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Jean TEISSIÉ, Diego DE BOURGUES & François BAUTIN
9.3.3.L’EAU
La teneur en eau caractérise l’évolution des charbons et varie en raison inverse de
leur pouvoir calorifique. Lors de leur enfouissement progressif, les débris végétaux
sont soumis à une pression et une température croissantes (100 bars et 50°C à
1000 m), qui se traduit par une compression (10 m donnent 1 à 2 m de charbon),
principalement par expulsion d’eau.
On distingue l’eau libre (« free moisture ») et l’eau liée (« inherent moisture »). L’eau
libre est, par définition, celle qui s’évapore dans un courant d’air à 105°C. Elle représente la plus grande partie de l’humidité, notamment dans les lignites, l’eau liée, ou
de constitution, restant en général de moins de 10%.
9.3.4. LES VOLATILES
Les matières volatiles sont des gaz adsorbés durant la formation des charbons et
emprisonnés dans ceux-ci à une pression partielle voisine de celle de leur formation. Il s’agit essentiellement de CO 2 , de méthane (CH 4 ) et autres hydrocarbures,
ainsi qu’un peu d’argon et d’hydrogène. La teneur en volatiles diminue avec l’évolution du charbon en raison de conditions thermodynamiques croissantes, les gaz
expulsés migrant vers la surface et pouvant être à l’origine de certains gisements
pétroliers.
Le pouvoir calorifique de ces volatiles n’est pas nul mais il est inférieur à celui du
charbon stricto sensu. Un charbon dé-volatilisé (coke par exemple) a donc un pouvoir calorifique supérieur à celui du charbon dont il dérive.
Lorsque les charbons sont mis à l’atmosphère, les pressions partielles des gaz ont
tendance à s’équilibrer avec celle-ci : on obtient ainsi un dégagement de gaz, de
méthane notamment, c’est-à-dire de grisou. La teneur en méthane est en moyenne
de l’ordre de 5 nm
3 /t mais peut atteindre plus de 10 nm
3 /t dans les gisements souterrains, alors qu’elle est pratiquement nulle dans les carrières, le méthane s’étant
échappé avant leur exploitation.
9.4. POUVOIR CALORIFIQUE
Les Français distinguent le pouvoir calorifique supérieur, quantité totale de chaleur
de combustion et le pouvoir calorifique inférieur dans lequel les calories prises par
la vaporisation de l’eau, non récupérables dans une chaudière, sont déduites. Ces
valeurs sont déterminées expérimentalement. Théoriquement on aurait :
Pcs (kcal/kg) = 80 × C + 340 × (H – O/8) + 20 × S
où C, S, H, C sont exprimés en % poids.
Jean TEISSIÉ, Diego DE BOURGUES & François BAUTIN
9.3.3.L’EAU
La teneur en eau caractérise l’évolution des charbons et varie en raison inverse de
leur pouvoir calorifique. Lors de leur enfouissement progressif, les débris végétaux
sont soumis à une pression et une température croissantes (100 bars et 50°C à
1000 m), qui se traduit par une compression (10 m donnent 1 à 2 m de charbon),
principalement par expulsion d’eau.
On distingue l’eau libre (« free moisture ») et l’eau liée (« inherent moisture »). L’eau
libre est, par définition, celle qui s’évapore dans un courant d’air à 105°C. Elle représente la plus grande partie de l’humidité, notamment dans les lignites, l’eau liée, ou
de constitution, restant en général de moins de 10%.
9.3.4. LES VOLATILES
Les matières volatiles sont des gaz adsorbés durant la formation des charbons et
emprisonnés dans ceux-ci à une pression partielle voisine de celle de leur formation. Il s’agit essentiellement de CO 2 , de méthane (CH 4 ) et autres hydrocarbures,
ainsi qu’un peu d’argon et d’hydrogène. La teneur en volatiles diminue avec l’évolution du charbon en raison de conditions thermodynamiques croissantes, les gaz
expulsés migrant vers la surface et pouvant être à l’origine de certains gisements
pétroliers.
Le pouvoir calorifique de ces volatiles n’est pas nul mais il est inférieur à celui du
charbon stricto sensu. Un charbon dé-volatilisé (coke par exemple) a donc un pouvoir calorifique supérieur à celui du charbon dont il dérive.
Lorsque les charbons sont mis à l’atmosphère, les pressions partielles des gaz ont
tendance à s’équilibrer avec celle-ci : on obtient ainsi un dégagement de gaz, de
méthane notamment, c’est-à-dire de grisou. La teneur en méthane est en moyenne
de l’ordre de 5 nm
3 /t mais peut atteindre plus de 10 nm
3 /t dans les gisements souterrains, alors qu’elle est pratiquement nulle dans les carrières, le méthane s’étant
échappé avant leur exploitation.
9.4. POUVOIR CALORIFIQUE
Les Français distinguent le pouvoir calorifique supérieur, quantité totale de chaleur
de combustion et le pouvoir calorifique inférieur dans lequel les calories prises par
la vaporisation de l’eau, non récupérables dans une chaudière, sont déduites. Ces
valeurs sont déterminées expérimentalement. Théoriquement on aurait :
Pcs (kcal/kg) = 80 × C + 340 × (H – O/8) + 20 × S
où C, S, H, C sont exprimés en % poids.