| Вид топлива | Ед. изм. | Удельная теплота сгорания | Эквивалент | ||||
| кКал | кВт | МДж | Природный газ, м3 | Диз. топливо, л | Мазут, л | ||
| Электроэнергия | 1 кВт/ч | 864 | 1,0 | 3,62 | 0,108 | 0,084 | 0,089 |
| Дизельное топливо (солярка) | 1 л | 10300 | 11,9 | 43,12 | 1,288 | - | 1,062 |
| Мазут | 1 л | 9700 | 11,2 | 40,61 | 1,213 | 0,942 | - |
| Керосин | 1 л | 10400 | 12,0 | 43,50 | 1,300 | 1,010 | 1,072 |
| Нефть | 1 л | 10500 | 12,2 | 44,00 | 1,313 | 1,019 | 1,082 |
| Бензин | 1 л | 10500 | 12,2 | 44,00 | 1,313 | 1,019 | 1,082 |
| Газ природный | 1 м 3 | 8000 | 9,3 | 33,50 | - | 0,777 | 0,825 |
| Газ сжиженный | 1 кг | 10800 | 12,5 | 45,20 | 1,350 | 1,049 | 1,113 |
| Метан | 1 м 3 | 11950 | 13,8 | 50,03 | 1,494 | 1,160 | 1,232 |
| Пропан | 1 м 3 | 10885 | 12,6 | 45,57 | 1,361 | 1,057 | 1,122 |
| Этилен | 1 м 3 | 11470 | 13,3 | 48,02 | 1,434 | 1,114 | 1,182 |
| Водород | 1 м 3 | 28700 | 33,2 | 120,00 | 3,588 | 2,786 | 2,959 |
| Уголь каменный (W=10%) | 1 кг | 6450 | 7,5 | 27,00 | 0,806 | 0,626 | 0,665 |
| Уголь бурый (W=30…40%) | 1 кг | 3100 | 3,6 | 12,98 | 0,388 | 0,301 | 0,320 |
| Уголь-антрацит | 1 кг | 6700 | 7,8 | 28,05 | 0,838 | 0,650 | 0,691 |
| Уголь древесный | 1 кг | 6510 | 7,5 | 27,26 | 0,814 | 0,632 | 0,671 |
| Торф (W=40%) | 1 кг | 2900 | 3,6 | 12,10 | 0,363 | 0,282 | 0,299 |
| Торф брикеты (W=15%) | 1 кг | 4200 | 4,9 | 17,58 | 0,525 | 0,408 | 0,433 |
| Торф крошка | 1 кг | 2590 | 3,0 | 10,84 | 0,324 | 0,251 | 0,267 |
| Пеллета древесная | 1 кг | 4100 | 4,7 | 17,17 | 0,513 | 0,398 | 0,423 |
| Пеллета из соломы | 1 кг | 3465 | 4,0 | 14,51 | 0,433 | 0,336 | 0,357 |
| Пеллета из лузги подсолнуха | 1 кг | 4320 | 5,0 | 18,09 | 0,540 | 0,419 | 0,445 |
| Свежесрубленная древесина (W=50...60%) | 1 кг | 1940 | 2,2 | 8,12 | 0,243 | 0,188 | 0,200 |
| Высушенная древесина (W=20%) | 1 кг | 3400 | 3,9 | 14,24 | 0,425 | 0,330 | 0,351 |
| Щепа | 1 кг | 2610 | 3,0 | 10,93 | 0,326 | 0,253 | 0,269 |
| Опилки | 1 кг | 2000 | 2,3 | 8,37 | 0,250 | 0,194 | 0,206 |
| Бумага | 1 кг | 3970 | 4,6 | 16,62 | 0,496 | 0,385 | 0,409 |
| Лузга подсолнуха, сои | 1 кг | 4060 | 4,7 | 17,00 | 0,508 | 0,394 | 0,419 |
| Лузга рисовая | 1 кг | 3180 | 3,7 | 13,31 | 0,398 | 0,309 | 0,328 |
| Костра льняная | 1 кг | 3805 | 4,4 | 15,93 | 0,477 | 0,369 | 0,392 |
| Кукуруза-початок (W>10%) | 1 кг | 3500 | 4,0 | 14,65 | 0,438 | 0,340 | 0,361 |
| Солома | 1 кг | 3750 | 4,3 | 15,70 | 0,469 | 0,364 | 0,387 |
| Хлопчатник-стебли | 1 кг | 3470 | 4,0 | 14,53 | 0,434 | 0,337 | 0,358 |
| Виноградная лоза (W=20%) | 1 кг | 3345 | 3,9 | 14,00 | 0,418 | 0,325 | 0,345 |
|
Топлива. Высшая теплотворная способность - таблица. (Удельная теплота сгорания). Приведенные в этой таблице величины соответствуют высшей теплотворной способности для сгорания при постянном давлении 1 bar и температуре 0oC. Высшая теплотворная способность (Higher Calorific Value = Gross Calorific Value = GCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива. Низшая теплотворная способность (Lower Calorific Value = Net Calorific Value = NCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива без конденсации водяного пара.
цыкайкпцуп
| |||
(рис. 14.1 – Теплотворная Обратите внимание на теплотворную способность (удельную теплоту сгорания) различных видов топлива, сравните показатели. Теплотворная способность топлива характеризует количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой 1 кг или объёмом 1 м³ (1 л). Наиболее часто теплотворная способность измеряется в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л). Чем выше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше его расход. Поэтому теплотворная способность является одной из наиболее значимых характеристик топлива. Удельная теплота сгорания каждого вида топлива зависит:
(рис. 14.2 – Удельная теплота сгорания) Согласно таблице «Удельная теплота сгорания различных энергоносителей, сравнительный анализ расходов», пропан-бутан (сжиженный углеводородный газ) уступает в экономической выгоде и перспективности использования только природному газу (метану). Однако следует обратить внимание на тенденцию к неизбежному росту стоимости магистрального газа, которая на сегодняшний день существенно занижена. Аналитики предрекают неминуемую реорганизацию отрасли, которая приведёт к существенному удорожанию природного газа, возможно, даже превысит стоимость дизельного топлива. Таким образом, сжиженный углеводородный газ, стоимость которого практически не изменится, остаётся исключительно перспективным – оптимальным решением для систем автономной газификации. | |||||||||
| Газ | Химическая формула | Молекулярная масса | Плотность, кг/м3 при P0=101.3 кПа, Т0=0°С | Теплота сгорания | |||
| кДж/м3 при P0=101.3 кПа, Т0=0°С | кДж/3 при P0=101.3 кПа, Т0=0°С | ||||||
| высшая | низшая | высшая | низшая | ||||
| Водород | H2 | 2.016 | 0.08999 | 12770 | 10800 | 3050 | 2579 |
| Окись углерода | CO | 28.011 | 1.25 | 12640 | 12640 | 3019 | 3019 |
| Метан | CH4 | 16.043 | 0.7168 | 39860 | 35840 | 9520 | 8560 |
| Этан | C2H6 | 30.07 | 1.3566 | 70420 | 63730 | 16819 | 15221 |
| Пропан | C3H8 | 44.097 | 2.019 | 101740 | 93370 | 24299 | 22300 |
| Бутан | C4H10 | 58.124 | 2.60 | 133980 | 123770 | 31999 | 29560 |
| Пентан | C5H12 | 72.151 | 3.221 | 158480 | 146340 | 37850 | 34951 |
| Этилен | C2H4 | 28.05 | 1.26 | 65200 | 60100 | 15572 | 14354 |
| Пропилен | C3H8 | 42.08 | 1.88 | 93900 | 87500 | 22427 | 20898 |
| Бутилен | C4H8 | 56.11 | 2.5022 | 124000 | 115200 | 29615 | 27514 |
| Ацетилен | C2H2 | 26.038 | 1.1707 | 58910 | 56900 | 14070 | 13590 |
| Азот | N2 | 28.016 | 1.2505 | - | - | - | - |
| Кислород | O2 | 32 | 1.429 | - | - | - | - |
| Двуокись углерода | CO2 | 44.011 | 1.9768 | - | - | - | - |
| Двуокись серы | SO2 | 64.07 | 2.9266 | - | - | - | - |
| Сероводород | H2S | 34.082 | 1.5392 | 25460 | 23490 | 6081 | 5610 |
| Воздух сухой (без CO2) | - | 28.96 | 1.2928 | - | - | - | - |
| Водяной пар | H2O | 18.016 | 0.768 | - | - | - | - |
Наиболее важными параметрами являются номинальное и минимальное давление газа на входе в аппарат при работающей горелке.
Номинальное давление газа - это давление, при котором аппараты выдают заявленную мощность, при более низких давлениях газа аппараты будут сохранять работоспособность, но, естественно, не будут выдавать полную мощность.
Минимальное давления газа - это минимально возможное давление газа, при котором газовые аппараты будут сохранять работоспособность.
Ниже приведены значения номинального давления газа для газовых плит, колонок и котлов:
| № п/п | Тип газового прибора | Номинальное давление газа, КПа |
| 1 | Газовая плита | 1.5 |
| 2 | Газовая колонка с пьезоэлектрическим поджигом | 1.3 |
| 3 | Газовая колонка с электрическим поджигом | 1.3 |
| 4 | Настенные газовые котлы | 1.3 |
| 5 | Напольные газовые котлы с атмосферными горелками | 1.8 |
| Примечание | |
|---|---|
| Точное значение минимально допустимого давления газа на входе можно узнать из инструкции на газовую горелку. |
В отечественных газовых сетях низкого давления транспортирующих природный газ "нормальным" считается давление от 3.0 до 1.0 кПа то есть максимально допустимое давление газа перед газовым прибором, например, газовой плитой не должно превышать 3.0 кПа, минимальное давление газа не должно быть ниже 1.0 кПа.
В таблицах представлена массовая удельная теплота сгорания топлива (жидкого, твердого и газообразного) и некоторых других горючих материалов. Рассмотрено такое топливо, как: уголь, дрова, кокс, торф, керосин, нефть, спирт, бензин, природный газ и т. д.
При экзотермической реакции окисления топлива его химическая энергия переходит в тепловую с выделением определенного количества теплоты. Образующуюся тепловую энергию принято называть теплотой сгорания топлива. Она зависит от его химического состава, влажности и является основным показателем топлива. Теплота сгорания топлива, отнесенная на 1 кг массы или 1 м3 объема образует массовую или объемную удельную теплоты сгорания.
Удельной теплотой сгорания топлива называется количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объема твердого, жидкого или газообразного топлива. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/кг или Дж/м3.
Удельную теплоту сгорания топлива можно определить экспериментально или вычислить аналитически. Экспериментальные методы определения теплотворной способности основаны на практическом измерении количества теплоты, выделившейся при горении топлива, например в калориметре с термостатом и бомбой для сжигания. Для топлива с известным химическим составом удельную теплоту сгорания можно определить по формуле Менделеева.
Различают высшую и низшую удельные теплоты сгорания. Высшая теплота сгорания равна максимальному количеству теплоты, выделяемому при полном сгорании топлива, с учетом тепла затраченного на испарение влаги, содержащейся в топливе. Низшая теплота сгорания меньше значения высшей на величину теплоты конденсации водяного пара, который образуется из влаги топлива и водорода органической массы, превращающегося при горении в воду.
Для определения показателей качества топлива, а также в теплотехнических расчетах обычно используют низшую удельную теплоту сгорания, которая является важнейшей тепловой и эксплуатационной характеристикой топлива и приведена в таблицах ниже.
В таблице представлены значения удельной теплоты сгорания сухого твердого топлива в размерности МДж/кг. Топливо в таблице расположено по названию в алфавитном порядке.
Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·106 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.
К топливам с низкой энергоэффективностью можно отнести древесину, дрова, порох, фрезторф, горючие сланцы. Например, удельная теплота сгорания дров составляет 8,4…12,5, а пороха — всего 3,8 МДж/кг.
| Топливо | Удельная теплота сгорания, МДж/кг |
|---|---|
| Антрацит | 26,8…34,8 |
| Древесные гранулы (пиллеты) | 18,5 |
| Дрова сухие | 8,4…11 |
| Дрова березовые сухие | 12,5 |
| Кокс газовый | 26,9 |
| Кокс доменный | 30,4 |
| Полукокс | 27,3 |
| Порох | 3,8 |
| Сланец | 4,6…9 |
| Сланцы горючие | 5,9…15 |
| Твердое ракетное топливо | 4,2…10,5 |
| Торф | 16,3 |
| Торф волокнистый | 21,8 |
| Торф фрезерный | 8,1…10,5 |
| Торфяная крошка | 10,8 |
| Уголь бурый | 13…25 |
| Уголь бурый (брикеты) | 20,2 |
| Уголь бурый (пыль) | 25 |
| Уголь донецкий | 19,7…24 |
| Уголь древесный | 31,5…34,4 |
| Уголь каменный | 27 |
| Уголь коксующийся | 36,3 |
| Уголь кузнецкий | 22,8…25,1 |
| Уголь челябинский | 12,8 |
| Уголь экибастузский | 16,7 |
| Фрезторф | 8,1 |
| Шлак | 27,5 |
Приведена таблица удельной теплоты сгорания жидкого топлива и некоторых других органических жидкостей. Следует отметить, что высоким тепловыделением при сгорании отличаются такие топлива, как: бензин, авиационный керосин, дизельное топливо и нефть.
Удельная теплота сгорания спирта и ацетона существенно ниже традиционных моторных топлив. Кроме того, относительно низким значением теплоты сгорания обладает жидкое ракетное топливо и этиленгликоль — при полном сгорании 1 кг этих углеводородов выделится количество теплоты, равное 9,2 и 13,3 МДж, соответственно.
| Топливо | Удельная теплота сгорания, МДж/кг |
|---|---|
| Ацетон | 31,4 |
| Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67) | 44,2 |
| Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72) | 44,1 |
| Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67) | 43,6 |
| Бензол | 40,6 |
| Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73) | 43,6 |
| Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73) | 43,4 |
| Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород) | 9,2 |
| Керосин авиационный | 42,9 |
| Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68) | 43,7 |
| Ксилол | 43,2 |
| Мазут высокосернистый | 39 |
| Мазут малосернистый | 40,5 |
| Мазут низкосернистый | 41,7 |
| Мазут сернистый | 39,6 |
| Метиловый спирт (метанол) | 21,1 |
| н-Бутиловый спирт | 36,8 |
| Нефть | 43,5…46 |
| Нефть метановая | 21,5 |
| Толуол | 40,9 |
| Уайт-спирит (ГОСТ 313452) | 44 |
| Этиленгликоль | 13,3 |
| Этиловый спирт (этанол) | 30,6 |
Представлена таблица удельной теплоты сгорания газообразного топлива и некоторых других горючих газов в размерности МДж/кг. Из рассмотренных газов наибольшей массовой удельной теплотой сгорания отличается водород. При полном сгорании одного килограмма этого газа выделится 119,83 МДж тепла. Также высокой теплотворной способностью обладает такое топливо, как природный газ — удельная теплота сгорания природного газа равна 41…49 МДж/кг (у чистого метана 50 МДж/кг).
| Топливо | Удельная теплота сгорания, МДж/кг |
|---|---|
| 1-Бутен | 45,3 |
| Аммиак | 18,6 |
| Ацетилен | 48,3 |
| Водород | 119,83 |
| Водород, смесь с метаном (50% H2 и 50% CH4 по массе) | 85 |
| Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе) | 60 |
| Водород, смесь с оксидом углерода (50% H2 50% CO2 по массе) | 65 |
| Газ доменных печей | 3 |
| Газ коксовых печей | 38,5 |
| Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан) | 43,8 |
| Изобутан | 45,6 |
| Метан | 50 |
| н-Бутан | 45,7 |
| н-Гексан | 45,1 |
| н-Пентан | 45,4 |
| Попутный газ | 40,6…43 |
| Природный газ | 41…49 |
| Пропадиен | 46,3 |
| Пропан | 46,3 |
| Пропилен | 45,8 |
| Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе) | 52 |
| Этан | 47,5 |
| Этилен | 47,2 |
Приведена таблица удельной теплоты сгорания некоторых горючих материалов (стройматериалы, древесина, бумага, пластик, солома, резина и т. д.). Следует отметить материалы с высоким тепловыделением при сгорании. К таким материалам можно отнести: каучук различных типов, пенополистирол (пенопласт), полипропилен и полиэтилен.
| Топливо | Удельная теплота сгорания, МДж/кг |
|---|---|
| Бумага | 17,6 |
| Дерматин | 21,5 |
| Древесина (бруски влажностью 14 %) | 13,8 |
| Древесина в штабелях | 16,6 |
| Древесина дубовая | 19,9 |
| Древесина еловая | 20,3 |
| Древесина зеленая | 6,3 |
| Древесина сосновая | 20,9 |
| Капрон | 31,1 |
| Карболитовые изделия | 26,9 |
| Картон | 16,5 |
| Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР | 43,9 |
| Каучук натуральный | 44,8 |
| Каучук синтетический | 40,2 |
| Каучук СКС | 43,9 |
| Каучук хлоропреновый | 28 |
| Линолеум поливинилхлоридный | 14,3 |
| Линолеум поливинилхлоридный двухслойный | 17,9 |
| Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе | 16,6 |
| Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе | 17,6 |
| Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе | 20,3 |
| Линолеум резиновый (релин) | 27,2 |
| Парафин твердый | 11,2 |
| Пенопласт ПХВ-1 | 19,5 |
| Пенопласт ФС-7 | 24,4 |
| Пенопласт ФФ | 31,4 |
| Пенополистирол ПСБ-С | 41,6 |
| Пенополиуретан | 24,3 |
| Плита древесноволокнистая | 20,9 |
| Поливинилхлорид (ПВХ) | 20,7 |
| Поликарбонат | 31 |
| Полипропилен | 45,7 |
| Полистирол | 39 |
| Полиэтилен высокого давления | 47 |
| Полиэтилен низкого давления | 46,7 |
| Резина | 33,5 |
| Рубероид | 29,5 |
| Сажа канальная | 28,3 |
| Сено | 16,7 |
| Солома | 17 |
| Стекло органическое (оргстекло) | 27,7 |
| Текстолит | 20,9 |
| Толь | 16 |
| Тротил | 15 |
| Хлопок | 17,5 |
| Целлюлоза | 16,4 |
| Шерсть и шерстяные волокна | 23,1 |
Источники:
Применение водорода в качестве топлива имело бы большие преимущества. Так, водород обладает высокой теплотворной способностью — 28 806 ккал/кг (бензин 10,022 ккал/кг) для передачи водорода на расстояние можно использовать существующие газопроводы. При работе самолета Боинг-747 на водородном топливе стартовая масса его уменьшается, а дальность полета возрастает. [c.324]
Теплотворная способность, высшая теплотворность—теплотворность топлива при условии сгорания водорода (как составной части топлива) с образованием жидкой воды. [c.371]
Низшая теплотворная способность — теплотворность топлива ири условии сгорания водорода (как составной части топлива) в перегретый водяной пар. [c.371]
Низшая, или рабочая, теплотворная способность равна высшей за вычетом теплоты парообразования воды, образующейся в продуктах сгорания в результате окисления водорода топлива, а также воды, содержащейся в топливе и вследствие влажности воздуха. [c.8]
Отходящий газ доменных печей использовали в качестве топлива. В состав колошникового газа входят окись углерода и водород. Его теплотворная способность достигает 900 ккал/м и более. [c.111]
За высшую теплотворную способность топлива принимают все тепло, выделяемое 1 кг топлива при его сгорании, при этом пары, образовавшиеся от испарения влаги и от соединения водорода топлива с кислородом, охлаждаются и образуют воду. Высшую теплотворную способность топлива определяют путем сжигания приготовленной пробы топлива в особом приборе, называемом калориметрической бомбой. [c.7]
Наиболее ценное углеводородное топливо — природный газ и легкое жидкое топливо (бензин и т. п.), которые содержат в своей рабочей массе практически только два элемента (углерод и водород) и обладают наибольшей теплотворной способностью. [c.72]
Строительные материалы. Определение теплотворной способности Пластические массы. Определение огнестойкости отвержденных самозатухающих реактопластов Пластические массы. Определение термостойкости поливинилхлорида, его сополимеров и композиций на его основе по выделению хлористого водорода [c.345]Подсчитывая далее теплотворную способность водорода, содержащегося в твердом и жидком топливе, и клетчатки, с учетом образования при их сгорании не воды, а водяного нара, Менделеев получил значение низшей теплотворной способности для водорода 24 500 ккал/кг и для клетчатки 3857 ккал/кг. Тогда на одну часть кислорода, израсходованного для горения, выделяется при сжигании углерода 3034 ккал, клетчатки 3257 ккал и водорода 3065 ккал. В среднем Менделеев считал возможным принять при сжигании твердого топлива и образовании газообразных продуктов горения выделение тепла на 1 кг кислорода равным 3150 ккал. В пересчете на воздух это составляет около 700 ккал на 1 кг или около 900 ккал на 1 нм . [c.22]
Закономерность этого положения отчетливо выявляется при сопоставлении отношений теплотворных способностей и объемов продуктов горения углерода и водорода в теоретически необходимом количестве воздуха (табл. 2). [c.24]
Топливо Теплотворная способность Q углерода Qh водорода Объем продуктов горения V V углерода V водорода [c.24]
Теплотворные способности графита и молекулярного водорода достаточно точно установлены и положены б основу ряда термохимических расчетов [10, 16]. [c.29]
Теплотворные способности углеводородов и эквивалентных им количеств углерода и водорода [c.30]
Теплотворная способность метана на 8,5% ниже теплосодержания образуюш ихся из него углерода и водорода. [c.31]
Наиболее низкой жаропроизводительностью обладает первый член гомологического ряда алканов — метан его теплотворная способность наиболее низка но сравнению с тенлопроизводительностью эквивалентного количества графита и молекулярного водорода (теплотворная способность метана ниже на 8,5% указанной теплонроизводительпости). [c.29]
Расчет теплотворной способности горючей части топлива. При сгорании С кг углерода выделяется 0,88-3458 = 3043 (0,88-8100 = 7128 ккал) на1кг 1кГ) топлива. При сгорании Н кг водорода выделяется 0,12-12210 = = 1465 кдж (0,12-28 600 = 3432 ккал) на 1 кг (I кГ) топлива. В сумме в результате сгорания всей горючей массы топлива выделяется 3043 f 1465 = 4508 кдж (7128 + 3432 = 10 Ьтккал). [c.123]
Калориметрическая бомба измеряет изменение внутренней энергии с другой стороны, проточный калориметр измеряет изменение энтальпии. Если бы конечные состояния двух процессов были идентичны, то указанное различие в измеренных величинах на единицу массы топлива было бы незначительным. Конечные состояния отличаются в основном тем, что концентрация воды в продуктах сгорания является значительно большей для калориметрической бомбы, чем для проточного калориметра, благодаря присутствию азота в последнем. Если топливо содержит много водорода, в калориметрической бомбе образуется жидкая вода, которая отсутствует в проточном калориметре. По этой причине, если определять величину теплотворной способности в калориметрической бомбе, она оказывается большей, чем при определении в потоке, и называется выс1ней теплотворной способностью. Разность между двумя значениями теплотворной способности часто бывает довольно значительной. [c.144]
В связи с этим обучаемым необходимо дать общие понятия об устройстве коксовых печей, рассказать, что они состоят из ряда узких камер, выполненных из огнеупорного (динасового, шамотного) кирпича. Камеры заполняются каменным углем и плотно закрываются, чтобы не было доступа воздуха. Преподаватель показывает и объясняет схему получения коксового газа. Он говорит, что через каждые 13—14 часов, в течение которых происходит процесс выделения из топлива летучих горючих газов, кокс удаляется из камер для заполнения их свежим топливом. Полученный газ охлаждается, поступает на очистку от угольной пыли, смолы, нафталина, аммиака, сернистых соединений и осушается от влаги. Очищенный сухой газ передается в газовые сети к по пути одоризируется (придается ему запах). Таким образом, получается коксовый газ, выход которого из 1 г каменного угля составляет 300—350 м с низшей теплотворной способнрстью 4300 ккал нм и удельным весом 0,5. Предел взрываемости коксового газа от 5 до 35% объема воздуха. В состав горючей части коксового газа входит водорода 57% с низшей -теплотворной способ1 остью 2500 ккал нм метана 23% с низшей теплотворной способностью от 8000 ккал нм и выше окиси углерода 77о с низ- [c.54]
В состав-газа подземной газификации подмосковного угля "входит водорода 15,1%, окиси, углерода 10%,метана 1,8%, углекислого газа 9,5% и азота 63,6%. Теплотворная способность 860 kk uIhm удельный вес 1,15 пределы взрываемости от 5 до 58%. Станции подземной газификации угля работают в Донбассе и Подмосковном бассейне. [c.56]
Примерный состав московского емешанного газа (в %) метана 69,8 водорода 19,8 этана 3 окиси углерода 2,5 тяжелых углеводородов 0,9 азота 2,7 углекислого газа 1 кислорода 0,3. Теплотворная способность этого газа 7100—7200 ккал м , удельный вес егЬ 0,702. [c.59]
На фиг. 1-5 и 1-6 можно видеть, из каких элементов состоит горючая Mai a ископаемых топлив. Из пяти указанных на схемах составных элементов топлива лишь углерод, водород и сера выде тяют тепло дри сгорании. Практически, однако, на теплотворную способность твердых топлив [c.24]
ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ (теплотворная способность, калорийность)— кол-во теплоты, выделяющееся при полном сюрании топлива измеряется в джоулях или калориях. Т. с., отнесённая к единице массы или объема топлива, наз. уд. Т. с. для её измерения пользуются методами калориметрии. Т. с, определяется хим. составом топлива. Содержащиеся в топливе хим. элементы обозначаются принятыми символами — С, Н, О, N, S, а зола н вода — символами А и W соответственно. Если вода, содержащаяся в топливе и образовавшаяся при сгорании водорода топлива, присутствует в конечных продуктах сгорания в виде жидкости, то кол-во выделившейся теплоты характеризует высшую Т- с. (2в) если же вода присутствует в виде пара, то Т. с. наз. низшей (QJ. Р4изшая и высшая Т. с. связаны соотношением Q, Q +A(W + 9H), где = 25 кДж/кг (6 ккал/кг). [c.81]
В результате протекания указанных реакций получается смесь следующих газов окиси углерода СО, водорода Нд, метана СН4, азота N3углекислого газа Og. Из этих газов горючими являются окись углерода, водород и метан, повышенное содержание которых в генераторном газе увеличивает его теплотворную способность. [c.421]
Теплотворная способность для угля+50вкал/кг, для торфа+70ккал/кг. Содержание влаги в рабочем топливе для угля +0,25%, для торфа + 1,5%. Содержание углерода в горючей массе +0,2% содержание водорода +2% но отношению к среднему для данного сорта топлива содержанию углерода и водорода в горючей массе. [c.18]
Сопоставляя теплотворные способности углерода (8100 ккал/кг), клетчатки (4190 ккал1кг) и водорода (34 500 ккал/кг) с расходом воздуха (2,67 кг/кг углерода, 1,185 кг/кг клетчатки и 8 кгЫг водорода), Менделеев отмечает, что на 1 часть кислорода в нервом случае выделяется 3034, во втором 3536 и в третьем 4312 единиц тепла, и на первый взгляд кажется, что никакой пропорциональности Q с количеством кислорода допустить нельзя . [c.22]
Для высшей теплотворной способнсти водорода, входящего в состав твердого и жидкого топлива, Менделеев считал правильным принять значение не 34 500, а 30 ООО ккал/кг, и ввел его в свою формулу для подсчета теплотворной способности топлива, доложенную в 1897 г. Русскому физи-ко-химическому обществу и получившую широкое применение в теплотехнике [9] [c.22]
Таким образом, несмотря на большое различие в теплотворной способности, жаронропзводительпости углерода п газообразного молекулярного водорода весьма близки. [c.24]
Теилотворная способность 1 кг-атома углерода превышает теплотворную способность (низшую) 1 кг мол газообразного водорода в 1,64 раза, а теоретический объем продуктов горения 1 кг-атома углерода почти во столько же раз превышает объем продуктов горения 1 кг-мол водорода (в 1,65 раза). Отсюда ясно, что с учетом близкой объемной теплоемкости продуктов горения углерода и водорода в теоретически необходимом объеме воздуха жаропроизводительности углерода и газообразного водо- [c.24]
Д. И. Менделеев подсчитал жаропроизводительность водорода с высшей теплотворной способностью 30 ООО кпал кг и указал, что если бы суш,ествовал тверды водород Q около 30 ООО), то и он, сгорая в воздухе, дал бы низшую температуру, чем уголь%. [c.25]
Есл бы высшая теплотворная способность водорода равнялась 30 ООО ккалЫг и низшая теплотворная способность 24 600 ккалЫг, то жаропроизводительность водорода, подсчитанная по современным значениям теплоемкости продуктов горения, равнялась бы около 1945° при сжигании в сухом воздухе i —1915° при сжигании во влажнод воздухе, содерн ащем 1% Н2О (по весу). [c.25]
На теплотворной способности и жаропроизводительности углеводородов сильно сказывается энергия разрыва связей между атомами в молекуле. Теплота разрыва связи Н — Не образованием атомарного водорода около 103 тыс. ккал1молъ. [c.27]
Поскольку число грамм-атомов углерода и водорода, получаемых при разрыве связей в трех молях этилена и одном моле циклогексана, одинаково, теплотворная способность трех молей этилена долясна быть выше теплотворной способности одного моля циклогексана на число килокалорий, соответствуюп],ее разности в теплотах разрыва связей между атомами в одном моле циклогексана и трех молях этилена. [c.28]
Жаронроизводительность алканов с увеличением их молекулярного веса возрастает, так как различие в теплотворных способностях углеводородов и теплосодержаниях эквивалентных количеств графита и водорода уменьшается. [c.29]
М е т а н. Низшая теплотворная способность метана 191,8 тыс. ккал1молъ. Теплосодержание 1 кг-атома углерода и 2 кг-мол водорода, эквивалентных 1 кг-мол метана, 94 + 2-57,8 = 209,6 тыс./ккйд. Отсюда [c.30]
Углеводороды Формула углеводо- родов Низшая теплотворная способность углеводородов Q углево-дор., тыс. пг,ал моль Сумма теплотворных способностей эквивалентного углеводороду количества углерода и водорода Н,, тыс. углеводорода Q углево-дор.— -2 Q +h3, ТЫС. ккал/моль углеводо- рода % [c.30]
Самый западный регион страны присоединяется к реализации инициатив по низкоуглеродному развитию экономики в России.
По предложению губернатора Антона Алиханова перспективы развития альтернативной энергетики были внесены в повестку недавнего визита в Калининградскую область Министра экономического развития РФ Максима Решетникова.
В обсуждении приняли участие представители федерального Министерства энергетики, госкорпорации «Росатом», ПАО «Интер РАО».
О возможностях альтернативной энергетики для калининградского бизнеса на совещании рассказали топ-менеджеры группы компаний «Хевел» (выступает технологическим партнёром серийного производства в Калининграде оборудования для солнечной генерации), холдинга «АВТОТОР» (планирует производство электромобилей) и ГК «Содружество» (крупнейший экспортёр Калининградской области).
«Считаю важным, чтобы Калининградская область, которая обладает хорошим научно-технологическим, интеллектуальным потенциалом, уникальным географическим положением, энергетическими мощностями и эффективной командой, стала полигоном для отработки технологий низкоуглеродного развития», – заявил Максим Решетников.
Проработкой этих вопросов Антон Алиханов займётся в составе межведомственной рабочей группы по развитию водородной энергетики в Российской Федерации. Участие в этом органе главы Калининградской области подтвердил заместитель Министра энергетики РФ Павел Сорокин.
Тема низкоуглеродного развития важна для внешнеторговой деятельности Калининградской области. Российским экспортерам, например, придется платить пограничный углеродный налог, который планируется ввести в Евросоюзе в 2023 году. Европейский «зелёный курс» заставляет отечественные компании оценивать свой углеродный след.
«Калининградский экспорт на 45 процентов ориентирован на страны Европы и нас волнует их углеродное регулирование, – отметил Антон Алиханов. – Важно обеспечить признаваемость исследований и замеров наших будущих карбоновых полигонов на европейском уровне. Хотелось бы также применять и азиатские, и европейские системы учета, чтобы мы могли оставаться конкурентоспособными на международных рынках, чтобы эти новые виды регулирования не ограничивали наши экономические возможности».
Для справки:
«Водородная экономика» основана на использовании в качестве основного источника энергии «чистого» водорода, то есть произведенного без выпуска углекислого газа (CO2). Такой подход рассматривается в качестве способа снижения выбросов СО2 и зависимости от ископаемого топлива. Технология выделения энергии при реакции водорода с кислородом экологически безвредна, её побочным продуктом является вода. При этом теплотворная способность водорода в несколько раз выше, чем из эквивалентного объема природного газа и нефтепродуктов.
В России задача по развитию водородной энергетики закреплена в ключевом отраслевом документе стратегического планирования – актуализированной Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года. В октябре 2020 года распоряжением Правительства России был утвержден план мероприятий («дорожная карта») по развитию водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года. Поставлена задача увеличения производства и расширения сферы применения водорода в качестве экологически чистого энергоносителя, а также вхождение страны в число мировых лидеров по его производству и экспорту.
Разрабатывается Концепции развития водородной энергетики в Российской Федерации, в которой будут произведены оценки текущего состояния производства и потребления водорода, а также дана оценка ресурсному и технологическому потенциалу России на перспективном рынке водородных энергоносителей.
В качестве системы управления реализацией стратегических задач созданы межведомственная рабочая группа по развитию водородной энергетики под председательством Министра энергетики Российской Федерации и проектный офис на базе ФГБУ «Российское энергетическое агентство» Минэнерго России, обеспечивающий информационно-аналитическое сопровождение реализации «дорожной карты».
(Правительство Калининградской области)
Жюль Верн. «Таинственный остров», 1874 г.
Введение
Проблема изменения климата, вызванного глобальным потеплением, начинает все больше беспокоить экологов. Дэвид Кинг, главный научный советник правительства Великобритании, в интервью журналу SCIENCE Magazine (2004; № 303; стр.176-177) заявил, что изменение климата представляет большую угрозу, чем международный терроризм. Он считает, что если не принять незамедлительных мер, засухи, наводнения и эпидемии, такие как малярия, вскоре поразят человечество. В результате могут пострадать миллионы людей. 7 января этого года ежемесячник NATURE опубликовал информацию о том, что повышение температуры на Земле в течение следующих 50 лет может стать причиной вымирания многих видов.
США, которые часто обвиняют в том, что они до сих пор не ратифицировали Киотский протокол, также неравнодушны к голосам ученых.Это связано с тем, что президент Буш в ежегодном государственном обращении (23 января 2003 г.) объявил о подготовке программы развития водородной энергетики и выделении на нее 1,2 млрд долл. США. Инициатива президента преследует две основные цели: 1) снижение растущей зависимости страны от импорта нефти, 2) существенное улучшение качества воздуха и сокращение выбросов парниковых газов. Президент сказал: «Если бы мы развили полномасштабное производство водородной энергии, мы могли бы сократить наши потребности в нефти на 11 миллионов к 2040 году.баррелей в день. "Сегодня потребление сырой нефти в США составляет около 20 миллионов баррелей в день, что приводит к расходам примерно в 2 миллиарда долларов в неделю.
Ожидается, что это будет достигнуто за счет внедрения технологии водородных топливных элементов, предназначенных для широкого использование в домашнем хозяйстве и автомобильном вождении Проект «Аполлон» предполагает, что к 2010 году в эксплуатации будет 100 000 автомобилей на водороде, а к 2020 году будет запущено серийное производство.
Сегодня 55% потребляемой в США нефти импортируется, а в 2025 году эта доля увеличится до 68%.
О том значении, которое США и Япония придают развитию водородных технологий и топливных элементов, свидетельствует соглашение, заключенное 9 января с.г. между этими странами, что предусматривает участие специалистов обеих стран в совместных семинарах и научно-исследовательских работах, а также обмен информацией о технологии производства, хранения и транспортировки водорода.
Ниже представлены свойства водорода, технология производства и преимущества его использования, которые и являются причиной столь большого интереса в качестве экологического, возобновляемого топлива будущего
Свойства
Самый распространенный элемент в природе. Это основной строительный блок Солнца, звезд и межзвездного вещества, который состоит из: 63 % водорода, 36 % кислорода и 1 % других веществ (соотв.участие масс). В земной коре он составляет всего 1%. Водорода в нижних слоях атмосферы очень мало: на высоте 50 км — 3 % (по объему), а на 100 км — около 95 %. Он входит в состав не только воды (массовая доля h3 составляет 11,2%), но и многих органических соединений, в частности - углеводородов: бензина, природного газа, метанола, а также растительных и животных организмов. Это физиологически инертное вещество; вызывает одышку при высокой концентрации внимания; это не канцероген.
Основные физические параметры следующие.
Сравнение теплотворной способности выбранных материалов, в кВтч/кг:
ч3 ................................ 33,33
сырая нефть ..................... 11,6
бензин ...................... 12, 0
метанол ...................... 5.47
метан ....... .... .. 13.9
природный газ .................. 10.6 - 13.1
пропан ........ .......... ..... 12,88
газ городской .................. 7,57
При температуре -253°С водород находится в жидком состоянии.Благодаря высокому значению коэффициента диффузии (в четыре раза выше, чем у метана) он быстро проникает в воздух, а поскольку он намного легче его - плывет с большой скоростью. Это легко воспламеняющееся вещество; Для воспламенения требуется очень мало энергии, примерно на порядок меньше, чем для других материалов. Скорость сгорания в семь раз выше, чем у природного газа или бензина. Он горит бледно-голубым, почти невидимым пламенем, при этом выделяя мало теплового излучения и, что более важно, практически не загрязняя окружающую среду.Первым известным свойством является образование воды (h3O) в качестве продукта горения. Американское астронавтическое агентство НАСА использует жидкий водород с 1970 года для приведения в движение космических челноков и других ракет, запускаемых в космос. Водородные топливные элементы питали электрическую систему шаттла, а полученная вода потреблялась экипажем в качестве побочного продукта.
Безопасность
Менее горюч, чем бензин. Самовоспламенение происходит при температуре 550°С, тогда как для бензина (в зависимости от качества) температура колеблется от 228 до 501°С. Он быстро рассеивается. Являясь самым легким элементом, он быстро парит в воздухе, что значительно затрудняет или делает невозможным воспламенение в случае выхода из системы. Он даже поднимается при сжигании, поэтому быстро истощается.С другой стороны, пары бензина и дизельного топлива, которые тяжелее его, а также природный газ без дисперсии уже давно представляют угрозу.
Опасность взрыва возникает при утечке газообразного водорода в закрытых помещениях, таких как гаражи или туннели. Там нужна хорошая вентиляция. Он имеет более широкий диапазон значений концентрации воспламенения в воздухе, чем метан, пропан и бензин, а минимальная энергия воспламенения почти на порядок ниже, чем у других топлив.
Воспламеняемость материалов (% по массе в воздухе) и минимальная энергия воспламенения (в МДж):
| водород | метан | пропан | бензин | |
| нижний порог | 4 | 5,3 | 2.1 | 1 |
| верхний порог | 75 | 25 | 9,5 | 7,8 | 90 102
| энергия | 0,02 | 0,29 | 0,26 | 0,24 | 90 102 90 145
В отличие от топлива на основе нефти, водород не токсичен.
При использовании требуются следующие правила безопасности:
Производство
Водорода в чистом виде в природе не существует; он существует только в химических соединениях.Поэтому его нельзя добывать, как уголь или нефть. Это требует специальных технологий производства. Именно поэтому его иногда называют вторичным энергоносителем.
В дополнение к наиболее распространенному составу воды, в котором он присутствует в качестве ингредиента, существует множество других веществ, содержащих водород.
Большинство органических соединений состоят из углерода и водорода. Примером может служить природный газ или метан, структура которых состоит из одного атома углерода и четырех атомов водорода (Ч5).С последним тесно связан этан (C2H6). Еще одним источником водорода является аммиак, газ с характерным резким запахом, широко используемый среди прочих. в производстве удобрений и биомассы.
Независимо от исходного материала и используемой технологии для производства необходима энергия. Он может поступать из различных источников, не обязательно в результате сжигания неорганического ископаемого топлива. Первичной энергией может быть ветер, солнце, вода и ядерная энергия.
В настоящее время в США идет широкомасштабное использование ядерной энергии.В частности, ожидается, что важную роль будут играть современные высокотемпературные ядерные реакторы. Проблема в том, что другие экологические источники не являются настолько энергогенерирующими, чтобы быть в состоянии покрыть будущие потребности в энергии для производства водорода методами электролиза и риформинга.
Большая часть из 500 000 кубических метров водорода, производимого сегодня в мире, поступает из природного газа и сырой нефти или является побочным продуктом химических процессов.
Наиболее известные процессы получения водорода:
1) Риформинг
Реакция углеводородов с водяным паром при 850°С, давлении 2,5 бар, в присутствии катализатора.В качестве сырья используются: метан, метанол, пропан-бутан или природный газ. В случае метана реакция такова: Ch5 + h3O => CO + 3h3 ........................... (1) Тогда, от синтеза газа в конвертере (состоящего из оксида углерода и водорода), в результате реакции оксида углерода с водяным паром: СО + h3O => CO2 + h3.............. ........ ....... (2) получается дальнейшее увеличение количества h3. Однако, если водород должен играть важную роль в экономии энергии, то из-за загрязнения двуокисью углерода в долгосрочной перспективе процесс риформинга не рекомендуется.
2) Газификация угля или кокса.
C + h3O => CO + h3 .................................. (3) Эта технология выгодно в богатых углем странах, таких как Китай, Южная Африка. В Германии есть опытные заводы. Для крупнотоннажного производства водорода применяют парогазогенераторы (риформеры), обычно производительностью 100 000 куб. м3/ч.
3) Плазменная технология
Современные технологические процессы, основанные на электричестве, позволяют производить h3 практически без выбросов CO2.Например, в Норвегии разрабатывается плазменная технология, позволяющая разделять углеводороды на водород и чистый углерод при температуре 1600 °С.
Массачусетский технологический институт (MIT) также работает над конструкцией установки плазменного риформинга. Преимущество такого риформера в том, что он подходит для производства водорода из различных углеводородных веществ, в том числе из тяжелых нефтяных фракций. Кроме того, он приспособлен к пиролизу - термическому процессу разложения тяжелых фракций органического материала, без доступа воздуха и кислорода.Американский риформер, называемый «Плазмотрон», работает при температуре 2000°С, с КПД 80 – 90% х3. Плазменная технология позволяет создавать более компактные и легкие устройства, чем традиционные. Недостатком является то, что он требует электричества.
4) Электролиз
В обозримом будущем единственным возможным технологическим процессом получения водорода из воды является электролиз. Конечно, этого могут добиться почти только страны с дешевой электроэнергией, в основном за счет гидроэнергетики, такой какв Египте, Исландии и Норвегии.
Реакция разложения воды под действием постоянного электрического тока выглядит следующим образом: 2h3O => 2h3 + O2 .......................... ..... (4)
Водород выделяется на отрицательном электроде: катод и кислород на положительном электроде: анод. Для хранения газов в отдельных емкостях используется ионный сепаратор. Для повышения электропроводности электролита в воду добавляют 25% раствор гидроксида калия. Потребление электроэнергии составляет ок.4,5 кВтч/Нм3.
Уже разработаны конструкции компактных электролизеров под давлением, пригодных для производства х3 при давлении 30 бар на АЗС.
Другим типом устройства являются так называемые паровой электролизер, в котором электролит находится в виде керамического ионного проводника. Отличается высокой эффективностью, но пока в продаже отсутствует.
5) Фотоэлектролиз
Фотоэлемент в сочетании с катализатором действует как электролизер, разделяя водород и кислород непосредственно на поверхности элемента.Это перспективное решение с коммерческой точки зрения. Преимуществом является отсутствие затрат на электролизер и повышенный КПД.
6) Газификация биомассы
Водород также может быть получен из биомассы. По сравнению с природным газом, который содержит почти 25% (по весу) водорода, на его долю приходится 6-6,5% биомассы. Процесс подобен риформингу углеводородов; под действием высокой температуры из биомассы получается газ, который затем разлагается в присутствии паров воды по схемеуравнения (1). Углекислый газ, который является побочным продуктом, является «нейтральным» газом с точки зрения парникового эффекта, так как растения на плантациях, из которых поступает биомасса, будут поглощать его в следующем году.
7) Биологический метод
Существует множество биологических процессов, при которых свободный водород образуется непосредственно или в качестве побочного продукта. Можно выделить два: фотосинтез и ферментация. В первом случае водород — продукт зеленых парусов (водорослей), а в длинном — микроорганизмов.
Стоит отметить информацию о том, что китайские ученые из Харбина разработали процесс получения водорода из сточных вод, названный ими: «бактериолиз». Ежедневное производство в настоящее время составляет 280 м3 с 50 м3 сточных вод.
Топливные элементы
Водородный топливный элемент состоит из двух (из пористого материала) электродов, окруженных катализаторами, между которыми находится электролит (рис. 1). Топливный элемент работает за счет преобразования энергии, возникающей в результате химической реакции соединения водорода с кислородом, в электричество.
Рис. 1. Схема водородного топливного элемента (стрелки указывают направление тока и потока воды)
Водород подается на анод, где атомы разлагаются на электроны и протоны. Электроны проникают во внешнюю электрическую цепь через катализатор, создавая ток. С другой стороны, протоны, пройдя через катализатор и электролит (например, в виде полимерной мембраны), достигают катода. Катод окружен кислородом, взятым из воздуха, который соединяется с протонами и электронами, образуя молекулы воды, являющиеся побочным продуктом реакции.Элементы делят в зависимости от вида электролита на следующие: щелочные, с электролитом в виде полимерной мембраны, с фосфорнокислотным, со щелочно-карбонатным сплавом, с оксидами металлов (работающие при температуре 900 - 1000° С). Потоки реакции показаны ниже.
90 250Водородный элемент не выделяет дыма, что является его самым большим преимуществом.Теоретически 83% энергии можно преобразовать в электричество. На самом деле получается, конечно, меньше, но по сравнению с традиционной технологией эффективность очень высока.
Компания Ballard, лидер в разработке топливных элементов, запустила свой первый завод по производству топливных элементов в 2001 году. Он производит портативные аккумуляторы, а также системы питания для легковых автомобилей и автобусов. Разработанные технологии подходят также для телекоммуникаций, инвалидных колясок, электрошуруповертов, видеокамер и другой техники.
Пекин и Шанхай объявили тендер на закупку 12 автобусов с сотовым питанием. В США, Японии и странах Евросоюза уже есть программы развития производства таких автобусов. В 2002 году завод Volkswagen успешно провел испытания своего прототипа BORA. Технические данные были следующими: мощность двигателя — 82 кВт, емкость бака — 50 л жидкого водорода, запас хода — около 350 км, разгон от 0 до 100 км/ч — 12,6 с, максимальная скорость — 140 км/ч.
Недавно автомобильные заводы известной японской компании: HONDA MOTOR разработали устройство для производства водорода в домашних условиях. Предназначен для жилого дома; производит горячую воду и электричество одновременно. Водород получают из природного газа. В течение 24 часов устройство вырабатывает количество, достаточное для заполнения топливного бака автомобиля емкостью 57 литров, чего хватит для проезда 395 км.
Артикул:
Отчет Bellon: http://www.bellona.no/en/energy/hydrogen/report_6-2002/22852.html
США Департамент энергетики, энергоэффективности и возобновляемых источников энергии: http://www.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/hydrogen/pdfs/chalk.pdf
Название отчета: Сборник существующих данных по безопасности для водорода и сравнительных видов топлива
Ф.Барбир: Обзор технологий преобразования водорода; http://www.iahe.org/h3convrt.htm
.
СУГ является эффективным энергоносителем по сравнению с другими видами топлива, используемыми в народном хозяйстве. Высокие экологические свойства пропан-бутана обусловлены тем, что он подвергается процессам очистки, в ходе которых удаляются соединения серы. В таблицах ниже представлено сравнение физико-химических свойств LPG с другими используемыми в Польше газообразными топливами, а также сравнительные характеристики выбранных видов топлива с учетом выделения вредных веществ при сгорании.
| Тип газа | Теплота сгорания | Теплота сгорания | Относительная плотность | Границы взрыва. | Темп. пламя |
| МДж/м 3 | % | °С | |||
| Коксовый газ | 19,5 | 17,3 | 0,405 | 5,0-33,0 | 1835 |
| Природный газ с высоким содержанием метана | 41,8 | 37,6 | 0,551 | 5,0-14,0 | 1950 |
| Газ богатый азотом | 22,0 | 19,8 | 0,780 | - | - |
| Пропан | 102.16 | 92,88 | 1,562 | 2,12-9,35 | 2190 |
| Бутан | 132,7 | 128,48 | 2.091 | 1,8-8,5 | 2160 |
Сравнение физических и химических свойств СНГ с газообразным топливом, используемым в Польше.90 113
| Размер | Блок | Тип сжигаемого топлива | |||
| Каменный уголь | Печное топливо | Природный газ | Пропан-бутан | ||
| Теплота сгорания | МДж/кг (кДж/м 3 ) | 21 | 42 | 26 | 45 |
| Плотность | г/см 3 | 12-15 | 0,86 | 0,86 | 0,56 |
| Выбросы SO 90 170 2 90 171 | кг/ч МВт | 0,7 | 0,06 | 0,0002 | - |
| Эмиссия НЕТ 90 170 2 90 171 | кг/ч МВт | 0,035 | 0,016 | 0,05 | - |
| Выбросы CO 90 170 2 90 171 | кг/ч МВт | 1,94 | 0,01 | 0,006 | - |
Сравнительная характеристика избранных топлив с учетом выделения вредных веществ при сгорании.
Коэффициенты пересчета
| Энергоноситель | Содержание энергии в МДж |
| 1 кг угля | 29,33 |
| 1 кг бурого угля | 7,96 |
| 1 кг печного топлива | 42,0 |
| 1 л печного топлива | 36.12 |
| 1 м 3 природный газ (ГЗ-50) | 32,26 |
| 1 кг смеси сжиженного нефтяного газа (50/50%) | 45,95 |
| 1 л газовой смеси (50/50%) | 25.19 |
| 1 литр пропан-бутановой смеси (50/50%) эквивалентен: |
| 0,85 кг угля |
| 3,15 бурый уголь |
| 0,69 л жидкого топлива |
| 0,78 м 3 природный газ (ГЗ-50) |
или
| 1 кг угля | соответствует 1,17 литра сжиженного газа |
| 1 кг лигнита | соответствует 0,31 л сжиженного нефтяного газа |
| 1 л печного топлива | соответствует 1,43 литра сжиженного газа |
| 1 м 3 природный газ | соответствует 1,28 л LPG |
Примечание : для целей пересчета предполагается, что 1 кг смеси СНГ (50/50%) эквивалентен 1,84 литра СНГ с энергетической ценностью 46,03 МДж.
В данном примере плотность газа равна 0,546 кг/л. В зависимости от фактической плотности смеси СУГ меняется и ее энергетическая ценность.15 ЛЕТ ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИНУ
Определение затрат на отопление дома и принятие решения о покупке Достаточное количество топлива требует знания некоторых важных терминов: тепло горение и теплотворная способность. Эти два наиболее важных технических индикатора каждое топливо позволит вам принять правильное решение. Просмотрев таблицы и в ведомости необходимо обратить внимание на то, какое значение дано. Современное конденсационные котлы могут использовать почти всю теплоту сгорания, в то время как для традиционных котлов по-прежнему актуальна теплотворная способность топлива.
Если вы планируете ремонт или внутреннюю отделку, воспользуйтесь услугой «Поиск подрядчика», доступной на сайте «Строительные калькуляторы». Заполнив короткую форму, вы получите доступ к лучшим предложениям.
В любом процессе горения углеводороды (такие как природный газ, нефть, уголь и древесина) состоят из сочетание кислорода воздуха и водорода, содержащегося в водяных парах топлива.Теплый под горением понимается количество теплоты, которое выделяется в процессе горения с учетом теплоту конденсации водяного пара. При определении этого значения его принимают за идеальное условия, при которых происходит полное и полное сгорание.
Происходит сгорание когда вся масса топлива окисляется, не оставляя после себя никаких веществ ни в пепле, ни в паре. Количество доступного кислорода должно быть не менее как это следует из химического баланса.
Горение такое процесс окисления, при котором образуются наиболее стабильные продукты реакции, означает невозможность дальнейшего окисления.
Теплота сгорания означает количество тепло, которое выделяется при полном сгорании топлива, но без теплоты конденсация водяного пара и выхлопных газов. Отсюда следует, что теплота сгорания больше, чем теплотворная способность.
Чем больше разница между значения этих двух параметров, тем больше тепла может быть рекуперировано в ходе конденсация водяного пара.В целом можно принять, что теплота сгорания составляет 10% выше теплотворной способности.
Пока старый, традиционный отопительные приборы основаны на теплотворной способности с учетом летучести через дымовую трубу части вырабатываемой теплоты, в том числе отработанных газов и пара, современные печи могут исправить это. В современных системах отопления применяется процесс вторичного сжигания и рекуперируется теплота конденсации пара воды.
| Топливо | теплотворная способность [МДж/кг] | теплота сгорания [кВтч/кг] |
| свежая древесина | 6,8 | 1,9 |
| сухая древесина | 14,4-15,8 | 4-4,4 |
| солома | 17,2 | 4,8 |
| древесные брикеты | 17,6 | 4,9 |
| брикеты из биомассы | 16,7 | 4,7 |
| древесные гранулы | 18 | 4,9 |
| торф | 15 | 4,2 |
| бурый уголь | 8 | 2,2 |
| буроугольные брикеты | 19,6 | 5,6 |
| кокс буроугольный | 29,9 | 9,3 |
| каменный уголь | 25-32,7 | 7,5-9 |
| кокс каменноугольный | 28,7 | 7,97 |
| мелкий уголь | ок.21 | около 5,9 |
Влажность дров должно быть ниже 20%. Древесина с содержанием влаги около 30% показывает ценность теплотворная способность ниже примерно на 9%. Если вам интересна эта тема, посмотрите также статья о теплотворной способности угля i эко-горошек в качестве топлива .
| Топливо | теплотворная способность [МДж/кг] | теплота сгорания [кВтч/кг] |
| бензин | 40.1-41.8 | 11,1-11,6 |
| метанол | 19,9 | 5,5 |
| этанол | 26,8 | 7,4 |
| печное топливо | 42,6 | 11,8 |
| биодизель | 37 | 10,2 |
Теплотворная способность каменного угля и теплотворная способность твердого топлива | Топливо | теплотворная способность [МДж/м 3 ] | теплотворная способность [кВтч/м 3 ] |
| природный газ с высоким содержанием метана | 37,6 | 10,4 |
| богатый азотом природный газ | 19,8 | 5,5 |
| пропан | 92,9 | 25,8 |
| бутан | 128,5 | 35,7 |
| Газовая смесь | 43,5 МДж/кг | 12,1 кВтч/кг |
В соответствии с постановлением 21.10.2014 был определен важнейший параметр топлива.
| Топливо | теплотворная способность [МДж/кг] | теплотворная способность [МДж/л] |
| биоэтанол | 27 | 21 |
| биометанол | 20 | 16 |
| чистое растительное масло | 37 | 34 |
| бензин автомобильный | 43 | 32 |
| дизельное масло | 43 | 36 |
Анализ теплоты сгорания топлива твердые, жидкие и газообразные хорошо использовать определенную единицу измерения меры.Тогда вы можете видеть, что теплотворная способность мазута превышает теплотворную способность эко-горох, а теплотворная способность каменного угля почти в два раза выше теплотворная способность древесины. Теплотворная способность бурого угля самая низкая, наравне с деревом в лучшем случае. Энергетическая ценность мелкого угля соответствует нижнему диапазону каменного угля.
Для сравнения, калорийность эко-горошек в количествах, измеряемых килограммами, примерно такой же, как энергетическая ценность смеси LPG, измеряемая в литрах.В свою очередь теплотворная способность мазут относится к теплотворной способности СУГ как 1:1,5. Теплотворная способность кокса превышает теплотворную способность угольной пыли на треть и почти в два раза дерево. Теплотворная способность угля и кокса зависит от качества и вида угля.
Водород в качестве топлива
В природе водород встречается почти исключительно в соединениях: в форме воды, углеводородов (сырая нефть, природный газ) и всех органических соединений, встречающихся в живых организмах. Плотность водорода:
- газ (при температуре 273 К и давлении 1013 гПа) 90 г/м3,
- жидкость 70,8 кг/м 3 ,
- кристаллический 88 кг/м3.
Таким образом,Водород является самым легким элементом в любом состоянии. Водородная теплопроводность 0,1745 Вт/(м•К), а также удельная теплоемкость 14,195 кДж/(кг•К) (при 273 К) являются самыми высокими из всех газов. Теплотворная способность водорода очень высока и составляет 120 МДж/кг (например - уголь 25 МДж/кг, бензин 47 МДж/кг). Водород диффундирует через резину, пористые материалы и при повышенных температурах через сталь. Хорошо растворяется в палладии, ниобии, платине, никеле (870 объемов водорода в 1 объеме палладия, 850 объемов водорода в 1 объеме ниобия), очень плохо - в воде (0,021 объема водорода в 1 объеме воды).Реакция водорода с кислородом взрывоопасна от 6% H 2 в O 2 до 95% и является сильно экзотермической реакцией.
Водород имеет два стабильных изотопа: водород H с массовым числом 1, дейтерий D с массовым числом 2 и нестабильный изотоп трития T с массовым числом 3 и периодом полураспада 12 лет. Ядро водорода состоит из одного протона, ядра дейтерия из протона и нейтрона, а ядро трития состоит из протона и двух нейтронов. Каждый из трех изотопов имеет один электрон.Продукт распада трития T: 3 He (атом гелия).
Температура кипения водорода при нормальном давлении 20,4 К , только гелий (4,2 К) имеет более низкую температуру кипения. Водород — самый легкий из всех газов, его плотность в каждом из агрегатных состояний наименьшая по сравнению с другими веществами (жидкий водород имеет наименьшую плотность по сравнению с другими жидкостями, затвердевший водород — твердое тело с наименьшей плотностью). Следовательно, удельная теплоемкость водорода, выраженная на единицу массы, самая высокая.Скорость молекул газообразного водорода самая высокая среди всех газов при данной температуре, поэтому водород характеризуется высоким коэффициентом диффузии. В газообразном состоянии водород характеризуется наибольшей теплопроводностью и наименьшей вязкостью. Удельный вес затвердевшего водорода больше, чем удельный вес жидкости. Растворимость гелия в жидком водороде при умеренных давлениях (ниже 0,3 МПа) практически равна нулю, что позволяет переохлаждать водород, пропуская через него более холодный газообразный гелий.Водород горит в присутствии кислорода почти бесцветным светло-голубым пламенем с относительно большой скоростью распространения (2,7 м/с). Возможность самовоспламенения смеси водорода и воздуха зависит от ее концентрации. При температуре 293 К возможно самовозгорание смеси при объемной концентрации водорода от 4 до 75 %. Смеси с особо взрывоопасными свойствами получаются в диапазоне концентраций водорода 18 - 65 %. Поэтому обращение с газообразным водородом опасно из-за воспламеняемости и взрывоопасности этого элемента и требует особой осторожности.Использование жидкого водорода сопряжено с дополнительными рисками, связанными с возможным образованием взрывоопасных смесей жидкого водорода с отвержденным кислородом или жидкого водорода с отвержденным воздухом, обогащенным кислородом.
9.2 Производство водорода
Газообразный водород может быть получен следующими способами:
• газификация твердого топлива
• газификация жидкого топлива (например, риформинг бензина)
• конверсия или разделение газообразного топлива (например,риформинг метана) 9000 3
• электролиз воды
Другие нетрадиционные методы:
• термическое разложение воды (термолиз)
• использование бактерий и ферментов
• переработка биомассы водорослей в биогаз
• фотокаталитическое разложение воды
• из гидратов метана
Стоимость отдельных методов сильно различается (см. таблицу)
Диаграмма. 1
9.2.1 Электролиз воды
Электролиз воды позволяет получить водород высшей чистоты, превышающей 99,9%. Короткое время пуска установки и простота ее эксплуатации сделали предпочтительным использование этого способа получения водорода для применения в топливных элементах. В процессе электролиза происходят следующие химические реакции:
4OH- → O 2 + 2H 2 O + 4e- (анод)4H 2 O + 4e- → 2H 2 + 4OH- (катод)
2H 2 O → 2H 2 + O 2 (общий)
Следующие данные относятся к электролизёру Hydrogenics
Hystat.
Рис.(справа) Гидрогенный электролизер под торговой маркой HySTAT. Он доступен в версиях от 10-10 до 60-10 с производительностью 10 и 60 нм соответственно 3 /ч. 90 105
Рабочие параметры устройства:
- выходное давление 4-10 бар
- расход воды с 15-20л/ч до 90-120л/ч
- чистота водорода 99,998%
- потребность в электроэнергии от 54 до 312 кВт
- трехфазный
Компания также предлагает промышленную версию электролизера под названием «Мегаватт» производительностью 220 нм3/м, выходное давление, как указано выше.расход воды до 350 л/ч, потребляемая мощность 1МВт.
Рис. Мегаваттная установка с производством водорода производительностью 220 м3/ч
9.2.2 Риформинг метана
Конверсия метана или другого углеводорода осуществляется в керамических трубках, обогащенных никелем в качестве катализатора. Паровой риформинг метана в настоящее время является наиболее распространенным промышленным методом производства водорода.Реакций происходящих в процессе:
Эффективность преобразования углеводородов в водород на самых современных установках риформинга достигает даже 90%. Однако при использовании небольших и мобильных систем это значение значительно ниже и не превышает 50 %.
Реакция метана с водяным паром сильно эндотермическая, а реакция с кислородом умеренная
быть сильно экзотермическим. Поэтому в зависимости от способа реализации процесс может требовать внешнего источника тепла (только с паром или небольшим количеством кислорода) или быть автотермическим (используется смесь пара и кислорода, тепло идет от частичного сгорания метана).Высокая температура (более 1400 К) и низкое давление способствуют достижению высокой конверсии. Однако из-за материальных ограничений температуры обычно не превышают 1200К (1000-1200К).
В промышленных установках каталитическую конверсию метана с водяным паром проводят по
с давлением 30 - 40 бар, что требует использования достаточно большого избытка пара (обычно 4:1) для компенсации повышения давления.
Природный газ - сырье для риформинга, должен быть десульфурирован для защиты катализатора от отравления.
Десульфурация проводится путем предварительной промывки щелочью и водой, затем адсорбцией на активированном угле или оксиде цинка. После удаления серы газ смешивается с паром, нагревается отходящими газами из печи и подается в установку риформинга, содержащую трубы, заполненные катализатором. Трубы снаружи нагревают газовыми горелками при температуре 730-845°С при давлении около 30 бар. После реакции газ охлаждают добавлением пара или воды до температуры 370°С и при этой температуре вводят в реактор конверсии СО (катализатор, например,оксид железа).
CO + H 2 O → CO 2 + H 2
После промывки СО 2 , обычно аминами, получают водород с чистотой более 99%. Общая схема процесса представлена на рисунке.
Рис. Схема парового риформинга.
9.3 Хранение водорода
Сжатый газ
Для сжатия водорода требуется много энергии, а низкая плотность водорода означает, что даже при высоком давлении сохраняется небольшое количество полезной энергии.Это, в свою очередь, приводит к большим объемам резервуаров, а также к высоким материальным затратам. Водород хранится при температуре около 298 К и диапазоне давлений от 150 до 800 бар. Давление зависит от типа применения, поэтому в маломощных мобильных системах используются самые низкие давления, в автомобилях и автобусах используются резервуары с давлением 350 бар, а в стационарных приложениях давление 800 бар. Новейшая технология легких сосудов под давлением, оснащенных специальными диафрагмами, позволяет хранить водород при давлении 700 бар, а объем хранимого газа равен 12% от массы резервуара.
Рис. Водородный бак с давлением 70 МПа. (Тойота)
В жидкой форме
Конденсация водорода требует гораздо больше энергии, чем его сжатие. Кроме того, его приходится хранить при температуре 20 К, что приводит к высоким материальным затратам. Этот метод хранения водорода также не подходит для приложений, в которых водород не поступает непрерывно. Это связано с потерей водорода при испарении.
Рис. Резервуар с жидким водородом на базе НАСА для питания ракетных двигателей
9.4 Водород как накопитель энергии
Технология хранения электроэнергии в виде водорода как источника энергии с нулевым уровнем выбросов является наиболее перспективным решением ближайшего будущего. Первые установки уже проходят испытания, 17 августа 2015 года состоялся официальный ввод в эксплуатацию пилотного накопителя энергии в технологии power-to-gas RWE в Иббенбюрене в земле Северный Рейн-Вестфалия.Установка мощностью 150 киловатт, производящая водород под давлением 14 бар, имеет очень высокий КПД — 86 процентов. Это делает его самой эффективной конструкцией такого типа в Германии.
Склад является частью новой системы, которая впервые в истории объединила поставку электроэнергии, природного газа и тепла на местный рынок. Неиспользованная избыточная электроэнергия из возобновляемых источников преобразуется в водород и поэтому может храниться в сети природного газа.Затем их можно загрузить, чтобы использовать для производства электроэнергии. Power-to-gas считается одной из самых перспективных технологий, используемых при реализации энергоснабжения.
Основным элементом электрогазовой установки является электролизер размером с транспортный контейнер, построенный британской компанией ITM Power. Электролизер преобразует в водород избыточную электроэнергию, вырабатываемую различными возобновляемыми источниками, такими как солнечные батареи или ветряные турбины.Полученный водород вводится в сеть природного газа через редукционную станцию газа, где также используется отработанное тепло электролизера. В то время, когда производство возобновляемой энергии невелико, ранее хранившийся газ может быть высвобожден из хранилища и использован на теплоэлектростанции в сети централизованного теплоснабжения RWE в Иббенбюрене для производства энергии.
В Польше используют водород, но TAURON хочет использовать его для метанирования углекислого газа.Водород должен рассматриваться как заменитель для производства синтез-газа метан-СНГ с использованием CO 2 на классических угольных электростанциях. Первый реактор мощностью 1-2 МВт должен быть построен в 2017 году. Технология называется CCU (улавливание и утилизация углерода) и, в отличие от CCS (улавливание и хранение углерода), предназначена не для хранения углерода, а для его преобразования в социально приемлемый продукт.
.
Перед предприятиями общественного питания стоят серьезные задачи по удовлетворению материальных и культурных потребностей общества. Учащиеся гастрономических вузов, будущие работники должны осознавать, что именно они, сначала результаты их учебы, а затем результаты их труда, во многом будут определять скорую реализацию повышения благосостояния работающего населения. Они должны осознавать, что огромная масса благ, переданных на их попечение, является общественным благом, о котором нужно заботиться и управлять им самым целеустремленным, заботливым и умелым образом.Чтобы выполнять эти задачи во благо общества, работники, занятые в предприятиях общественного питания, должны иметь соответствующую квалификацию, которая позволит им правильно, эффективно и экономично распоряжаться общественным благом. Знание товароведения, несомненно, должно способствовать повышению профессиональной квалификации работников общественного питания. Хорошее знание товароведения не только обеспечит рациональный уход за товаром, но и будет способствовать повышению его качества, а значит - будет способствовать повышению ценности блюд и качества обслуживания потребителей.Чтобы обеспечить потребителю наилучшее качество шрота, необходимо проверить, имеет ли сырье, используемое для производства, полную полезность, не изменились ли его пищевые свойства и химический состав неблагоприятным образом при транспортировке, консервировании, хранении, упаковке. , и т.д. В науке о товароведении существуют различные методы деления товаров. Основное деление основано на сырье, из которого были изготовлены товары. Мы делим товары на товары органического происхождения, т.е. животного или растительного происхождения (мясо, мука и т.д.).) и неорганические, т.е. минеральные (соли, минеральные воды и др.). Также следует вначале пояснить, что мы называем сырьем, полуфабрикатами и товарами. Сырье – это материал, предназначенный для промышленной переработки в полуфабрикат или готовый продукт (например, зерно, древесина, железная руда и т. д.). Полуфабрикат – частично переработанный продукт, но непригодный к употреблению без дальнейшей обработки (мясо убойных животных, распиленная на доски древесина, мука и др.). Фабрика – это готовый продукт, пригодный для немедленного использования или потребления без дальнейшей обработки (например,• посуда из мяса, хлеб из муки, из досок, стол! и т.д.). Каждый работник, работающий в сфере общественного питания, должен заботиться о том, чтобы все сырье и товары при соответствующем умелом обращении доходили до потребителя в виде законченного продукта. Одной из основных задач товарооборота, т. е. пути товара от производителя к потребителю, является ускорение этого оборота. Поэтому следует позаботиться о том, чтобы предприятие общественного питания всегда имело полный запас и ассортимент товаров, необходимых для производства, но чтобы они не накапливались в чрезмерных количествах, т.е.многомесячный запас. В сфере общественного питания скорость товарооборота очень часто зависит от правильного управления упаковкой. Виды и формы упаковки адаптированы к транспортным потребностям, т. е. защищают товары при транспортировке и хранении от вредных воздействий. Эти пакеты часто дорогие и предназначены для перевозки грузов несколько раз. Обязанность возврата такой упаковки снижает стоимость товарооборота. В заведении общественного питания мы находим много упаковок, которые только заимствованы у поставщика, например.Металлические и деревянные бочки, деревянные ящики для фруктов, бутылкодержатели, тканые мешки и т. д. Поэтому следует помнить, что возвратная тара должна быть возвращена поставщику или указанному им хозяйственному субъекту в установленный срок и в целости и сохранности. Следующим моментом, который мы хотели подчеркнуть во введении к этому справочнику, является транспортировка товаров. Есть два самых важных момента, когда речь идет о транспорте. Во-первых, экономное использование транспортных средств.Речь идет об одновременном снабжении завода в данный день различными товарами таким образом, чтобы максимально использовалась вся площадь или грузоподъемность транспортного средства, т. е. чтобы, например, 3-тонный грузовик не занят перевозкой 1 мешка муки или бочки огурцов. Разумеется, такое состояние не могло не сказаться на финансовых результатах компании. Второй вопрос, связанный с перевозкой грузов, касается гигиены транспорта. Каждый работник предприятия общественного питания призван проверять санитарное состояние транспортных средств, вид и способ упаковки продуктов, способ их разгрузки и передачи на объект.В соответствии с санитарными правилами транспортные средства для перевозки пищевых продуктов должны быть строго приспособлены к виду продукции и не могут использоваться для других целей. В принципе, для перевозки грузов следует использовать крытые тележки или автомобили, а при их отсутствии допускается использование открытых площадок при условии, что товары будут накрыты брезентом или чистыми простынями. При перевозке рыбы, мяса и др., особенно в теплое время года, необходимы рефрижераторы. Транспортные средства, а также транспортное оборудование (упаковка, брезент, канаты и т.) следует регулярно очищать и мыть дезинфицирующими средствами, такими как горячие мыльные растворы, растворы едкого натра и т. д.
.
Природный газ – это ископаемое газовое топливо, состоящее в основном из метана (70-98%), этана, пропана, монооксида и диоксида углерода, азота и гелия. В зависимости от соотношения компонентов различают несколько видов природного газа. Если содержание метана превышает 85%, то речь идет о высокометановом газе (природный газ Е). Если оно колеблется в пределах от 30% процентов до чуть более 80%, то газ называют азотсодержащим (природный газ Ls).Газ с высоким содержанием метана имеет более высокую теплотворную способность, чем газ с высоким содержанием азота, который, в свою очередь, немного дешевле. Мы также различаем сухой природный газ, в котором общее содержание метана и этана составляет около 95 %, и влажный природный газ, содержащий примерно до 30 % более тяжелых углеводородов, таких как пропан и бутан.
В природных условиях природный газ может находиться в месторождениях вместе с сырой нефтью - либо в растворенном виде, либо в виде отдельной фракции. Его добывают из месторождения бурением, а способ его добычи и дальнейшей переработки зависит от формы его залегания в месторождении.Используемый конечными потребителями газ является продуктом многих технологических процессов, в результате которых изменяется его первоначальный состав: удаляются твердые частицы, водяной пар, соединения серы и другие нежелательные вещества.
На большинстве месторождений сырая нефть и природный газ не образуются в породах, из которых они добываются (известных как породы-коллекторы). Процессы их образования происходили в горных породах, называемых материнскими породами.Обычно это темные сланцы с высоким содержанием органики. Затем углеводороды мигрировали в пределах земной коры в зоны более низкого давления наверху, в пористые породы-коллекторы. В них углеводороды разделялись по плотности на более тяжелую фазу — сырую нефть и более легкую фазу — газ. Породы-коллекторы могут быть песчаниками, растрескавшимися доломитами или известняками. Дальнейшая миграция нефти и газа останавливается слоем непроницаемых пород над породами-коллекторами.Затем нефть и газ концентрируются и в результате создается месторождение.
Иногда природный газ не покидал коренную породу, а задерживался в мелких разрозненных порах и микропорах, например, в непроницаемых сланцах. Такие месторождения могут быть очень богатыми, но оценить их ресурсы иногда сложно, а добыча намного дороже, чем из обычных месторождений. Эксплуатация заключается в бурении глубокой вертикальной, а затем горизонтальной скважины.Под высоким давлением так называемая жидкость гидроразрыва вместе с песком или керамическими зернами, вызывающими мелкие трещины в породе. Густая сеть мелких трещин соединяет изолированные поры и пропускает газ, который затем транспортируется на поверхность через скважину.
Еще одним нетрадиционным источником природного газа может быть добыча метана из месторождений каменного угля. Такой газ образуется естественным путем и его присутствие очень опасно, поэтому его необходимо систематически удалять.Иногда его так много, что становится выгодно извлекать его как попутный минерал. В Польше месторождения метана в угольных пластах были зарегистрированы в Верхнесилезском угольном бассейне. В 2019 году добыто 336,06 млн кубометров 90 025 3,9 026 газа.
Природный газ используется в энергетике и химической промышленности. Он имеет множество применений в домашнем хозяйстве, от отопления до газовых плит и таких устройств, как горелки. Газовые транспортные средства также становятся все более популярными.Природный газ используется в производстве аммиака и удобрений, в производстве водорода, а также в производстве стекла, стали и пластика.
В Польше природный газ находится в основном в Польской низменности (67% ресурсов). Он также присутствует в Подкарпатье (28%), в польской экономической зоне Балтийского моря (4% ресурсов) и в Карпатах (1%).
.90 000 Альтернативные виды топлива - все, что вам нужно знатьВ интересах окружающей среды мы переходим на более экологичные решения во многих сферах нашей жизни. Одним из методов заботы об окружающей среде является отказ от использования традиционных видов топлива, таких как нефть или уголь, и замена их альтернативными видами топлива.Что такое альтернативное топливо и какие бывают его виды?
Альтернативное топливо также можно найти под названием нетрадиционное, вторичное, формованное или замещающее топливо . Это гораздо более экологичный аналог традиционных видов топлива, которые, к сожалению, до сих пор остаются самыми популярными. Поскольку традиционных топлива - ископаемых и ядерных - почти исчерпаны, в какой-то момент может возникнуть необходимость перехода на альтернативные виды топлива.
Несомненными преимуществами альтернативного топлива являются такие особенности, как:
Как вы можете прочитать в публикации Министерства климата и окружающей среды на веб-сайте gov.pl, внедрение альтернативных видов топлива на транспорте направлено на то, чтобы способствовать снижению зависимости стран-членов ЕС от импорта нефти, обезуглероживанию транспорта и улучшению экологические показатели этого сектора .
Альтернативные виды топлива, которые можно использовать для транспорта, включают:
Топливо RDF является альтернативным автомобильным топливом, которое производится в результате переработки отходов с целью последующего использования в энергетике . Они отличаются от остальных в основном высокой теплотворной способностью (т.е. теплотворной способностью). Однако , из-за того, что он состоит из многих материалов, трудно указать все содержащиеся в нем ингредиенты, а также физико-химические свойства, которые ему придают . Однако обычно топливо RDF содержит: древесину, композиционные материалы, пластики, минеральные фракции, бумагу, резину и текстиль.Несмотря на то, что он (предположительно) экологический, он может способствовать возникновению различных проблем.
Например, могут возникнуть трудности с поддержанием пламени горения, неполное сгорание или проблемы с зажиганием. Также существует риск того, что количество выхлопных газов, выбрасываемых автомобилем, будет больше, чем было предсказано . Поэтому неясно, действительно ли RDF-топливо окажется альтернативным топливом.
На начальном этапе габаритные материалы разделяются и измельчаются, а затем передаются в воздушный или оптопневматический сепаратор.Там из полученной «массы» выбираются материалы с высокой теплотворной способностью. Полученная таким образом теплотворная фракция подается на комплекс металлических и неметаллических сепараторов. Следующим этапом производства нетрадиционного топлива является помещение его в измельчитель.
Измельчитель отвечает за преобразование материала в соответствии с конкретными размерными требованиями. Чтобы улучшить весь процесс, вы можете использовать устройство, которое анализирует определенные параметры материала в режиме реального времени.Это позволит проверить все данные о произведенном альтернативном топливе. На заключительном этапе измельченный материал транспортируется системой конвейеров в цех или в контейнеры.
Закон об электромобилях и альтернативных видах топлива был изменен и затем утвержден президентом в декабре 2021 года, т.е. относительно недавно. Целью новых правил является ускорение развития электромобилей и сектора с низким и нулевым уровнем выбросов в целом .С чем связано введение этой поправки?
Жильцы многоквартирных домов смогут получить разрешение на установку зарядных пунктов быстрее и проще, чем раньше, что, безусловно, увеличит количество желающих перейти на нетрадиционные виды топлива .
Водителям с правами категории B будет разрешено управлять легкими коммерческими автомобилями с нулевым уровнем выбросов .Предполагается, что этим вариантом воспользуются прежде всего компании, занимающиеся «малым» транспортом.
Польская ассоциация альтернативных видов топлива (PSPA) является крупнейшей отраслевой ассоциацией в Польше и зоне Центральной и Восточной Европы, связанной с рынком электромобилей и водородных технологий . Он объединяет более 150 предприятий, таких как: операторы и поставщики зарядных услуг, производители транспортных средств и инфраструктуры, топливно-энергетические компании, а также все другие субъекты и учреждения, которые остаются активными в области устойчивого транспорта.
Целью Польской ассоциации альтернативных видов топлива является внедрение транспорта с низким или нулевым уровнем выбросов в Польше . Его миссия заключается, прежде всего, в содействии созданию сбалансированного и стабильного рынка в этой сфере. PSPA также проводит обучение и преподавательскую деятельность и сотрудничает с такими университетами, как: Университет Марии Кюри-Склодовской, Морской университет Щецина, Силезский технологический университет и Варшавский технологический университет.
.
