshicchu pareekshanangal‍kkupayogikkunnu. Vyathyastha reethiyilulla pareekshanangal‍ vibhinnangalaaya phalangal‍ tharunnathinaal ore reethithanne ellaavarum upayogikkendathundu. Parakke upayogikkunna pareekshana reethikal‍ naalaan: (ultimate analysis), kekkingu soochakam (caking index), kalorikamoolyam (caking index) choodaakkunnathinum neeraaviyuthpaadippikkunnathinum mattum upayogikkunna indhanangal‍ choodaakkumpozho jvalikkumpozho ulla avayude pravartthanareethiyumaayi bandhappetta moolyam kanakkaakkunna lalithavum sathvaravum aaya pareekshanam aavishkarikkappettittundu. Ekadeshavishleshanatthil jalaamsham, chaaram, baashpasheelamulla padaartham (volatile matter), sthirakaarban‍ (fixed carbon) ennivayude alavu nirnayikkappedunnu. 60-meshu arippayiloode kadakkunna kalkkarippodiyaanithinu upayogikkunnathu. A. Jalaamsham. Onnorando graam kalkkari oru manikkoor neratthekku 105-110eei ooshmaavil choodaakkumpol‍ nashdappedunna bhaaramaayirikkum athilundaayirunna jalaamsham. Okseekaranaprakriyaykku vidheyamaakaan‍ saadhyathayullathukondu nishkriyavaathakamaaya nydrajante saannidhyatthilaanu choodaakkendathu. B. Chaaram. Onnorando graam kalkkari plaattinamo silikkayo kondulla paathratthil kramamaayi 800ºc vare choodaakkuka. Dahanam paripoornamaavumpozhulla avashishdam thanuppicchu kittunna bhaaram chaaratthinte bhaaramaayirikkum. C. Baashpasheelamulla padaarthangal‍. Orugraam kalkkari prathyeka vidhatthil adaccha paathratthil 7 minittu neram 925oc-l choodaakkumpol‍ nashdappedunna bhaaram baashpasheelamulla padaarthatthinte bhaaramaayirikkum. D. Sthirakaarban‍. Aake bhaara(100%)tthil ninnu chaaram, baashpasheelamulla padaartham, jalaamsham ennivayude bhaarashathamaanam kuracchaal sthirakaarbaninte bhaarashathamaanam labhikkum. E. Moolakavishleshanam. Uyarnnathothil kalkkari upayogikkunnavarkku vividhayinam kalkkarikalekkuricchulla kooduthal vivaram aavashyamaayathukondu mun‍vivaricchavayilninnu vyathyasthamaaya pareekshanam aavashyamaayi vannu. Athukondu kaarban‍, hydrajan‍, oksijan‍, nydrajan‍, gandhakam ennee moolakangalum chaaravum adisthaanamaakkiyulla raasavishleshanam nilavilvannu. Kaarbaninteyum hydrajanteyum alavu nishchayikkunnathinu 0. 2 graam kalkkari oksijante saannidhyatthil katthikkunnu. Dahanothpannangal‍ 800oc ulla kopparoksydilkkoodiyum pinneedu 600oc ulla ledkraamettilkkoodiyum kadatthivittu sal‍pharsamyukthangale aagiranam cheyyunnu. Ee prakriyayil uthpaadippikkappedunna kaarban‍dyoksydinteyum, jalatthinteyum bhaaram vennere kaanaavunnathaanu. Ithilninnum kalkkariyilulla kaarbaninteyum hydrajanteyum bhaarashathamaanam kandupidikkaam. Orugraam kalkkari sal‍phyooriku amlavumaayi prathipravartthippicchu nydrajante bhaaram kanakkaakkaam. Ithine kyeldaal (kjeldahl)paddhathiyennu parayunnu. Ee paddhathiyil kalkkariyilulla nydrajan‍ amoniyayaayi roopaantharappedunnu. Ithine svedana(distillation)tthinum oru pramaana (standard) laayaniyumaayi anumaapanatthinum vidheyamaakki nydrajante bhaaram kandupidikkaam. Kalkkariye chucchaampum magneeshyamoksydum chernna urukalmishravumaayi chertthu choodaakkumpol‍ sal‍pharine sal‍phettaakki roopaantharappedutthunnathiloode sal‍pharinte bhaaram kandupidikkaam. Ithine eshaakkaa (eschakas) peddhathiyennu parayaam. F. Kekkingu soochakam (caking index). Chilatharam kalkkari choodaakkumpol‍ uruki kattakalaakunnu; ithu sttokkarinte (stoker) pravartthanatthe thadayum. (indhanam kramamaayi kodutthu dahanam nadatthaanulla samvidhaanattheyaanu sttokkar ennu parayunnathu.) kalkkariyude kattapidikkaanulla pravanatha thaazhe parayunna pareekshanam vazhi nirnayikkaam. Choornithakalkkari silikkaakroosibilil vacchu prathyekaavasthayil choodaakkumpol‍ kokkbattan‍ undaakunnu. Ithinte valuppam 1 muthal 9 vare akkangalil ariyappedunna pramaana roopangalumaayi thittappedutthi ethu nampar aanennu theerumaanikkaam. Kekkingsoochakam ennu parayunnathu kokkbattante ettavum koodiya parichchhedakavistheernatthodu bandhappettirikkunna pramaanaparichchhedakatthinte akkamaanu. G. Kalorikamoolyam. Indhanam pradhaanamaayi upayogikkunnathu thaapa-uthpaadanatthinu aayathinaal kalorikamoolyanirnayam valare praadhaanyamarhikkunnu. Oru ekakapindamulla khara-drava indhanamo, ekakavyaapthamulla vaathakaindhanamo paripoornamaayi dahippicchathinu shesham anthareeksha ooshmaavilekku thanuppicchaal labhikkunna thaapattheyaanu mottham kalorikamoolyamennu parayunnathu (gross calorific value). Iprakaaram kanakkaakkappedunna kalorikamoolyatthil baashpam draveekarikkappedunnathukondu jalatthinte baashpeekaranaleenathaapam (gross calorific value) koodi adangiyirikkum. Mottham kalorikamoolyatthil ninnu baashpeekaranaleenathaapam kuracchaal asal kalorikamoolyam (latent heat of vaporization) labhikkunnu. Kalorikamoolyam kruthyamaayi nirnayikkunnathinulla upakaranamaanu bombkalorimeettar. Oru graam neriya kalkkarippodi cheriya gulikaroopatthilaakki vaayunibaddhamaaya oru lohabombil adakkam cheyyunnu; 25 anthareekshamardamulla oksijan‍ bombil niracchashesham, vellam niraccha ooshmamaapi(calorimeter)yil thaazhtthunnu; vydyuthasphulimgam upayogicchu indhanam katthikkunnu. Dahanaprakriyayil uthpaadippikkappedunna thaapam ooshmamaapiyile jalatthinte thaapavardhanavilninnu kandupidikkaam. Vividha indhanangalude kalorikamoolyam athinte tharamanusaricchum jalaamshatthinte thothanusaricchum vyathyaasappettirikkum. Khara indhanangalude kalorikamoolyam ekadesham 3,000 muthal 15,000 vare aadtada/raatthal aanu.

 

kalkkariyude ghadana

 

kalkkariyude ghadana (constitution of coal). Ekadeshavishleshanavum moolakavishleshanavum kalkkariyude raasaghadanayekkuricchu vivarangalonnum tharunnilla; athukondu kalkkariyude thanmaathrika ghadana (molecular structure) kandupidikkunnathinu raasabhauthikakriyakal‍ upayogappedutthivarunnu. Thaazhe parayunna pareekshanangalaanu pradhaanamaayi upayogikkunnath:

 

a. Laayakanishkarshanam (solvent extraction). Unnathamardatthil ben‍seen‍ (benzene) upayogicchu nishkarshanam cheyyumpol‍ kalkkariye kekkingu svabhaavamullathaakkunna ghadakangale verthiricchedukkaan‍ saadhikkunnu.

 

b. Abhikarmaka (reagent) prathikriya. Niyanthritha okseekaranam, hydraajaneekaranam (hydrogenation), klorineekaranam(chlorination), methileekaranam (methylation) thudangiyava ivayilppedunnu.

 

c. Sookshmadarshini upayogicchulla parishodhana

 

d. Eksu-re parishodhana

 

e. Sookshmamaayi niyanthrikkappetta bhanjjakasvedanam

 

ben‍seen‍ nishkarshanatthinusheshamulla avasheshangale okseekaricchappol‍ boninu (w. A. Bone)ganyamaaya alavil ben‍seen‍ kaarboksiliku amlavum mattu sadrushangalaaya samyukthangalum labhikkukayundaayi. Ithilninnum kalkkariyude oru pradhaana amsham 6-kaarban‍valayaghadanayodukoodiyathaanennu anumaanikkappettu.

 

pyrol‍ (pyrrole), phyooraan‍ (furan) thudangiyavayudeyo avayude vyuthpannangaludeyo ghadanakalaal bandhikkappetta belsinoydu grooppum ullathaayi kandu.

 

peettu

 

sellulosilninnulla kalkkariyude roopaantharanatthile aadyatthe avasthayaanu peettu. Kuzhiccheduttha avasthayil 80 muthal 90 vare shathamaanam jalaamsham undaayirikkum; unakkiya peettil 6 shathamaanam muthal 15 shathamaanam vareyum. Jalaamsham kosha(cell)ghadanakalilaayi kaanappedunnathukondu unakkuka prayaasamaanenkilum, unakkiya peettu upayogikkaan‍ eluppamaanu. Ithinte kalorikamoolyam ekadesham 5,000 muthal 10,000 vare aadtada/raatthal aanu; virakinekkaal‍ kalorikamoolyam alpam koodumennumaathram. Peettu kuzhicchedukkalum unakkalum chelaveriyathaayathukondu kalkkaripole kuzhicchedukkappedunnilla; chila raajyangalil brikkattu aakki gaarhikaavashyangal‍kku upayogikkunnundu.

 

lignyttu

 

peettinum bittyoomineeya kalkkarikkum madhyeyaanu lignyttinte sthaanam. Kuzhiccheduttha avasthayil 20 shathamaanam muthal 45 shathamaanamvare jalaamsham kaanappedunnu. Asamskrutha lignyttu randu tharatthil kaanappedunnu; thavittu kalkkari (brown coal), karuttha kalkkari (black coal). Lignyttinu apakshayam (weathering) sambhavikkumpol‍ jalaamshatthinte nalloru panku nashdappedunnu; appol‍ podinjupokukayum cheyyunnu. Dahanasamayatthum podinjupokaan‍ saadhyathayullathukondu grattil (grate)koodiyulla nashdam thaarathamyena adhikamaanu. Lignyttu svathadahanatthinu (spontaneous combustion) vidheyamaakunnathukondu thuranna sthalatthu sookshicchuvaykkaarilla. Lignyttinte kalorikamoolyam ekadesham 6,000 muthal 12,000 vare btu/raatthal aanu. Brikkattu aakkiyum ithu upayogikkunnundu. Lokatthile kalkkarisampatthil pakuthiyolam lignyttu aanennu kanakkaakkappettirikkunnu.

 

sab-bittyoomineeya kalkkari

 

lignyttinum bittyoomineeya kalkkarikkum madhyeyulla inamaanithu. Ithu kokkinginu vidheyamallaatthathum eluppam podinjupokunnathum aaya padaarthamaanu. Lignyttinekkaal‍ kaadtinyavum saandrathayum eriyirikkum. Ekadesham 12 shathamaanam muthal 25 shathamaanam vare jalaamsham kaanappedunnu.

 

bittyoomineeya kalkkari

 

ettavumadhikam upayogikkappedunna inamaanithu; vaayuvinte asaannidhyatthil choodaakkumpol‍ "bittyooman‍'(bitumen)enna padaarthatthodu saadrushyamulla karuttha daar undaavunnathukondaanu athinu "bittyoomineeya' kalkkari enna perundaayathu. Saandravum kadtinavumaaya ee kalkkarikku vaayuvil apakshayam sambhavikkunnilla. Jalaamsham lignyttinekkaalum, sab-bittyoomineeya kalkkariyekkaalum kuravaanu (ekadesham 3%). Bittyoomineeya kalkkariyude kalorikamoolyam 8,000 muthal 15,000 vare aadtada/raatthal aanu. Ithil kokkinginu yojyamaayathum allaatthathumaaya(coking and non-coking) inangalundu. Kokkingu kalkkari lohakarmeeyakokku undaakkaan‍ upayogikkunnu. Neeraaviyuthpaadanatthinum mattu vaathakangalude nirmaanatthinum bittyoomineeya kalkkari upayogikkaam.

 

aan‍thrasyttu

 

kalkkariyude roopavathkaranaprakriyayil avasaanatthe avasthayaayittaanu ithu ariyappedunnathu. Thaazhnna jalaamsham, baashpasheelamulla ghadakangal‍, uyarnna kaarban‍ shathamaanam ennivayaanu savisheshathakal‍. Thaarathamyena puka kuravaayathinaalum saavadhaanam katthunnathinaalum ithu gaarhikaavashyangal‍kkum neeraavi uthpaadanatthinum upayogikkunnu. Puka kuraykkunnathinaayi bittyoomineeya kalkkari aan‍thrasyttumaayi cherkkunnu; kokku undaakkunnathinaayi kokkinginu yojyamaaya bittyoomineeya kalkkariyumaayi koottikkalartthunnu.

 

kokku

 

vaayusamparkkamillaathe kalkkariye svedanam cheyyumpozho kaarbaneekarikkumpozho labhikkunna avashishdapadaarthamaanu kokku; ithukoodaathe baashpasheelamulla vasthukkalum undaakunnu. Kokkinginu yojyamaaya bittyoomineeya kalkkariyo athinte kootto (blend) aanu ithinupayogikkunnathu. Kokku uthpaadippikkunnathinu randutharam prakriyakalundu: unnathathaapakaarbaneekaranavum (high temperature carbonization) nimnathaapakaarbaneekaranavum (low temperature carbonization). Kalkkariye 900oc-1100oc vareyulla thaapanilayil choodaakkunna prakriyayeyaanu unnathathaapa kaarbaneekaranam ennu parayunnathu. Ee prakriyayil labhikkunna kokku lohasamskaranatthinu upayogikkunnathukondu lohakarmeeya kokku (meta-llurgical coke)ennu parayunnu. Vaathakacchoolayil upayogikkunna ethu bhaaravum thaangaanulla kazhivaanu athinte pradhaana gunam. Vaathakanirmaanatthinuvendi unnathathaapatthil kalkkariye vaaluka(retort))yilittu kaarbaneekarikkumpol‍ labhikkunna upothpannamaanu vaathakakkokku (gas coke). Gaarhikaavashyangal‍kkum neeraavi uthpaadippikkaanum lohasamskarana choolayile indhanamaayittum vaathakakkokku upayogikkaam. Ekadesham 600oc-l kalkkari kaarbaneekarikkunnathineyaanu nimnathaapakaarbaneekaranamennu parayunnathu. Iprakaaram labhikkunna kokkil 10 shathamaanam muthal 15 shathamaanam vare baashpasheela padaartham kaanappedunnu. Lohakarmeeya kokkilo vaathakakkokkilo kaanappedunna 2-3 shathamaanatthekkaal‍ adhikamaanithu. Athukondu gaarhikaavashyangal‍kkum cherukidavyaavasaayikaavashyangal‍kkumvendi, vegatthil katthunnathum thaarathamyena puka kuranjathumaaya, indhanangal‍ nirmikkunnathinu nimnathaapakaarbaneekaranam upayogikkunnu. Lohakarmeeya kokkinteyum nimnathaapa kokkinteyum ekadeshavishleshanavum moolakavishleshanavum pattika 2-l chertthirikkunnu.

 

sushiramayamaaya kokkinu oksijanumaayi chernnu eluppatthil katthuvaan‍ kazhiyum. Kalkkariyile chila amshangal‍ baashpeekarikkumpozhundaakunna kumilakalilninnaanu sarandhraghadana (porosity) sambhavikkuka. Ithu kalkkari ethra nermayaayi podikkunnu ennathineyum choodaakkumpozhundaakunna parithasthithiyeyum upayogikkunna kalkkariyude tharattheyum aashrayicchirikkunnu. Kokkinte prakadavum yathaarthavumaaya aapekshika saandrathakalum sarandhrathayum nirnayikkaanulla pareekshanangal‍ undu. Kokkinte balam alakkunnathu shaattarpareekshanamupayogicchaanu. 50 raatthal bhaaravum, randinchu valuppavumulla kokku naaluthavana aaradi uyaratthilninnum thaazheyulla irumpusheettilekkidumpol‍ ethra panku podinjupoyennu kanakkaakkunnu; ithu adisthaanamaakkiyaanu shaattarsoochakam nirnayikkunnathu.

 

randu prakriyakalilum uthpaadakavasthukkal‍ onnuthanneyaanenkilum avayude alavu vyathyasthangalaayirikkum. Nimnathaapatthilulla nirmaanareethiyil vaathakothpannangal‍ kuravum draavakothpannangal‍ kooduthalumaayirikkum; ennaal unnathoshmaavil nerethiricchaanu. Pukayillaathe katthunnathum chaaratthinte amsham valare kuravullathumaaya ee indhanatthinte thaapamoolyam ekadesham 13,400 btu/raatthal aanu.

 

brikkattu

 

valare nerttha kalkkarippodi sambandhakavasthu(binder)kkalude saannidhyatthilo allaatheyo, mardatthinte sahaayatthaal kattakalaakkunnathineyaanu brikkattingu (briquetting) ennu parayunnathu. Iprakaaram peettu, lignyttu ennee inangale brikkattukalaakkunnu.

 

panchasaara vyavasaayatthilninnu labhikkunna molaasasu (molasses), sttorcchu phaakdariyilninnum labhikkunna deksdrin‍pasha, kadalaasu phaakdariyil ninnum labhikkunna sal‍phyttu likvar (sulphite liquor), daar, asamskruthaf® muthalaayava sambandhakavasthukkalaayi upayogikkaam. Brikkattukal‍ chathuraakruthiyilo muttayude aakruthiyilo aakaam. Ekadesham 5 muthal 10 vare shathamaanam sambandhakavasthukkalum rol‍prasukalum upayogicchu kattakalaakkunnu.

 

munthiyayinam brikkattukal‍ balamullathum, jalarodhakashakthiyullathum aayirikkum. Sambandhakavasthuvinte kalorikamoolyam, upayogiccha kalkkariyudethinekkaal‍ kooduthalaanenkil, brikkattinte kalorikamoolyavum koodiyirikkum. Iva vyaavasaayikaavashyangal‍kku upayogikkunnundenkilum pradhaanamaayum prayojanappedutthunnathu gaarhikaavashyangal‍kkaanu.

 

podiyaakkiya kalkkari

 

podiccha kalkkari vaayuvumaayi koottikkalartthiyaal vegatthilum paripoornamaayum katthunnu. Athukondu kaaryakshamamaaya dahanatthinu kalkkari nannaayi podicchu upayogikkunnu. Drava indhanangaleppole ivaye katthikkaam.

 

podiyaakkiya kalkkari indhanamaayi upayogikkumpol‍ pala gunangalumundu. Ethutharam khara indhanavum upayogikkaam; kalkkarippodi upayogikkunna choolayil chila cheriya maattangal‍ varutthi vaathaka indhanamo drava indhanamo upayogikkaam. Jvalanam aarambhikkaanum nirtthaanum valarekkuracchu samayam maathrame aavashyamulloo.

 

kalkkarippodi saadhaarana vaayupravaahatthiloode choolayilekku kayattunnu. Jvaalakatthil(burner)vacchu randaamghattatthilulla vaayu(secondary air)vumaayi chernnu choolayilekku veezhukayum avide nilambitha (suspended) avasthayil jvalikkukayum cheyyunnu.

 

podiccha kalkkariyude dahanatthinu saadhaarana paripoornadahanatthinu vendunnathil alpamkooduthal vaayumaathrame aavashyamulloo. Choolayilekku nalkunnathinumumpu ee vaayuvine unnatha ooshmaavilekku uyartthiyaal boyilarinte kshamatha vardhikkum. Podiccha kalkkariyile chaaratthinte amsham athinte sampoornadahanatthinu thadasamaanu. Kalkkari neriya podiyaayi upayogikkunnathinaal dahanaprakriyaykkushesham undaakunna chaaram (fly ash) nirgamavaathakangalilkkoodi puratthupokukayum anthareekshatthe malinappedutthukayum cheyyunnu. Avakshepakangal‍ (precipitators) upayogicchu chaaram puratthupokunnathu thadayaam.

 

choolayile ooshmaavu valareyadhikamaakukayaanenkil chaaram uruki boyilardyoobinte puratthu pattippidikkukayum thaapaprasaranatthinu athu thadasam srushdikkukayum cheyyunnu. Choola theranjedukkunnathilum athinte vyaaptham theerumaanikkunnathilum pradhaana ghadakamaanu chaaram urukunna ooshmaavu. Valare thaazhnna ooshmaavil urukunna chaaramaanenkil jvaalayilvacchu urukukayum choolayude bhitthikalil pattippidikkukayum cheyyunnu. Ingane undaakunna attikal‍ bhaaram koodumpol‍ astharangalude (lining) kashanangalodukoode thaazhe veezhunnu. Ithu pariharikkaan‍ choolayude vyaaptham koottukayum dyoobukalilkkoodi jalam pravahippicchu chumarukale thanuppikkukayum cheyyunnu.

 

kalkkari nannaayi podikkunnathupole unakkukayum cheythillenkil sylokalilum millukalilum mattum buddhimuttundaakkum. Bin‍-aan‍d-pheedar (bin-and-feeder) sampradaayamanusaricchu kalkkari unakki podiyaakki valiya bankarukalil sookshicchuvaykkunnu; pinneedu ava aavashyaanusaranam choolayilekketthikkunnu.

 

yoonittu (unit) sempradaayamanusaricchu millukalil vacchuthanne unakkukayum podikkukayum cheyyunnu; pinneedu mun‍kootti choodaakkiya vaayupravaahatthil nere choolayilekku thallappedunnu. Ithil valiya bankarukalude aavashyamilla.

 

neeraavi uthpaadanatthinum, simantu phaakdarikalilum podiccha kalkkari dhaaraalamaayi upayogikkunnu.

 

virak

 

thadi indhanamenna nilayil

 

virakil pradhaanamaayum sellulosum (cellulose) cheriya alavil lignin‍, resinukal‍ (resins), aejyvapadaarthangal‍, jalam ennivayum adangiyirikkunnu. Virakile jalaamsham ekadesham 25-50 shathamaanam varum. Viraku ethramaathram unangiyathaanu ennathine aashrayicchirikkum athile jalaamshatthinte thothu. Jalaamsham koodunnathanusaricchu thaapamoolyam kurayunnathinaal vyaavasaayikaavashyangal‍kku ithu upayogikkunnilla. Arakkappodiyum virakinte mattu avashishdangalum boyilarukalil chilappol‍ upayogikkaarundu.

 

marakkari

 

viraku vaayusamparkkamillaathe bhanjjakasvedanam cheyyumpol‍ labhikkunna padaarthamaanu marakkari. Viraku macchukondu moodi bhaagikamaayi dahippicchaanu cheriya thothil marakkari undaakkunnathu. Adaykkaavunna rittorttilittaanu vyaavasaayikaadisthaanatthil marakkari undaakkunnathu. Kaadtinyameriya (hard) maramaanu marakkari undaakkaan‍ utthamam. Maram bhanjjakasvedanam cheyyumpol‍ baashpangalum daarum mattum bahirgamikkunnu. Sheshikkunna kharapadaarthamaanu marakkari. Unangiya maratthilninnu ekadesham 30 shathamaanam marakkari labhikkunnu. Marakkariyil ekadesham 80 shathamaanam kaarban‍, 15 shathamaanam oksijanum nydrajanum, 2 shathamaanam hydrajan‍, 3 shathamaanam chaaram enniva adangiyirikkunnu. Marakkari jalatthe eluppatthil aagiranam cheyyunnu. Ithil ekadesham 10-15 shathamaanam jalaamsham kaanum. Ithinte kalorikamoolyam 12,000 muthal 13,000 vare aadtada/raatthal aanu. Thaazhnna chaarashathamaanavum, shuddhi (purity)yummoolam lohakarmeeya indhanamaayi prayojanappedunnu; pakshe, eluppam podinjupokunnathukondu kokkupole upayogayogyamalla.

 

khara indhanangalude upayogam

 

khara indhanangalude ghadanayilum gunavisheshangalilum ulla valiya vyathyaasammoolam kaaryakshamamaaya upayogatthinu avayude ghadana, yanthrasamvidhaanam ennivayekkuricchu anekavarshatthe nireekshanangalum pareekshanangalum aavashyamaayi vannu. Ee pareekshanangal‍moolam indhanangalekkuricchu maathramalla, vividhatharatthilulla yanthrasamvidhaanangaleyum avayude pravartthanangaleyumkuricchu kooduthal ariva??

Terms And Service:We do not guarantee the accuracy of available data ..We Provide Information On Public Data.. Please consult an expert before using this data for commercial or personal use
DMCA.com Protection Status Powered By:Omega Web Solutions
© 2002-2017 Omega Education PVT LTD...Privacy | Terms And Conditions