Compoziția de carburant. Combustibil convențional.
Toți combustibilii existenți sunt împărțite în solide, lichide, gazoase. Este, de asemenea, utilizat pentru încălzirea efectului de încălzire a curentului electric și de combustibil pulverizat. Unele grupuri de combustibil, la rândul lor, sunt împărțite în două subgrupuri, dintre care unul este un combustibil sub forma în care este produs, iar acesta este un ulei natural; alt subgrup - combustibil, care se obține prin prelucrarea natural combustibil, și se numește artificial.
A). naturale - lemn, carbune, antracit, turbă.
B). artificial - cărbune, cocs și pulverizată, care se obține din părți zdrobite.
A). naturale - ulei.
B). artificial - benzină, kerosen, ulei combustibil, rășină.
A). naturale - gaze naturale.
B). artificial - generator de gaz produs prin gazeificarea combustibililor (turbă, lemn, cărbune, și altele), cocs și alte gaze.
Toți combustibilii sunt compuse din aceleași elemente. Diferența dintre combustibilii constă în faptul că aceste elemente sunt conținute în combustibil în cantități diferite. Elementele sunt împărțite în două grupe. Primul grup include acele elemente care se ard sau intretin arderea. Acestea includ carbon, hidrogen, oxigen. Al doilea grup include pe cei care nu ard sau de ardere de sprijin; Acestea includ azot și apă. Mai ales din aceste elemente trebuie sulf. Este o substanță inflamabilă și generează căldură în timpul arderii, dar prezența sa în combustibil nu este de dorit, deoarece sulful eliberat in timpul dioxidului de sulf de ardere care intră metalul încălzit și proprietățile sale mecanice afectează.
Cantitatea de căldură generată prin arderea combustibilului, măsurată în calorii. Fiecare ardere de combustibil furnizează cantități diferite de căldură. Cantitatea de căldură care este eliberată în timpul arderii complete a 1 kg de combustibili solizi sau lichizi sau prin arderea gazului 1 m³, numită capacitate calorică. Valoarea calorică a unei game largi. De exemplu, pentru combustibil valoare calorică de ulei este de aproximativ 10.000 kcal / kg pentru calitatea cărbunelui - 7000 kcal / kg. Cu cat mai mare valoare de încălzire combustibili capacitatea, deci este valoros deoarece pentru aceeași cantitate de căldură este nevoie de mai puțin. Pentru comparație, valoarea calorică a combustibilului se utilizează o unitate comună de măsură. Ca o astfel de unitate este acceptată de combustibil având o valoare calorică 7000kkal / kg (29,31 MJ / kg). Această unitate se numește combustibil condiționată. În unele țări utilizează alte unități. De exemplu, în Franța, este un combustibil care are o valoare calorică mai mică 27,3MDzh / kg (6500 kcal / kg), sau cea mai mare de 28,3 MJ / kg (6750 kcal / kg).
1. Lemnul are o capacitate relativ mică de încălzire (căldura de combustie specifică 10,2MDzh / kg), umiditate ridicată și greutate redusă. Pentru a le transporta pe distanțe lungi, este dezavantajos, cu toate acestea sunt scindate în mod avantajos de combustibil locală.
Clivate sunt convenabile prin aceea că ele conțin puțin cenușă (1,2%), greutate redusă și ușor de a oferi o flacără lungă. Acesta este unul dintre cele mai potrivite carburanți pentru arderea cărămizi în toate periodice, în special, o podea, cuptoare în care flacără lungă mai uniformă înălțimea promovează camera de ardere face.
Umiditate proaspat foc, care este egal cu aproximativ 45-46%, în funcție de speciile de lemn, vârsta și timpul de tăiere sale tăiate. Mai tineri copac, cu atât mai mult conține umiditate. În pomi de iarnă și de toamnă conțin mai puțină umezeală decât primăvara și vara, deci trebuie să taie lemne în acest moment.
lemn dens de ardere rasa grea încet, eliberând cantități mari de căldură și de a dezvolta o temperatură mai mare în cuptoare. aceeași specie Lumina din lemn sunt arse rapid și să dea o flacără mai mare, astfel încât acestea sunt mai potrivite pentru chiar prăjire.
Lemn - singura sursă de energie, care absoarbe complet proprii gazele de ardere și nu duce la efectul de seră.
2. Turba - un material biologic natural valoros. Este cel mai tânăr dintre toate tipurile de depozit de combustibil, care au format într-un mod natural: de descompunere a părților moarte de arbori, arbuști, plante aromatice. Acest lucru are loc la o umiditate ridicată și o cantitate limitată de oxigen.
Turba ca biocombustibil este folosit cel mai des în agricultură, zootehnie, medicină, biochimie și energie. Odată cu dezvoltarea tehnologiei moderne de fabricare a început să primească extrem de sol pentru cultivarea de alimente și îngrășăminte, materiale izolante și de ambalare, reducătorul metal și al carbonului.
Dar, de asemenea, din turbă, există dezavantaje. Aceasta mai mică decât puterea calorică a arderii cărbunelui și dificultăți datorită conținutului ridicat de umiditate (până la 65%). Dar avantajele turba nu este mai mult decât o ardere ecologică și curăția costuri de producție reduse.
- fibre vegetale, ameliorarea apei și aer condiționat a solului;
- creștere de activare a instalației de acid humic;
- oligoelemente - azot, potasiu, fosfor, calciu, fier, magneziu.
turba este de origine:
- călare. Se compune din reziduuri de mușchi sphagnum, iarbă de bumbac, rozmarin sălbatic. Caracterizat printr-un conținut redus de cenușă, de mare valoare calorică, capacitate mare de umiditate (600-1200%), aciditate, gradul redus de expansiune.
Căldura de ardere de turbă 24 MJ / kg.
3. Cărbune are mai bune caracteristici de căldură și energie, deci este un favorit al cererii de consum. Cărbune conține: 75-95% carbon, 1,5-5,7% din hidrogen, oxigen, 1.5-15% do1,5% azot, sulf, 0,5-4%, 3-4,5% cenușă, până la 12% umiditate, și până la 32% substanțe volatile. Valoarea calorifică ajunge la 7000 kcal / kg și 1 kg de cărbune permite obținerea de 6,67 kW / h de căldură.
Cărbune se numără printre cele mai puțin combustibililor care protejează mediul precum și o cantitate mare de emisii nocive emise de ardere în atmosferă.
Utilizarea cărbunelui sunt foarte diverse și pe scară largă. Acesta este utilizat pentru a genera electricitate în centralele termice și în alte scopuri și combustiei energetice; de la ea obține cocs pentru producția de oțel, precum și prelucrarea chimică face aproximativ 300 mai diverse produse industriale.
Căldura de combustie 29,3 MJ / kg.
4. antracit - este cea mai veche cărbunele fosil. În funcție de caracteristicile și proprietățile sale, este mai similar cu cărbune. Diferența lor constă în faptul că o parte din greu cărbune mai mult de carbon (90%). Asta este, înseamnă că antracitul mai combustibil decât cărbunele utilizat în mod obișnuit.
Antracit arde doar la un proiect puternic de aer. Mai mult decât atât, aproape nici o arsură sau de flacără sau fără flacără. Și, de asemenea, inodor și fără fum.
antracitul este mai greu și are următoarele caracteristici: Densitate 1500-1700 kg / mp 33,8-35,2 valoare calorica MJ / kg în compoziție la greutatea de 9% din substanțele volatile inflamabile.
6. Cox - artificial combustibil solid o rezistență mărită; obținut prin încălzire la o temperatură ridicată, fără un acces de combustibili sau de produse rezultate din prelucrarea lor naturale de aer. În funcție de tipul de materii prime se distinge cărbune, teren electrod și cocs de petrol. Cantitatea de bază de cocs obținut din cărbune.
Cărbune de cocs este bucăți alungite gri.
Densitatea relativă a 1,8-1,95 g / m³, o porozitate medie de aproximativ 50%. Coke densitate în vrac de 400-500 kg / m³. 29MDzh căldură aproximativ ardere / kg (7000 kcal aproximativ / kg) și greutatea sa circa 33MDzh combustibile / kg (8000 kcal aproximativ / Kg).
7. combustibil pulverizat. In prezent este tot mai mult utilizate pentru încălzirea de încălzire, în particular cuptor forjare, pulverizat de încălzire cărbune. El este deosebit de avantajos să se utilizeze aceste plante, unde nu există gaz, și există un combustibil local (cărbune), care nu pot fi gazeificate.
Cărbunele ars în cuptorul de forjare sub formă de praf, cenușă trebuie să fie nu mai mult de 15-20%, volatile din cel puțin 20%. Cei mai puțin Cărbunele are cenușă, praful arde mai bine. Un factor important să se ia în considerare atunci când se utilizează cărbune pulverizat, este temperatura de topire de cenușă. Cel mai bun cărbune a cărui cenușă refractar (peste 1300 ° C).
Cărbunele mai volatil conține, cu atât mai bine se aprinde praful este preparat din aceasta; praf de ardere cu flacără este mai scurtă. Atunci când conținutul de substanțe volatile mai mic de 17% din praful este ars instabil, atenuarea flacara are loc, cuptorul funcționează intermitent. De aceea, praful de cocs și antracit nu este potrivit pentru cuptoare de încălzire.
Proprietățile tehnologice ale combustibilului lichid, precum și a gazelor naturale, este semnificativ mai bună decât combustibil solid: îi lipsește cenușa și zgura fără dispozitive speciale sunt necesare pentru a se pregăti pentru ardere, are o valoare calorică ridicată și oferă un cuptor cu temperatură ridicată.
1.Neft - un combustibil lichid uleios naturală constând dintr-un amestec complex de hidrocarburi și alți compuși organici. Astăzi de petrol brut este una dintre cele mai importante pentru minerale ale omenirii.
Densitatea uleiului de 0,65-1,05 g / cm, în funcție de temperatură și presiune. Acesta conține un număr mare de diferite substanțe organice și, prin urmare, nu sunt caracterizate prin fierbere, iar punctul de fierbere inițial de hidrocarburi lichide (de obicei> 28 ° C, cel puțin ≥ 100 ° C) și fracționată compoziție - randamentul fracțiuni individuale a fost distilat mai întâi la presiune atmosferică și apoi sub vid în anumite intervale de temperatură.
Specific 1,7-2,1 căldură kJ / kg.
Căldura specifică de ardere 43,7-46,2 MJ / kg.
Uleiul este un amestec de aproximativ 1000 de compuși individuali, dintre care majoritatea - hidrocarburile lichide (80-90%) și compușii organici heteroatomice (4-5%), de preferință, sulf (≈ 250 compuși), azot (> 30 specii) și oxigen ( ≈ 85 substanțe) și compuși organometalici; Alte componente - hidrocarburi gazoase dizolvate, apa, minerale, săruri, soluții de acizi organici și alte impurități mecanice (particule de nisip, calcar).
Petrolul este unic în combinația de calități: densitate mare de energie, ușor de transportat, este ușor să se obțină din masa produselor (carburant pentru motor, materialul solvent, prime pentru industria chimică etc.). Epuizarea resurselor de petrol, creșterea prețurilor pentru ea și din alte motive au determinat o căutare intensivă pentru înlocuitori pentru combustibilii lichizi.
2. Benzina - amestec combustibil de hidrocarburi ușoare cu punct de fierbere de 30 până la 200 ° C. Densitatea ≈ 0,75 g / cm. Valoarea calorică a ≈ 10500 kcal / kg. Punctul de congelare sub -60 ° C
Benzina obținut prin distilarea și extracția fracțiunilor petroliere de fierbere, la anumite intervale de temperatură.
vaporii de benzină sunt extrem de toxice pentru om, și prin inhalare poate provoca atât intoxicații acute și cronice.
3. Kerosen - amestec de hidrocarburi cu punct de fierbere în intervalul de temperatură 150-250 ° C, transparent, se simt ușor uleios, lichid inflamabil, obținut prin distilare directă sau distilarea petrolului.
Densitatea 0,78-0,85 g / cm³ (pri20 ° C), viscozitate de 1.2-4.5 mm² / s (la 20 ° C), punctul de aprindere 28-72 ° C; valoare calorică de aproximativ 43 MJ / kg.
Kerosen este utilizat drept combustibil pentru avioane, combustibil component combustibil lichid propulsor în timpul arderii articolelor de sticlă și de porțelan pentru încălzirea locuințelor și iluminat, în aparatul de tăiere a metalelor, materii prime, solvenți pentru industria petrochimică. Puteți adăuga până la economisirea a 20% în motorină kerosen pentru a reduce temperatura de îngheț, fără să se deterioreze performanța.
4. Păcura - produsul lichid este o culoare brun închis, reziduuri după separarea uleiului sau a produselor de benzină de reciclare, kerosen sau motorină fracțiunile sale de fierbere până la 350-360 ° brut.
Păcura este un amestec de hidrocarburi, rășini petroliere, asfaltene, carbene karboidov și compuși organici care conțin metale (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca). Proprietățile fizice și chimice depind de compoziția chimică a uleiului inițial și sunt după cum urmează:
-viscozitate de 8-80 mm² / s (la 100 ° C);
-0,89-1 densitate g / cm (la 20 ° C);
-punctul de curgere 10-40 ° C;
-39,4-40,7 inferior valoare calorica MJ / mol.
Uleiurile utilizate drept combustibil pentru cazane de abur, centrale si cuptoare industriale, pentru producerea de combustibil pentru propulsia navei, un motor de combustibil greu pentru motoarele diesel de cruce, și buncăr de combustibil.
randament păcură a fost de aproximativ 50% în greutate în calculul uleiului original.
În comparație cu alte tipuri de combustibil gazos are următoarele avantaje:
-ars în cantitatea de aer teoretic care asigură o eficiență termică ridicată și un punct de fierbere;
-în timpul arderii nu formează produse nedorite de distilare și sulf compuși uscate, funingine și fum;
-relativ ușor furnizat prin conducte la obiecte îndepărtate de consum și pot fi stocate centralizat;
-ușor de aprins la orice temperatură a aerului ambiant;
-Este nevoie de costuri considerabil mai mici în timpul producției și, prin urmare, este comparat cu alt tip de combustibil mai ieftin;
-Acesta poate fi utilizat într-o formă comprimată și lichefiată pentru motoarele cu ardere internă;
-în timpul arderii nu formează un condensat, care asigură o reducere semnificativă a uzurii pieselor motorului, etc.;
Cu toate acestea, combustibil gazos are anumite caracteristici negative, care includ: efect toxic, formarea de amestecuri explozive la amestecarea cu aerul care trece prin compușii looseness ușoare etc. Prin urmare, atunci când se lucrează cu un combustibil gazos necesită respectarea atentă a siguranței corespunzătoare ..
1. Gazele naturale - un amestec gazos format în sol la descompunerea anaerobă a substanțelor organice (fermentație metan).
Gazele naturale se referă la minerale. Condițiile de formare (condițiile de apariție a adâncimilor în verde), este în stare gazoasă - sub formă de clustere individuale (rezervor de gaz), fie sub forma unei câmpuri de gaze cu cap de gaz, sau într-o stare dizolvată în ulei sau apă. Acesta poate fi, de asemenea, într-o stare cristalină sub formă de hidrați de gaze naturale.
Cea mai mare parte a gazului natural este metan - de la 92 la 98%. Compoziția poate conține, de asemenea, hidrocarburile grele sunt: etan - până la 6%, propan - până la 1,5%, butan - 1%; precum și alte substanțe care nu sunt carbohidrați: hidrogen, hidrogen sulfurat, dioxid de carbon, azot, heliu.
gazul natural pur este incolor și inodor. Pentru a putea determina scurgeri de gaze cu miros într-o cantitate mică de substanțe cu un miros puternic - odorizante. Cel mai adesea folosit ca un etilmercaptanului odorant.
Pentru a facilita transportul gazelor naturale și de depozitare este lichefiat prin răcire la o presiune ridicată.
Caracteristicile fizice estimate:
-densitate - 0,68 la 0,85 kg / m³ de aer relativ (gaz uscat), de la 400 kg / m³ (lichid);
-Temperatura de autoaprindere de 650 ° C;
-amestec exploziv gaz concentrație cu aer - de la 5 la 15% în volum;
-căldura de combustie specifică 28-46 MJ / m³;
-Cifra octanică pentru utilizare în motoarele cu ardere internă 120-130;
-mai ușor decât aerul de 1,8 ori, astfel încât scurgerile nu sunt colectate în depresiuni și se ridică.
2. Generator de gaz - un amestec gazos conținând monoxid de carbon (CO) și hidrogen molecular (H # 8322;).
Primiți-l prin trecerea aerului peste cocs roșu-fierbinte sau piatră de cărbune în cuptoare speciale - gazeificatoarele. Randamentul de cocs 4,65 m³ / kg. Mai mult, monoxidul de carbon este amestecat cu abur și hidrogen obținut component generator de gaz CO + H # 8322; G = H = # 8322; + CO # 8322;.
Valoarea calorica de 800-1000 kcal / m³, cu la aerul de înlocuire recepție în oxigen duce la o creștere semnificativă a proporției de monoxid de carbon și, respectiv, pentru a crește valoarea calorică.
Gazul produs este utilizat drept combustibil în oțel, sticlă, industria ceramică, pentru motoarele cu ardere internă.
3. Gazul de cocserie - gazul combustibil produs în timpul cocsificării cărbunelui, adică atunci când este încălzit fără accesul aerului la 900-1100 ° C Acesta conține mai multe substanțe valoroase. hidrogen suplimentar, metan, oxizi de carbon, acesta cuprinde o pereche de piatră - gudron de cărbune, benzen, amoniac, hidrogen sulfurat și altele.
Gazul brut de cocserie este purificat ulterior din amoniac și hidrogen sulfurat, se spală cu ulei de spălare, acid sulfuric. gaz purificat (14-15% în greutate cărbune) este utilizat drept combustibil pentru încălzire a bateriei de cuptoare de cocs și pentru alte scopuri.
-50% hidrogen, 35% metan, 10% monoxid de carbon, 5% etilenă;
-letu3chih număr de produse până la 25% în greutate cărbune;