Топливо и его виды
Топливо это вещество которое при горении выделяет определенное количество тепловой энергии, смотреть таблицу.
Аморфный углерод в виде древесного угля и кокса, каменный уголь, а также многие соединения углерода играют важнейшую роль в современной жизни как. источники получения различных видов энергии.
При сгорании угля и углерод содержащих соединений выделяется тепло, которое: используется для отопления, изготовления пищи и для многих, производственных процессов.
Большая же часть получаемого тепла превращается в другие виды энергии и затрачивается на совершение механической работы.
Правда, для приведения в движение различных машин мы пользуемся, кроме тепловой энергии, также энергией падающей воды («белый уголь») и энергией ветра; есть и попытки непосредственного использования энергии солнечных лучей, но все эти виды энергии составляют пока лишь небольшую долю той энергии, которая получается от сжигания топлива.
Основными видами топлива являются: ископаемый уголь, торф, дрова, нефть и природный газ.
Ископаемый уголь
Наиболее распространенный вид топлива. Он используется как непосредственно для сжигания, так. и для переработки в более ценные виды топлива — кокс, жидкое горючее, газообразное топливо.
Мировые запасы ископаемого угля оцениваются примерно-в 7 900 млрд. т. По запасам угля СНГ занимает второе место в мире.
В царской России добыча угля не удовлетворяла потребностей даже слабо развитой промышленности, и каменный уголь дополнительно ввозился из-за границы. Единственным поставщиком угля на всю страну был тогда Донбасс. По добыче угля Россия занимала шестое место в мире.
После Октябрьской революции в угольной промышленности произошли огромные изменения. За годы предвоенных пятилеток были освоены новые угольные бассейны: в Средней Азии, на Кавказе, в Восточной Сибири. Начата разработка каменного угля и в ряде других районов страны.
В 1959 г. в Советском Союзе было добыто 506,5 млн. т угля. В 1965 г. добычу угля намечается довести до 600—612 млн. г. Однако доля угля в общем производстве топлива будет постепенно уменьшаться при более быстром возрастании добычи нефти и природного газа,
Ископаемый уголь представляет собой остатки растительного мира, существовавшего на нашей планете в давно минувшие периоды ее жизни. Чем старше уголь, тем богаче он углеродом.
Различают три главных вида ископаемых углей:
1. Антрацит — самый древний из ископаемых углей. Отличается большой плотностью и блеском. Содержит в среднем 95% углерода, при горении дает очень много тепла. В общих запасах углей СССР антрацит составляет около 5,5%.
2. Каменный уголь — плотное черное вещество. Содержит 75—90% углерода. Из всех ископаемых углей находит самое широкое применение.
3. Бурый уголь содержит 65—70% углерода. Имеет бурый цвет. Как самый молодой из ископаемых углей часто сохраняет следы структуры дерева, из которого он образовался. Бурый уголь отличается большой гигроскопичностью и высокой зольностью (от 7 до 38%), поэтому используется только как местное топливо.
За последнее время большое значение приобрела переработка бурого угля в ценные виды жидкого топлива — бензин и керосин. Для этого мелко измельченный уголь гидрируют — нагревают под большим давлением, в присутствии катализаторов, с водородом.
Под действием водорода происходит расщепление очень сложных молекул органических веществ и образование более простых молекул предельных углеводородов. Получающиеся в результате гидрирования угля продукты подвергаются дальнейшему расщеплению и превращаются в бензин и керосин.
Топливо торф
Для ряда районов нашей страны большое значение имеет использование торфа.
Торф является продуктом первой стадии образования ископаемых углей. Он образуется в огромных количествах на дне болот из отмирающих частей болотных мхов. По разведанным запасам торфа СНГ самая богатая страна в мире. Содержание углерода в торфе не превышает 65%.
Главным недостатком торфа как топлива является большой процент золы, остающейся после его сожжения. Используется торф как местное топливо. На торфе работает ряд крупных электростанций.
При сухой перегонке торфа получают торфяной кокс, содержащий очень мало серы, что позволяет применять его для выплавки высококачественного чугуна. Кроме того, при сухой перегонке торфа образуется ряд ценных химических продуктов.
Дрова занимают второстепенное место в общем балансе топлива. В последние годы применение дров в промышленности непрерывно уменьшается.
Нефт как топливо
Нефть как топливо получила широкое применение с тех пор, как в конце XIX в. был изобретен двигатель внутреннего сгорания, работающий на продуктах переработки нефти и позволяющий использовать гораздо большую часть тепла, выделяющегося при сгорании топлива, чем паровая машина.
Большое значение, которое имеют в современной жизни двигатели внутреннего сгорания, делает нефть и особенно продукты ее переработки топливом первостепенной важности.
Широкого развития достигла нефтяная промышленность в нашей стране при советской власти. В 1940 г. добыча нефти увеличилась по сравнению с 1913 г. в 3,4 раза. В 1959 г. добыча нефти в Советском Союзе составила 129,5 млн. г, а в 1965 г. должна достигнуть 230—240 млн. г.
Нефть является не только удобным и высококалорийным топливом, но и важнейшим видом сырья для производства самых разнообразных химических продуктов. Большое значение в качестве сырья для химической промышленности имеют также попутные газы нефтедобычи и газы нефтепереработки.
Природный газ
Состоящий из метана и других предельных углеводородов, является весьма дешевым и удобным топливом. Значение природного газа видно хотя бы из того, что за 20 лет (1937—1957 гг.) его добыча в капиталистических странах увеличилась в 4,5 раза и достигла 328 млрд. м3.
Использование природных газов в нашей стране началось практически только в послевоенные годы. В 1947 г. было закончено сооружение газопровода Саратов—Москва протяженностью 843 км, а в 1948 г. вступил в строй газопровод Дашава (предгорья Карпат) — Киев.
В бывшем Советском Союзе построено много магистральных газопроводов. Крупнейшим из них является газопровод Ставрополь — Москва. Мощные месторождения природного газа открыты в Украине, Краснодарском крае, Средней Азии и в ряде районов Сибири.
Газовая промышленность относится к числу наиболее быстро развивающихся отраслей нашей тяжелой индустрии. Так, в 1955 г. было добыто и получено при переработке угля и сланцев 10,4 млрд. м3 газа, а в 1959 г. уже 37,2 млрд. м3. В 1965 г. общий объем добычи и производства газа должен достигнуть 150 млрд. м3
Природный газ представляет собой исключительно ценное и экономически выгодное сырье для промышленности органического синтеза и производства многих синтетических продуктов.
На базе природного газа строится ряд новых химических заводов; осуществляется также перевод на этот вид сырья некоторых действующих химических предприятий.
Одинаковые количества топлива дают при сжигании различные количества тепла. Поэтому для оценки качества топлива определяют его теплотворную способность, т. е. наибольшее количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг топлива.
В состав различных видов топлива входят в основном три элемента — углерод, водород и кислород. Можно считать, что чем выше содержание углерода и водорода в топливе, тем больше его теплотворная способность.
Средний состав органической массы различных видов топлива и их теплотворная способность приведены в табл.
Элементарный состав и теплотворная способность различных видов топлива
| Топливо | Содержание в % | Теплотворная способность
в ккал\кг |
||
| углерод | водород | кислород (азот, сера) | ||
| Дерево воздушно-сухое | 50 | 6 | 44 | 4 500 |
| Торф сухой | 59 | 6 | 35 | 5 400 |
| Бурый уголь | 69 | 5,5 | 25,5 | 6 700 |
| Каменный уголь | 82 | 4,3 | 13,7 | 8 400 |
| Антрацит | 95 | 2,2 | 2,8 | 8 100 |
| Древесный уголь | 100 | — | 8 080 | |
| Нефть | 85,5 | 14,2 | 0,3 | 10 500 |
Статья на тему Топливо и его виды