Твердое топливо и его переработка.

Оно в целом отличается: Повышенным содержанием балласта, высокой температурой вспышки, крупностью сгорания, пониженным пирометрическим эффектом, загрязнением окружающей среды.

Наибольшее промышленное значение имеет среди твердых топлив имеют каменные угли. Доля угля в топливном балансе страны примерно 30% (остальное нефть и газ). Эта доля постепенно снижается, но уголь по-прежнему остается основным видом технологического энергетического топлива. Возрастает его роль в качестве сырья для химической промышленности. Перспективно, получение из угля жидкого и газообразного топлива. Каменные угли разнообразны по минеральному составу, отсюда различна их энергетическая ценность. Существует три категории углей:

Наиболее ценные, пригодные для коксования, коксующиеся угли

Пригодные для сжигания на тепловых электростанциях и химической переработки

Малоценные бурые угли обычно сжигаемы вблизи их добычи.

Твердое топливо горит медленнее, чем жидкое и газообразное, поэтому его измельчают, обогащают, брикетируют. Для повышения калорийности твердое топливо перерабатывают в газообразное и жидкое путем сухой перегонки, газификации и гидрирования. Метод сухой перегонки состоит в том, что при повышенной температуре в отсутствии воздуха происходят химические процессы глубоких деструктивных изменений компонентов топлива, сопровождающиеся выделением ряда продуктов. Такая перегонка применяется и к жидким топливам. Из всех, процесс этого вида наибольшее распространение и промышленное значение имеет переработка угля – коксование. В результате коксования получают ценный продукт – кокс, а также газообразные и жидкие продукты.

Процессы газификации проводятся с целью получения из малоценных твердых топлив, газообразных топлив, за счет искусственных превращений с помощью кислородсодержащих агентов. Но процесс газификации расходуется 1/3 всего тепла, которая может быть выделена исходным топливом. Однако это экологически оправдывается тем, что полученное газообразное топливо обладает большим промежуточным эффектом. Процесс идет в две стадии:

- через слой крупнокускового топлива, пропускается воздух, с высокой температурой. Происходит реакция горения C + O2 = CO2 в условиях избытка углерода проходит вторая стадия: CO2 + C =2CO. Полученный CO горюч лишь частично, но он дешев, так как бесплатное дутье и не требуется нагрев. Подземная газификация бурых углей используется в ФРГ, Польше и других странах, бедных энергоносителях. Гидрирование состоит в том, что исходное топливо под действием повышенных температур в присутствии катализаторов подвергается обработке водородом. В результате возрастает его калорийность.

Билет № 55

Нефть: общая характеристика, подготовка к переработке.

Нефть представляет собой смесь углеводородов (твердых, жидких и газообразных). CnH2n, CnH2n+2 - углеводороды. Если 1< n <5 – газообразные углеводороды 5< n < 10 - жидкие n> 10 – твердые.

Подготовка нефти к переработке состоит из:

- удаление механических примесей (песка). Отчистка от механических примесей происходит путем отстаивания

- удаление растворенных газов, производится в стальных цилиндрах, куда закачивается добытая нефть и постепенно уменьшается давление.

- обессоливание (удаление мин. солей), производится промывкой теплой, смягченной водой, при этом образуются стойкие эмульсии (нефть + вода = пена). Для их разрушения эмульсию пропускают через установку с воздействием электрического тока напряжением 40тысачВольт .

разделение нефти на составляющие производится в установках для перегонки нефти, которые называются ректификационными колоннами. Прямая гонка нефти основана на разнице в температуре кипения ее компонентов.

Билет № 56-57

Крекинг нефти. Переработка нефти прямой гонкой.

Разделение нефти на составляющие производится в установках для перегонки нефти, которые называются ректификационными колоннами. Прямая гонка нефти основана на разнице в температуре кипения ее компонентов.

Крекинг – расщепление. Для увеличения выхода легких фракций, главным образом бензина, применяют крекинг. Различают 1.термический - производится при температуре 500 градусов и p= 50 атмосфер. При этом происходит расщепление тяжелых углеводородов с большими значениями числа n и естественно возрастание кол-ва легких. 2.каталитический – производится при температуре 470 градусов и 2 атмосферы в присутствии катализатора (алюмо - силикат). Это более совершенный метод переработки, так как достигается больший выход бензина и главное с более легкой аппаратурой, крекинги.

Если при прямой гонке выход бензина составляет около 30%, то при крекинге он возрастает до 70 %. Кроме крекинга применяются другие методы деструктивной переработки:

- риформинг – разновидность крекинга, отличающаяся исходным сырьем, в качестве которого используется низко октановый бензин.

- платформинг – риформинг на платиновых катализаторах

- пиролиз – это процесс при t >600 градусов и атмосферным давлением, сырье керасин. В этих условиях происходит образование газообразных углеводородов, а также идут процессы ароматизации.

Билет № 58