Лекция № 4-6

1. Происхождение топлива и его классификация.

Топливом называют горючие вещества, обладающие высокой скоростью горения и сжигаемые в энергетических установках для получения теплоты.

Топливо должно удовлетворять следующим требованиям:

1. Обладает значительным количеством теплоты;

2. Запасы топлива достаточно большие и доступны для разработок при минимальных капвложениях;

3. Хорошо транспортируется;

4. Легко загорается;

5. Содержит малое количество негорючих примесей;

6. При горении не выделяет токсичных веществ;

Происхождением топливо обязано солнечной энергии. Частицы (фотоны) внедряются в поверхность растений. В процессе фотосинтеза поступающие в растения СО₂ (из воздуха) и Н₂О (из почвы) разрушаются с образованием С, О, Н, участвующих в образовании органических соединений и построении растительных клеток.

Растительные клетки включают:

1. Углеводы (целлюлоза или клетчатка)

СО₂ + Н₂О + Q_солн → С₆ Н₁₀ О₅ + О₂ ↑

клетчатка, которая переходит в атмосферу

остается в органической

массе

2. Лигнин – вещество в межклеточном пространстве.

3. Белки – основная часть протоплазмы,

4. Липоиды – входят в состав оболочек растительных клеток.

В сухом виде деревья, травы и мхи содержат:

30-70% углеводов, 10-30% лигнина, 1-20% белков, 1-10% липоидов.

После отмирания растений в зависимости от условий накопления и залегания происходит преобразование органической массы с различной степенью разложения.

Три стадии преобразований:

1. Торфяная – разложение растений начинается при контакте с воздухом и завершается под слоем воды при переходе останков растений в бурую бесструктурную массу с минимальным содержанием углерода и максимальным содержанием кислорода.

2. Буроугольная – после покрытия торфяника слоем минеральной породы с увеличением продолжительности залегания при повышенных давлении и температуре без доступа воздуха происходит уплотнение массы с выделением газов СО2, О2, Н2О и повышением содержания углерода.

3. Каменноугольная – с увеличением продолжительности залегания в недрах (с увеличением геологического возраста) дополнительно повышается степень углефикации (при увеличении концентрации С и снижении О

Нефть и природный газ образовались в полостях земли на значительной глубине залегания при высоком давлении и температуре с участием бактерий и естественных катализаторов (глины, входящей в состав ила).

В зависимости от агрегатного состояния топливо делят на твердое, жидкое, газообразное. При этом различают:

1. Естественное топливо (в том виде, в каком получено при добыче).

2. Искусственное топливо (полученное в результате технологической переработке естественного).

3. Топливные отходы (образуются при переработке естественного топлива в искусственное).

Твердое	Жидкое	Газообразное
Естественное
Дрова, торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит, горючие сланцы	Нефть	Природный газ
Искусственное
Брикеты, литейный и металлургический кокс	Моторное топливо, спирты, синтетическое жидкое топливо	Генераторный газ, газ подземной газификации углей
Топливные отходы
Отходы углеобогащения, кокс газовых заводов, древесные отходы (щепа, опилки)	Мазут, кислый гудрон	Доменный газ, коксовый газ, газ нефтепереработки