Горение угля в кислороде: Эксперимент по химии: Горение угля в кислороде | Сруб Всем! — Строительство деревянных домов из бревна, бруса и бревен

Содержание

Запишите уравнение реакции горения угля в кислороде

Здравствуйте, помогите пожалуйста СРОЧНО 1. Определите валентности в следующих соединениях: а) Mn2O7 б) SO2 в) Cu2O г) Al3N2 2. Определите валентность … у следующих бинарных соединений, расставьте индексы и запишите названия: а) SiH г) BeN б) NO д) CaF в) AlS е) MgI 3. Составьте формулы бинарных соединений по их названиям: а) фторид алюминия б) хлорид лития в) карбид кальция г) силицид калия

Обчисліть масову частку соди в розчині, який отримали Змішавши розчин марок 30га масовок часткою соди 25% та розчин масок 50r3 масовою часткою соди139 … 4

Обчисліть масову частку лугу в розчині, отриманому при випарюванні 30г води зі 180г 30% розчину лугу.

для консервування помідорів використовують розчин, в якому масова частка кухонної солі становить 5%. Обчисліть маси солі та води необхідні для приготу … вання 900г такого розчину

Де міститься більша кількість речовини: у 9,8гсульфатної кислоти (H,SO4) чи в 31.3/моль, вычеслите … молярную массу вещества

Сахар и соль можно распознать по… а) цвету б) растворимости в) температуре плавления. Объясните свой выбор.

1. Написать химические формулы, если о веществе сказано, что оно содержит а) 1 атом магния, 1 атом серы, 4 атома кислорода; б) 2 атома азота, 5 атомов … кислорода; в) 1 атом серебра, 1 атом хлора; г) 1 атом углерода, 2 атома кислорода; д) 1 атом натрия, 1 атом азота, 3 атома кислорода. 2. Определить относительные атомные массы элементов: N, Fe, Si, Mn, Hg, Pb, Zn, Li, Ag. Расположить их в порядке увеличения относительных атомных масс. 3. Определить относительную молекулярную массу веществ: N2, NaNO3, Ca3(PO4)2. 4. Определить массовые доли элементов в последних двух веществах.

100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА

Код и классификация направлений подготовки	Код группы образовательной программы	Наименование групп образовательных программ	Количество мест
8D01 Педагогические науки
8D011 Педагогика и психология	D001	Педагогика и психология	45
8D012 Педагогика дошкольного воспитания и обучения	D002	Дошкольное обучение и воспитание	5
8D013 Подготовка педагогов без предметной специализации	D003	Подготовка педагогов без предметной специализации	22
8D014 Подготовка педагогов с предметной специализацией общего развития	D005	Подготовка педагогов физической культуры	7
8D015 Подготовка педагогов по естественнонаучным предметам	D010	Подготовка педагогов математики	30
	D011	Подготовка педагогов физики (казахский, русский, английский языки)	23
	D012	Подготовка педагогов информатики (казахский, русский, английский языки)	35
	D013	Подготовка педагогов химии (казахский, русский, английский языки)	22
	D014	Подготовка педагогов биологии (казахский, русский, английский языки)	18
	D015	Подготовка педагогов географии	18
8D016 Подготовка педагогов по гуманитарным предметам	D016	Подготовка педагогов истории	17
8D017 Подготовка педагогов по языкам и литературе	D017	Подготовка педагогов казахского языка и литературы	37
	D018	Подготовка педагогов русского языка и литературы	24
	D019	Подготовка педагогов иностранного языка	37
8D018 Подготовка специалистов по социальной педагогике и самопознанию	D020	Подготовка кадров по социальной педагогике и самопознанию	10
8D019 Cпециальная педагогика	D021	Cпециальная педагогика	20
		Всего	370
8D02 Искусство и гуманитарные науки
8D022 Гуманитарные науки	D050	Философия и этика	20
	D051	Религия и теология	11
	D052	Исламоведение	6
	D053	История и археология	33
	D054	Тюркология	7
	D055	Востоковедение	10
8D023 Языки и литература	D056	Переводческое дело, синхронный перевод	16
	D057	Лингвистика	15
	D058	Литература	26
	D059	Иностранная филология	19
	D060	Филология	42
		Всего	205
8D03 Социальные науки, журналистика и информация
8D031 Социальные науки	D061	Социология	20
	D062	Культурология	12
	D063	Политология и конфликтология	25
	D064	Международные отношения	13
	D065	Регионоведение	16
	D066	Психология	17
8D032 Журналистика и информация	D067	Журналистика и репортерское дело	12
8D032 Журналистика и информация	D069	Библиотечное дело, обработка информации и архивное дело	3
		Всего	118
8D04 Бизнес, управление и право
8D041 Бизнес и управление	D070	Экономика	39
	D071	Государственное и местное управление	28
	D072	Менеджмент и управление	12
	D073	Аудит и налогообложение	8
	D074	Финансы, банковское и страховое дело	21
	D075	Маркетинг и реклама	7
8D042 Право	D078	Право	30
		Всего	145
8D05 Естественные науки, математика и статистика
8D051 Биологические и смежные науки	D080	Биология	40
	D081	Генетика	4
	D082	Биотехнология	19
	D083	Геоботаника	10
8D052 Окружающая среда	D084	География	10
	D085	Гидрология	8
	D086	Метеорология	5
	D087	Технология охраны окружающей среды	15
	D088	Гидрогеология и инженерная геология	7
8D053 Физические и химические науки	D089	Химия	50
8D053 Физические и химические науки	D090	Физика	70
8D054 Математика и статистика	D092	Математика и статистика	50
8D054 Математика и статистика	D093	Механика	4
		Всего	292
8D06 Информационно-коммуникационные технологии
8D061 Информационно-коммуникационные технологии	D094	Информационные технологии	80
8D062 Телекоммуникации	D096	Коммуникации и коммуникационные технологии	14
8D063 Информационная безопасность	D095	Информационная безопасность	26
		Всего	120
8D07 Инженерные, обрабатывающие и строительные отрасли
8D071 Инженерия и инженерное дело	D097	Химическая инженерия и процессы	46
	D098	Теплоэнергетика	22
	D099	Энергетика и электротехника	28
	D100	Автоматизация и управление	32
	D101	Материаловедение и технология новых материалов	10
	D102	Робототехника и мехатроника	13
	D103	Механика и металлообработка	35
	D104	Транспорт, транспортная техника и технологии	18
	D105	Авиационная техника и технологии	3
	D107	Космическая инженерия	6
	D108	Наноматериалы и нанотехнологии	21
	D109	Нефтяная и рудная геофизика	6
8D072 Производственные и обрабатывающие отрасли	D111	Производство продуктов питания	20
	D114	Текстиль: одежда, обувь и кожаные изделия	9
	D115	Нефтяная инженерия	15
	D116	Горная инженерия	19
	D117	Металлургическая инженерия	20
	D119	Технология фармацевтического производства	13
	D121	Геология	24
8D073 Архитектура и строительство	D122	Архитектура	15
	D123	Геодезия	16
	D124	Строительство	12
	D125	Производство строительных материалов, изделий и конструкций	13
	D128	Землеустройство	14
8D074 Водное хозяйство	D129	Гидротехническое строительство	5
8D075 Стандартизация, сертификация и метрология (по отраслям)	D130	Стандартизация, сертификация и метрология (по отраслям)	11
		Всего	446
8D08 Сельское хозяйство и биоресурсы
8D081 Агрономия	D131	Растениеводство	22
8D082 Животноводство	D132	Животноводство	12
8D083 Лесное хозяйство	D133	Лесное хозяйство	6
8D084 Рыбное хозяйство	D134	Рыбное хозяйство	4
8D087 Агроинженерия	D135	Энергообеспечение сельского хозяйства	5
8D087 Агроинженерия	D136	Автотранспортные средства	3
8D086 Водные ресурсы и водопользование	D137	Водные ресурсы и водопользования	11
		Всего	63
8D09 Ветеринария
8D091 Ветеринария	D138	Ветеринария	21
		Всего	21
8D11 Услуги
8D111 Сфера обслуживания	D143	Туризм	11
8D112 Гигиена и охрана труда на производстве	D146	Санитарно-профилактические мероприятия	5
8D113 Транспортные услуги	D147	Транспортные услуги	5
8D113 Транспортные услуги	D148	Логистика (по отраслям)	4
8D114 Социальное обеспечение	D142	Социальная работа	10
		Всего	35
		Итого	1815
		АОО «Назарбаев Университет»	65
		Стипендиальная программа на обучение иностранных граждан, в том числе лиц казахской национальности, не являющихся гражданами Республики Казахстан	10
		Всего	1890

Горение угля в кислороде — Справочник химика 21

Опыт 31. Горение угля в кислороде [c.28]

Поскольку гетерогенные процессы проходят на поверхности раздела фаз, то величина поверхности играет существенную роль в течении данного процесса. Например, горение угля в кислороде будет протекать с различной скоростью, если сжигаемый уголь находится в виде больших кусков или в виде пыли. Вот почему предпочтительнее сжигание пылевидного топлива. По этой же причине в форсунках проводят распыление (разбрызгивание) нефтяного горючего — создается наибольшая поверхность — процесс горения проходит более интенсивно. [c.163]

ГОРЕНИЕ УГЛЯ В КИСЛОРОДЕ [c.16]

Оксид углерода (IV) — продукт горения угля в кислороде (или в избытке кислорода) [c.324]

Запись данных опыта. Написать уравнение реакции горения угля в кислороде. К какому типу окислов относится полученная двуокись углерода Написать уравнение ее взаимодействия с водой. [c.128]

Положить в ложечку для сжигания небольшой кусочек древес- ного угля, накалить и внести в банку с кислородом. Как изменяется интенсивность горения угля в кислороде [c.47]

Горение угля в кислороде. Этот опыт описан в разделе Кислород . [c.222]

Выполнение работы. Сделать из металлической проволоки не большую петельку и укрепить в ней кусочек древесного угля. Накалить уголь в пламени горелки и внести в пробирку с кислородом. Написать уравнение реакции горения угля в кислороде. К какому типу оксидов относится полученный диоксид углерода Написать уравнение взаимодействия его с водой. [c.168]

Внесите в первый цилиндр тлеющую лучинку или уголек на ложке для сжигания. Наблюдайте горение угля в кислороде. Напишите уравнение реакции. [c.21]

Чем внешне отличается горение угля в кислороде от горения его на воздухе [c.37]

Несмотря на внешнее различие, механизм рассматриваемой реакции сходен с механизмом горения угля в кислороде, СОг и в парах воды. Хотя речь идет в данном случае не об уничтожении, а о возникновении твердой фазы, но этот достаточно сложный процесс образования кристаллов графита может начаться лишь после того, как появятся атомы углерода. [c.248]

Реак г,ию соединени я возмоя но рассматр1н ать и на примере горения угля в кислороде (данная реакция, как и получение сернистых металлов, является окислмтельио-восстаповител >ной). Для этого в цилиндре или стакане, заполненном кислородом, сжигают кусочек древесного угля. Рассматривают данную реакцию как соединение углерода с кислородом, в результате чего получается новое вещество — углекислый газ, который можно обнаружить при помощи известковой воды (это известно учащимся из уроков ботаники). [c.31]

Газификация угля — Что такое Газификация угля?

Газификация угля — это физико-химический процесс превращения угля в горючий газ с помощью кислорода или других газов.

Актуальность газификации угля
Уголь — самый насыщенный углеродом вид ископаемого топлива.
При сжигании угля на тепловых электростанциях (ТЭС) образуется в 2 раза больше СО₂, чем в процессе сжигания природного газа.
В связи с декарбонизацией мировой экономики предполагается отказаться от использования угля в качестве энергоресурса из-за превышения допустимого уровня выбросов в атмосферу твердых углеродных частиц, окислов азота.
Газификации угля позволяет его использовать в переходный период декарбонизации и снижать выбросы в атмосферу.

Технология газификации угля
Реакция газификации угля является высокотемпературным процессом взаимодействия углерода из топлива с окислителями.
Этот процесс необходим для того, чтобы получить горючие газы (Н₂, СО, СН₄).
В зависимости от применяемого сырья и вида конверсии (водяным паром или нестехиометрическим количеством О₂) соотношение компонентов в газовой смеси изменяется в широких пределах:

СН₄ + Н₂О : СО + 3Н₂
СН₄ + ½O₂ : СО + 2Н₂
-СН₂-+ Н₂О : СО + 2Н₂
-СН₂-+ ½O₂ : СО + Н₂

Окислители:

кислород (или обогащенный им воздух),
водяной пар,
диоксид углерода (СО₂)
или комбинации перечисленных веществ.

Основные реакции при газификации угля — реакции неполного окисления углерода органической массы, гетерогенные превращения угля с образованием газообразных продуктов:

С + 1/2 O₂ : СО,
С + СO₂ : 2 СO₂,
С + Н₂О : СО + Н₂

Первичные продукты газификации, например СО₂, могут реагировать с углеродом угля.
Сопутствующие газификации угля продукты его термического разложения:

диоксид углерода,
вода,
водород,
продукты полукоксования (углеводороды), которые также могут взаимодействовать с раскаленным углеродом.

Скорость реакции газификации — соответствует техническим целям.
Температура — высокая, при которой образование высших углеводородов практически исключается.
Угольная сера — нежелательная примесь, переводится в сероводород и сероуглерод.

В 1950^х гг. впервые в США началась газификация угля с целью получения горючего газа в условиях дефицита природного газа.

Состав и теплота сгорания полученного в результате газификации газа различны и зависят от его использования:

горючий газ (для технологического и энергетического сжигания) — наличие большего объема метана и отсутствие нежелательных продуктов полукоксования угля: масла, смолы, фенолы,
синтез-газ ( химсырье для производства метанола, аммиака, использование в процессе Фишера-Тропша для производства жидкого топлива) — определенное соотношения СО:Н₂ и Н2*2, что достигается подбором условий техпроцесса и выбором состава газифицирующего агента( состав: кислород и водяной пар).
восстановительный газ (в металлургической промышленности) — для прямого восстановления железной руды и др..

Классификация способов газификации:
По состоянию топлива в газогенераторе:

газификация в неподвижном слое;
газификация в медленно опускающемся слое твердого топлива;
газификация в кипящем слое;
газификация в потоке пылевидного топлива.

На различии способов подвода тепла к реактору газификации — эндотермический процесс:

автотермический, необходимое для газификации тепло, получают путем сжигания части введенного топлива в присутствии кислородсодержащих газифицирующих агентов,
аллотермический, тепло подводится извне с помощью твердого или газообразного теплоносителя.

По принципу организации потока. Мелкозернистый или пылевидный уголь газифицируют при подаче в одном направлении угля и газообразного газифицирующего агента.
Это техническое решение имеет ряд преимуществ по сравнению с процессами газификации в неподвижном слое:
— более низкую стоимость мелкозернистого топлива по сравнению с кусковым;
— возможность применения сырья любой степени газификации, прежде всего любой спекаемости;
— отсутствие побочных продуктов — смолы, масла, фенолов и др.
— если газификацию проводят при повышенном давлении, значение этих факторов еще более возрастает, так как производительность генератора увеличивается пропорционально давлению.

В настоящее время:

совершенствуются существующие технологии газификации под давлением,
разрабатываются принципиально новых технологических процессов под давлением,
разрабатываются технологии повышения реакционной температуры,
разрабатываются технологии без использования дорогостоящей кислородной установки.

Повышение давления:

позволяет увеличить производительность, что повышает концентрация газифицирующего агента.
влияет на равновесие в процессе газификации.
благоприятно отражается на габаритных размерах газогенератора и скрубберов,
дает экономию затрат на компрессию, так как производимый газ занимает больший объем, чем газифицирующий агент.
делает возможным применение физических способов очистки газа, которые неэффективны при атмосферном давлении, экономить стоимость чистящего агента, снижать его потребления .

Повышение реакционной температуры:

увеличивает производительность газификатора;
уменьшает удельный объем газификатора,
снижает выход смол или нежелательных углеводородов,
за счет смещения равновесия при высоких температурах выходит газ с более высоким восстановительным потенциалом вследствие низкого содержания СО₂ и более глубокого разложения водяного пара.

Отсутствие кислородной установки:

означает не использование кислорода, полученного из воздуха путем сжижения и низкотемпературной ректификации,
означает разделение нагрева и паровой газификации угля путем использования воздуха.

Уголь как хорошо забытое будущее — Энергетика и промышленность России — № 15-16 (107-108) август 2008 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 15-16 (107-108) август 2008 года

Россия занимает первое место в мире по разведанным запасам угля. Тем не менее за последние тридцать лет использование этого топлива в нашей стране значительно сократилось. Сейчас отдельные регионы РФ сидят на «газовой игле», а это при прекращении подачи газообразного топлива или при низких температурах атмосферного воздуха (-25 °С и менее) уже приводило и в последующем может привести к возникновению чрезвычайных ситуаций.

Повсеместная замена угля жидким и газообразным топливом привела к снижению его доли в топливном балансе нашей страны до 8‑10 процентов.

В то же время потребление угля в экономически развитых странах увеличилось на 200 процентов и продолжает повышаться. В настоящее время около сорока процентов всей электрической энергии – например, в Великобритании, США, Франции и Канаде – вырабатывается за счет сжигания угля. По прогнозам, потребление этого вида топлива в развитых странах мира должно достигнуть к 2020 году около 250 процентов от уровня 1975 года.

Почему не используется уголь?

Снижение доли потребления угля в России вызвано рядом объективных причин: большими объемами добычи нефти и газа; сложностью, трудоемкостью и невысокой автоматизацией процесса топливоподготовки; устаревшими технологиями и длительностью технологии подготовки угля к сжиганию; количеством обслуживающего персонала; относительно невысокой калорийностью угля; значительной долей в угле негорючих минеральных включений и примесей, в том числе – и образующих экологически опасные вещества при воздействии разных температур в процессе химических реакций; образованием большого количества твердосвязанных золо-, шлако- и коксоотложениий на поверхностях нагрева в процессе сжигания; техническими трудностями в эксплуатации топливного хозяйства сжигающих установок; высокими затратами на техническое обслуживание и другими причинами. Кроме того, немаловажными факторами сокращения потребления угля явились глубокие кризисные явления в российской экономике 1990‑х годов, потеря высококвалифицированных специалистов и низкий уровень внедрения эффективных технологий подготовки и сжигания угля.

Преимущества использования

Уголь является самым распространенным в России природным ископаемым. При этом его добыча осуществляется в основном открытым способом, поэтому данный вид твердого топлива – самое дешевое в нашей стране горючее. Использование угля по сравнению с применением жидкого или газообразного топлива не требует герметичных высоконапорных перекачивающих и подающих систем и резервуаров: хранение и подача угля на сжигание – менее взрывопожароопасная операция, чем аналогичные процессы с жидким и газообразным топливом; самая высокая калорийность горючей части; более простое топливное хозяйство.

Есть и другие преимущества. Положительным моментом в использовании данного вида топлива являются его огромные природные запасы, превышающие запасы нефти и природного газа. Это необходимо использовать для экономического подъема России.

В условиях постоянного удорожания углеводородных энергоносителей использование угля является наиболее экономически выгодным в различных отраслях экономики РФ, особенно в угледобывающих регионах.

Почему не внедряются новые технологии?

Перевод российской энергетики на жидкое и газообразное топливо привел к снижению объемов промышленного потребления угля и пониженному интересу к данному виду горючего. В связи с этим прекратилось внедрение современных технологий, давно применяемых в экономически развитых странах.

Невостребованность связана также с отсутствием финансовых средств на научные разработки, с резким сокращением количества ученых и инженеров, работающих по угольной тематике, и недопониманием данного вопроса.

Одним из аргументов против использования угля является высокий уровень вредных выбросов продуктов сгорания. Однако новые технологии у нас в стране разрабатывались и разрабатываются до сих пор.

Чтобы завтра не было дефицита тепла и света, необходимо уже сегодня создать условия ученым и выделить средства для внедрения существующих новых технологий.

Особенности сгорания

Известно, что любое углеводородное топливо, включая и уголь, горит в газообразном состоянии. При этом эффективность процесса горения (т. е. наибольшее количество получаемой тепловой энергии) наряду с другими факторами определяется соотношением углерода и водорода (С/Н) в горючей части топлива.

Однако, в отличие от газообразного или жидкого углеводородного топлива, на качество процесса горения угля и количество получаемой при этом энергии большее влияние оказывает структура горючего, форма и размеры угольных частиц, влагосодержание угля и другие факторы.

Для первичного нагрева, прогрева и воспламенения угольных частиц требуется подвод тепловой энергии – так называемая подсветка – в противном случае процесс горения прекращается. Горение угля начинается тогда, когда достигается температура окисления углерода (около +950…+1050 °С), а газообразные продукты, образовавшиеся в результате выхода летучих веществ, не препятствуют доступу кислорода воздуха к сгораемому топливу.

При подводе тепла к угольным частицам быстро нагревается их тонкий поверхностный слой и равномерно прогреваются их внутренние слои. При этом воздух диффундирует во внутренние слои горючего, что приводит к его светимости, медленному и равномерному разложению, выходу значительного количества летучих составляющих, а также к выделению тепловой энергии.

Технологии сжигания

Технологии подготовки и сжигания угля развивались в течение XIX и XX веков по мере увеличения объемов его промышленного потребления.

На сегодняшний день применяется множество технологий подготовки и сжигания угля. Однако практический интерес представляют технологии, сочетающие в себе как высокую экономическую эффективность, так и высокую экологическую чистоту. К таким технологиям следует отнести:
• псевдофакельное сжигание пылеугольновоздушной смеси;
• факельное сжигание угольноводяной суспензии;
• сжигание угля в кипящем слое;
• низкотемпературный вихревой способ сжигания.

Рассмотрим эти технологии более подробно.

Псевдофакельное сжигание

Подготовка угля к данному способу сжигания заключается в сухом помоле исходного топлива с влажностью до 21 процента в центробежных мельницах до получения однородных угольных частиц со средним размером (дисперсностью) 50‑300 мкм, образующих угольную пыль.

Приготовленная пыль поступает в вибрирующий сборный бункер‑сепаратор, где угольные частицы размером более 70 мкм отводятся назад в мельницу, а частицы с размером 50‑70 и менее мкм всасываются струйным аппаратом, прокачиваемым подогретым (до температуры +300 °С и более) воздухом, приготавливая при этом сухую пылеугольновоздушную смесь (ПУВС).

Далее ПУВС подается воздухом к топливным горелкам со сниженным выходом оксидов азота.

С помощью горелок смесь распыляется в топочном объеме и зажигается, образуя факел, похожий на мазутный. Для первичного нагрева угольных частиц и постоянного поддержания процесса горения под корневую часть факела непрерывно подается небольшое количество жидкого или газообразного топлива, образуя подсветку.

Псевдофакельное горение угля имеет гомогенный характер, в результате чего суммарная площадь контакта горючего и окислителя максимально возможная, а коэффициент избытка воздуха для организации горения данного вида топлива – минимальный и составляет не более 1,3.

Рассмотренная технология подготовки и сжигания угля показала свою высокую эколого-экономическую эффективность в котлах большой мощности ТЭС Великобритании, в частности Eggborough и Longannet, и в котельных установках крупных ТЭС Франции, США, Канады и Тайваня.

Технологический процесс псевдофакельного сжигания угля постоянно совершенствуется в экспериментальных центрах Mitsui Babcock и Ratcliffe, расположенных в Шотландии и Англии.

Факельное сжигание

Впервые этот способ сжигания угля был предложен, разработан и опробован в России.

Подготовка угля к сжиганию включает помол исходного топлива в шаровых или барабанных мельницах до получения однородных угольных частиц размером не более 40‑50 мкм.

После этого полученная угольная пыль смешивается с пресной водой и готовится грубодисперсная углеводяная суспензия (УВС), включающая 65‑70 процентов угля и 30‑35 процентов воды.

Далее УВС винтовыми насосами подается на форсунки топливных горелок, которые распыляют суспензию в топку котла в виде факела.

В качестве распыляющей среды применяется как пар, так и воздух. Воспламенение факела углеводяной суспензии производится мазутом, подаваемым растопочной форсункой, и по достижении ее устойчивого гомогенного горения подача мазута прекращается, и растопочная форсунка отключается. Последующее горение УВС идет без подсветки.

Коэффициент избытка воздуха при сжигании угля указанным способом составляет не более 1,2. Технология факельного сжигания углеводяной суспензии подтвердила свою высокую эколого-экономическую эффективность в энергетических котлах Беловской ГРЭС и Новосибирской ТЭЦ-5 (Россия).

Кроме того, данная технология сжигания угля применяется в США, Канаде, Японии, Швеции, Китае и Италии. В настоящее время Китай активно продвигает представленную технологию подготовки и сжигания угля на мировом энергетическом рынке.

Сжигание в кипящем слое

Для реализации способа сжигания угля в кипящем слое производится дробление топлива до получения частиц размером не более 25‑30 миллиметров.

Размельченный уголь подается транспортером в бункер, из которого с помощью скребкового питателя подается в район первой дутьевой зоны решетки.

Одновременно часть воздуха (около 60 процентов), подогретого в воздухоподогревателе, дутьевым вентилятором нагнетается в дутьевые зоны под колосниковую решетку через зазоры между колосниками для формирования высокотемпературного кипящего слоя и организации процесса сгорания угля.

Оставшийся воздух (около 40 процентов) подается в сопла вторичного дутья для дожигания продуктов неполного сгорания и создания специальной аэродинамики в топочной камере, а также на работу воздушного струйного аппарата, возвращающего горючие компоненты на дожигание.

В случае сжигания угля в кипящем слое горение носит гомогенно-гетерогенный характер.

Полное выделение энергии в кипящем слое обеспечивается всеми горящими в нем угольными частицами. Коэффициент избытка воздуха при сжигании в кипящем слое составляет 1,3. Наибольшая эффективность данного способа сжигания достигнута в котельных установках средней и малой мощности.

Для практической реализации данного способа сжигания угля необходимо дооборудовать котлы топками высокотемпературного кипящего слоя.

Низко-температурное вихревое сжигание

Данный способ сжигания угля впервые предложен, разработан и внедрен российскими инженерами и учеными.

При реализации этого способа перед подачей на горение уголь подвергается углубленному помолу с получением угольных частиц максимальным размером до 10‑25 миллиметров. Первичный воздух в зону горения нагнетается снизу по оси топки и закручивается.

Угольные частицы транспортируются к зоне горения вторичным, воздушным потоком, образуя угольновоздушную смесь, которая подается в вихревой поток первичного воздуха горелками, расположенными под углом к оси топки.

Первое воспламенение смеси осуществляется газом, дизельным топливом или мазутом при помощи растопочной форсунки, затем процесс сгорания угольных частиц идет в виде турбулентного факела без подсветки. В топке котла организуются две зоны горения, разнесенные по высоте: вихревая и прямоточная.

Вихревая зона является основной и занимает нижнюю часть внутреннего объема топки от устья холодной воронки до горелок. Прямоточная зона горения располагается над вихревой зоной.

В нижнем объеме топки (вихревой зоне) организуется вращательное движение газового потока с горизонтальной осью вращения. Горящие угольные частицы и горячие топочные газы циркулируют в вихревой зоне и отводятся из нее в район горелок, через которые происходит подвод в топку новой, свежей порции топливовоздушной смеси.

Смешиваясь с горячими частицами и газами, новая порция помолотого угля быстро прогревается и воспламеняется, обеспечивая устойчивое горение в топке.

Горение топлива равномерно распределено по всему объему топки и не зависит от изменения нагрузок на котел.

Такое сжигание угля снижает максимальную температуру в ядре факела и выравнивает температурное поле по всему объему горения.

Коэффициент избытка воздуха при указанной технологии сжигания угля составляет не более 1,3.

Технологический процесс подготовки и низкотемпературного вихревого сжигания угля длительное время используется на энергетических котлах средней и большой мощности энергетических объектов России, например на Иркутской ТЭЦ-10 и Усть-Илимской ТЭЦ.

Области использования

По мнению авторов, широкое внедрение современных энергосберегающих и экологически чистых технологий подготовки и сжигания угля и область его использования в России может быть значительно расширена уже в ближайшее время. Уже сегодня данный вид углеводородного горючего способен успешно конкурировать с жидким или газообразным топливом, например, в крупной и средней энергетике, а в перспективе уголь может возвратиться в качестве топлива на железнодорожный и морской транспорт. Кроме указанного, уголь можно использовать для получения синтетического газообразного и жидкого топлива.

В настоящее время в развитых странах области использования угля расширяются, чему способствуют не только высокие цены на жидкие и газообразные углеводороды, но и положительные результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по повышению экологической чистоты данного горючего. Под экологической чистотой угля в данном случае понимается, прежде всего, значительное снижение вредных выбросов в атмосферу при его сжигании. Экологическая чистота достигается, во‑первых, удалением из угля вредных химических веществ, соединений и элементов до его использования, во‑вторых, вводом мелкодисперсных жидких или сухих присадок, например силанита, серпентина или воды, перед его подачей в зону горения и, в‑третьих, очисткой дымовых газов.

Что делать?

Запасы ископаемых горючих в нашей стране огромны, но исчерпаемы – поэтому необходимо постоянно корректировать концепцию использования различных видов углеводородных топлив с целью их наиболее рационального применения в разных секторах российской экономики, этого сегодня требуют и новые экономические условия.

Ни одна высокоразвитая страна мира не позволяет себе такую роскошь, как отопление исключительно газообразным или жидким топливом котельных агрегатов крупных ТЭС.

При разработке стратегии использования топлива необходимо учитывать опыт экономически развитых стран мира, таких, как Великобритания, США, Канада, Япония, – где различные энергоносители применяются дифференцированно – а именно: уголь – в котлоагрегатах крупных ТЭС; жидкое горючее – в двигателях, установках транспортных средств и резервных аварийных энергокомплексах; а газообразное топливо – в бытовой сфере.

Такое использование углеводородных топлив является наиболее рациональным и экономным.

[PDF] Практическая работа №6. — Free Download PDF

Download Практическая работа №6….

Практическая работа №6 Получение кислорода. Горение угля в кислороде. МБОУ СОШ №99 г.о. Самара Предмет: Химия Класс: 8 Учебник: Минченков Е.Е. и др., 2011г. Учитель: Лузан У.В. Год создания: 2013

Цель:  получить и собрать кислород методом

вытеснения воздуха;  изучить физических и химических свойства

кислорода; горение угля в кислороде и на воздухе;  научиться составлять уравнения химических

реакций, делать выводы, соблюдать правила техники безопасности.

Приборы: пробирки, газоотводная трубка, ложечка для сжигания, вата, пробка, спиртовка, спички.

Реактивы: Перманганат калия, уголь

Ход работы:  1. В пробирку с перманганатом калия положим

комок ваты и закроем пробкой с газоотводной трубкой. 2.Закрепим пробирку в штативе в горизонтальном положении. Сначала прогреем всю пробирку, затем прокалим ту часть, где находится перманганат калия. 3. С помощью тлеющей лучинки докажем наличие кислорода в пробирке. Если лучина вспыхивает ярко, то в пробирке есть кислород.

 Кислород — бесцветный газ, плотность кислорода

больше плотности воздуха.

Что делали

1. Получили кислород:

Из перманганата калия.

Наблюдения, уравнения реакции KMnO4 → Рис. 1. Получение кислорода из KMnO4

Выводы

К какому типу относятся проделанная реакция?

Что делали

Наблюдения, уравнения реакции

Выводы

2. Изучили физические свойства кислорода и способы его собирания

Физические свойства кислорода: ……………………………………… ……………………………………… Кислород можно собирать методом вытеснения воздуха при этом пробирка крепится дном …….. и методом вытеснения воды, т.к. кислород ………………………… Присутствие кислорода в стакане определяли с помощью ……………………………………… ………………………………………

Используя знания о физических свойствах кислорода, собрали кислород и убедились в его присутствии в пробирке.

Что делали

Наблюдения, уравнения реакции

Выводы

3. Изучили химические свойства кислорода

Реакция горения угля в кислороде: С + О2 → Цвет пламени…………………………

В какие реакции вступает кислород? Как меняется пламя при горении углерода на воздухе и в кислороде? Почему? Сколько процентов в воздухе кислорода?

Выводы:  Научились получить кислород

методом ….  Познакомились с физическими свойствами кислорода.  Научились составлять уравнения химических реакций, характеризующие химические свойства кислорода.  Уголь в кислороде горит ….

8 класс. Химия. Химические свойства кислорода — Химические свойства кислорода

Комментарии преподавателя

Тепловой эффект химической реакции

Кислород поддерживает процессы дыхания и горения. В кислороде горят многие неметаллы. Например, уголь горит на воздухе, взаимодействуя при этом с кислородом. В результате этой реакции образуется углекислый газ и выделяется теплота. Из курса физики вы знаете, что теплота обозначается буквой «Q». Если в результате реакции теплота выделяется, то в уравнении пишут «+Q», если поглощается – то «-Q».

Теплота, которая выделяется или поглощается в ходе химической реакции, называется тепловым эффектом химической реакции.

Реакции, протекающие с выделением теплоты, называются экзотермическими.

Реакции, протекающие с поглощением теплоты, называются эндотермическими.

Запишем уравнение реакции горения угля на воздухе:

С + О2 = СО2 + Q

Если сжечь уголь в сосуде с кислородом, то в этом случае уголь сгорит быстрее, чем на воздухе. То есть, скорость горения угля в кислороде выше, чем на воздухе.

Рис. 1. Горение угля в кислороде

Сера тоже горит на воздухе, при этом также выделяется теплота. Значит, реакцию взаимодействия серы с кислородом можно назвать экзотермической. В чистом кислороде сера сгорает быстрее, чем на воздухе.

Запишем уравнение реакции горения серы в кислороде, если при этом образуется оксид серы (IV):

S + O2 = SO2 + Q

Рис. 2. Горение серы в кислороде

Аналогично, можно провести реакцию горения фосфора на воздухе или в кислороде. Эта реакция также является экзотермической. Запишем ее уравнение, если в результате образуется оксид фосфора (V):

4Р + 5О2 = 2Р2О5 + Q

Рис. 3. Горение фосфора в кислороде

В атмосфере кислорода могут гореть некоторые металлы. Например, железо сгорает в кислороде с образованием железной окалины:

3Fe + 2O2 = Fe3O4 +Q

Рис. 4. Горение железа в кислороде

А вот медь не горит в кислороде, а окисляется кислородом при нагревании. При этом образуется оксид меди (II):

2Cu + O2 = 2CuO

Кислород способен реагировать не только с простыми, но и со сложными веществами.

Природный газ метан сгорает в кислороде с образованием оксида углерода (IV) и воды:

Ch5 + 2O2 = CO2 + 2h3O + Q

При неполном сгорании метана (в условиях недостаточного количества кислорода) образуется не углекислый, а угарный газ СО. Угарный газ – ядовитое вещество, чрезвычайно опасное для человека, т.к. человек не ощущает его отравляющего действия, а медленно засыпает с потерей сознания.

Реакции простых и сложных веществ с кислородом называют окислением. При взаимодействии простых и сложных веществ с кислородом, как правило, образуются сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород. Эти вещества называются оксидами.

ИСТОЧНИКИ
источник конспекта — http://interneturok.ru/ru/school/chemistry/8-klass/bvewestva-i-ih-prevraweniyab/himicheskie-svoystva-kisloroda

источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=YW-YKCEqIKc

источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=akuWJiPcxb8

источник прпезентации — http://ppt4web.ru/khimija/kislorod2.html

http://www.youtube.com/watch?v=3e8JIsERnCQ

http://himege.ru/kislorod-xarakteristika-elementa-svojstva/

http://www.myshared.ru/slide/379773/#

http://infourok.ru/himicheskie_svoystva_kisloroda_prezentaciya_dlya_8_klassa-534446.htm

http://900igr.net/zip/khimija/KHarakteristika-elementa-kisloroda.html

Сжигание угля — Scientific American

Сила паровой машины заключается не в ее цилиндрах, балке, осколке и рычагах; нет, они применяют силу только с пользой. Сила, приводящая в движение двигатель, — это пар, а сила, производящая пар, — это химическое действие, заключающееся в сгорании топлива. Сжигание кажется очень простой операцией, но мы не знаем химического явления, более трудного для ясного объяснения. Он состоит из декомпозиции и перекомпоновки. Во-первых, уголь — это твердый углерод, тяжелое вещество, но если его химически соединить с кислородом, то в некоторых частях (CO2) он станет углекислым газом.Этот газ может быть образован только из углерода и кислорода в результате химического воздействия, которое мы отмечаем горением, как это проявляется в огне (мы не говорим о ферментации, медленном сгорании). Можно задать вопрос: «Какова причина возгорания?» Это важный вопрос, и, как и многие другие, его легче задать, чем ответить. Известно только то, что когда в топливе выделяется определенное количество теплоты из-за того, что его частицы меняют свое состояние и расположение, кислород атмосферы отделяется от азота, с которым он химически соединен, и соединяется с этими частицами углерода, образуя угольную кислоту. газ.Это действие называется горением. Возникает сильный жар, говорят, что уголь разлагается им, и соединение углеродных частиц с кислородом образует новый состав, образующий gM, который, как ни странно, гасит пламя и огонь, хотя и разлагает его. сам по себе является прямым продуктом огня. Тепло, генерируемое при сгорании, через латунные прутки и железные пластины оказывает аналогичное воздействие на воду и меняет ее состояние с воды на пар, который занимает в 1700 раз больше воды. Именно эта расширяющая сила — комбинация воды и тепла, т. Е.жизненная сила паровой машины. Достаточно много философии, которую нужно изучить при исследовании причин закипания чайника, не говоря уже о извержении вулкана, и «информация, которую нужно получить», более практична и полезна. Поскольку углекислый газ образуется из (CO ‘), для образования этого газа требуется два фунта кислорода, чтобы насытить каждый фунт угля. Если при сжигании угля он не полностью насыщен кислородом, образуется газ, называемый оксидом углерода (CO), с добавлением одного фунта кислорода к одному из углерода, что не так эффективно, следовательно, происходит большая потеря тепла.Затем мы видим необходимость подавать топливо в состоянии горения, особенно когда «свежий уголь ставится в огонь с обильным запасом кислорода». Поскольку атмосфера состоит из 21 объема кислорода на 79 единиц азота, отсюда следует, что большое количество воздуха должно пройти через огонь, чтобы снабдить несколько фунтов угля кислородом, достаточным для обеспечения идеального сгорания. На каждые два фунта кислорода, извлеченного из атмосферы, ровно 7 фунтов азота также должны пройти через огонь (азот — самый тяжелый газ), следовательно, девять фунтов воздуха должны пройти через огонь для идеального сгорания каждого фунта чистого углерода. каменный уголь.Итак, 100 кубических дюймов сэра весят 31 0117 гран, а 5 760 — гран — это 1 фунт, а 1 728 куб. дюймы образуют 1 кубический фут, отсюда следует, 5760X10 (J -: — 31 ‘0117 = (без десятичных знаков), что у нас 18 583 кубических дюйма, или более 10 кубических футов воздуха при весе 1 фунта, что составляет более 90 кубических футов воздуха, которые проходят через огонь для идеального сгорания одного фунта угля. В печах подсчитано, что около 200 кубических футов воздуха проходят через топливо для сжигания одного фунта угля.По этому мы видим, какое количество воздуха необходимо в помещения в зимний период для полного сгорания топлива в печах и решетках. Он должен подаваться через щели, трещины или открытые швы, поскольку химически невозможно, чтобы огонь загорелся, если в него не будет поступать должное количество кислорода. Это причина того, что в закрытом помещении, когда мы кладем руку на любой шов возле окна, мы чувствуем удар. тока. Этот факт учит нас, насколько необходимо хорошо вентилируемые комнаты и почему большие комнаты здоровее маленьких.Насколько прекрасна наша атмосфера, которая действует как генератор, регенератор и проводник тепла и холода; собственный очиститель и реставратор. Ну Слн АртеБлан Уэллс. (Продолжение со страницы 98) ИНСТРУМЕНТЫ. В прилагаемом разрезе рисунки 1, 2 и 3 показывают высоту, план и сечение шнека. Резьбовое гнездо предназначено для ввинчивания в него стержней. Передний носик a предназначен для резки, а клапан b — для предотвращения выпадения материала, который разрезается, из шнека во время его обработки. поднят до устья канала ствола.На рисунках 4, 5 и 6 изображен аналогичный шнек большего размера; он не имеет винта, вкручиваемого в гнездо, как предыдущий, а вместо этого прикручен к промежуточному стержню. Рис. 7 и 8 — два вида небольшого шнека с продольной щелью и без клапана; ‘он используется в основном для просверливания глины и суглинка. В очень жесткой глине щель может быть очень широкой, в солёной — более узкой; При очень влажной почве это вообще недопустимо. Рис. 9, 10 и 11 показаны зубья S для прорезания камней, кремня и т. Д. этот инструмент отработан.вертикальным и круговым движением. -а Томас Проссер, К. Э … с улицы Платт № 28, этого «города», который снабжает трубами ответ, пригодный для артезианских скважин, выпустил небольшую брошюру на эту тему. Это просто, как говорится, февир вольных замечаний, брошенных вместе со ссылкой на произведения, в которых может быть найдена другая информация. Он цитирует выдержку из журнала London Mechanics ‘Magazine, который рекомендует метод доктора Потта заглубления железных труб для скважин большого диаметра, когда буровые материалы состоят из рыхлого песка или чего-то подобного.Этот процесс опускания труб происходит под действием атмосферного давления, при этом весь воздух вытягивается изнутри трубки воздушным насосом, когда он опускается с большой скоростью. Он защищен патентом в Соединенных Штатах, правопреемником которого является C. Pontez, C.E. Этот процесс проиллюстрирован на первой странице этого тома журнала Scientific American. Буровой инструмент должен всегда выкапывать или растачивать отверстие несколько шире трубы, чтобы он мог опускаться в нужное место по мере того, как опускание продолжается.Если бы скважина для воды проходила через холмистую скалу, цилиндры, возможно, не потребовали бы этого. быть солнечным, если бы не встретились прожилки воды !? выше основного питания. Когда нижнее водоснабжение полностью зависит от воды, не допускается, чтобы промежуточный пласт воды имел какое-либо сообщение с тем, что поднимается с самой низкой глубины; Поэтому необходимо, чтобы затопленные трубы были хорошо подогнаны, чтобы предотвратить какое-либо сообщение между нижним слоем воды и любым слоем, который может находиться над ним.Поверхностная вода также должна быть полностью остановлена, и железные цилиндры Потта кажутся нам хорошим средством для этого. Обычный способ — залить камнем или кирпичом первые 30 или 50 земляные работы, лужа между наружными слоями кирпича с хорошей глиной и создание хороших швов с помощью гидравлического цемента. (Продолжение следует.)

Кинетика горения обугленных углей в среде, обогащенной кислородом

https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2005.08.039Получить права и содержание

Реферат

Обогащенный кислородом и сжигаемый кислородом сжигание пылевидного угля активно исследуется для достижения сокращения выбросов и снижения затрат на очистку дымовых газов, а также применения метана угольных пластов и повышения нефтеотдачи.Чтобы полностью понять результаты испытаний в пилотном масштабе и точно спрогнозировать характеристики масштабирования с помощью моделирования CFD, необходимы точные выражения скорости для описания сжигания полукокса в этих нетрадиционных условиях горения. В работе, представленной здесь, скорости горения двух пылевидных углей были измерены как в обычной, так и в обогащенной кислородом атмосфере. Для этого исследования использовался реактор с увлеченным потоком, приводимый в действие сжиганием, оснащенный оптической пирометрией для определения размера частиц и зондом для отбора проб с быстрым охлаждением.Суббитуминозный уголь Highvale и легколетучий битуминозный уголь восточной части США были исследованы в диапазоне концентраций кислорода от 6 до 36 мол.% И температур газа от 1320 до 1800 K. Результаты этих экспериментов демонстрируют, что частицы пылевидного угля сгорают при повышении температуры. кинетический контроль в средах с повышенным содержанием кислорода, несмотря на их более высокую скорость горения в этих средах. Эмпирические аппроксимации данных были успешно выполнены во всем диапазоне концентраций кислорода с использованием модели однопленочного окисления.Как простое выражение Аррениуса n -го порядка, так и кинетическое уравнение Ленгмюра – Хиншелвуда n -го порядка обеспечивают хорошее соответствие данным. Локальные подгонки выражения Аррениуса n -го порядка к обогащенным и обедненным кислородом данным дают более низкие остатки по сравнению с подборами всего набора данных. Эти подгонки демонстрируют, что кажущийся порядок реакции изменяется от 0,1 в условиях, близких к пределу диффузии, обедненных кислородом, до 0,5 в условиях обогащенных кислородом.Прогнозы выгорания показывают хорошее согласие с измерениями. Прогнозируемые температуры частиц полукокса, как правило, низкие для горения в обедненных кислородом средах.

Ключевые слова

Горение

Кинетика

Кислородно-топливное

O ₂ обогащенное

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

Цитирование статей

Произошла ошибка при настройке вашего пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Что сохраняется в файле cookie?

Сжигание углеводородов — Energy Education

Сжигание углеводородов относится к химической реакции, при которой углеводород вступает в реакцию с кислородом с образованием диоксида углерода, воды и тепла.Углеводороды — это молекулы, состоящие как из водорода, так и из углерода. Они наиболее известны тем, что являются основным компонентом ископаемого топлива, а именно природного газа, нефти и угля. По этой причине ресурсы ископаемого топлива часто называют углеводородными ресурсами. ^[1] Энергия получается из ископаемого топлива путем сжигания (сжигания) топлива. Хотя примеси присутствуют в ископаемом топливе, сжигание углеводородов является основным процессом при сжигании ископаемого топлива. Пример сжигания углеводородов показан на рисунке 1.См. Моделирование внизу страницы для получения дополнительных примеров.

Рисунок 1. Метан соединяется с кислородом 2 с образованием диоксида углерода, воды и тепла. ^[2]

Описание

Независимо от типа углеводорода при сжигании с кислородом образуются 3 продукта: диоксид углерода, вода и тепло, как показано в общей реакции ниже. Энергия, необходимая для разрыва связей в молекулах углеводородов, существенно меньше энергии, выделяющейся при образовании связей в молекулах CO ₂ и H ₂ O.По этой причине в процессе выделяется значительное количество тепловой энергии (тепла). Эту тепловую энергию можно использовать напрямую (например, для обогрева дома) или преобразовать ее в механическую энергию с помощью теплового двигателя. Однако это связано с потерями эффективности, что приводит к необходимым значительным потерям энергии (в виде отходящего тепла), что регулируется вторым законом термодинамики. Результирующая полезная механическая энергия будет намного меньше, чем исходная тепловая энергия, обеспечиваемая сгоранием углеводородов.

Общее уравнение реакции:

[математические] C_xH_y + N (O_2) \ leftrightarrow x (CO_2) + \ frac {y} {2} (H_2O) [/ math]

[math] x [/ math] относится к числу атомов углерода в углеводороде
[math] y [/ math] обозначает количество атомов водорода в углеводороде.
[math] N [/ math] обозначает количество атомов кислорода, необходимое для реакции горения углеводородов.

Сжигание углеводородов и ископаемое топливо

Обратите внимание, что CO ₂ — это , всегда , образующийся при сгорании углеводородов; не имеет значения, какой тип молекулы углеводорода.Производство CO ₂ и H ₂ O — вот как полезная энергия получается из ископаемого топлива. По этой причине важно различать диоксид углерода и другие «отходы», которые возникают из-за примесей в топливе, таких как соединения серы и азота. ^[1] Отходы, образующиеся из-за примесей, можно удалить с помощью правильной технологии; CO ₂ не может быть устранен, если ископаемое топливо не сжигается (не используется) в первую очередь.

Не все ископаемые виды топлива имеют одинаковый состав.Природный газ на 90% состоит из метана (CH ₄), который является самой маленькой молекулой углеводорода. Нефть, как правило, состоит из молекул среднего размера, хотя состав сильно варьируется от одного сорта нефти к другому. Как правило, чем плотнее масло, тем длиннее углеродные цепи в молекулах. Наконец, уголь содержит самые большие и сложные молекулы углеводородов. ^[1]

Поскольку разные углеводороды имеют разное отношение водорода к углероду, они производят разные отношения воды к диоксиду углерода.В общем, чем длиннее и сложнее молекула, тем больше отношение углерода к водороду. По этой причине при сжигании равных количеств различных углеводородов будет образовываться разное количество диоксида углерода, в зависимости от соотношения углерода и водорода в молекулах каждого из них. Поскольку уголь содержит самые длинные и самые сложные молекулы углеводородов, при сжигании угля выделяется больше CO ₂, чем при сжигании той же массы нефти или природного газа. Это также изменяет плотность энергии каждого из этих видов топлива.

Выбросы двуокиси углерода

Ниже приведена диаграмма выбросов CO ₂ при производстве 293,1 кВтч (1 000 000 БТЕ) энергии из различных углеводородных топлив. ^[3]

Анимация горения

Выберите топливо из раскрывающегося меню, чтобы увидеть чистую реакцию, которая происходит во время сгорания.

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

Авторы и редакторы

Bethel Afework, Эллисон Кэмпбелл, Райли Федечко, Джордан Ханания, Брейден Хеффернан, Джеймс Дженден, Аманда Масгроув, Кайлин Стенхаус, Джасдип Тор, Джейсон Донев
Последнее обновление: 31 января 2020 года
Получить ссылку

Коэффициенты выбросов диоксида для угля

пользователем

Б.Д. Хонг и Э. Р. Слатик

Примечание: Эта статья изначально была опубликована в Energy Information Администрация, Ежеквартальный отчет по углю,
Январь-апрель 1994 г. , DOE / EIA-0121 (94 / Q1) (Вашингтон, округ Колумбия, август 1994 г.), С. 1-8.

Введение

Уголь является важным источником энергии в Соединенных Штатах, и страна использует это ископаемое топливо для производства электроэнергии. растет.Однако сжигание угля добавляет в атмосферу значительное количество углекислого газа на единицу тепла. энергии больше, чем при сжигании других ископаемых видов топлива. ⁽¹⁾ В связи с растущим беспокойством по поводу возможных последствий глобального потепление, которое может быть частично вызвано увеличением содержания углекислого газа в атмосфере (основного парникового газа), а также из-за Потребность в точных оценках выбросов углекислого газа, Управление энергетической информации (EIA) разработало факторы для оценки количества углекислого газа, выделяемого в результате U.S. потребление угля.

Коэффициенты выбросов углекислого газа для углей США ранее были доступны из нескольких источников. Однако эти коэффициенты выбросов имеют недостатки, потому что они основаны на анализе всего нескольких проб угля. Большинство из них — это единичные коэффициенты, применяемые ко всем углям, независимо от ранга (т. е. антрацит, битум, полубитуминозный или бурый уголь) или географического происхождения. Потому что отдельные факторы не учитывают различия между углями, они не отражают меняющийся «состав» углей в U.S. потребление угля, которое имело место в прошлом и будет происходить в будущем. В отсутствие стандартизации факторы, доступные ранее, также сильно различаются между собой. Другие. ⁽²⁾

Коэффициенты выбросов EIA улучшат точность оценок выбросов углекислого газа, особенно на уровне штатов и регионов, поскольку они отражают разницу в соотношении углерода и теплосодержания в зависимости от вида угля и государства происхождения. Коэффициенты выбросов EIA получены из файла EIA Coal Analysis File, большой базы данных анализов проб угля.Коэффициенты выбросов значительно варьируются в зависимости от сорта угля, что подтверждает давно признанный результат, а также в пределах каждого сорта в зависимости от государства происхождения. Эти выводы были проверены статистически.

Были разработаны два типа коэффициентов выбросов диоксида углерода. Во-первых, это основные коэффициенты выбросов, охватывающие различные марки угля в зависимости от государства происхождения. Эти основные коэффициенты выбросов считаются «фиксированными» в обозримом будущем, пока не будут получены более точные данные. доступный. Во-вторых, это коэффициенты выбросов для использования при оценке выбросов углекислого газа в результате потребления угля государством, при этом деталь потребляющего сектора.Эти коэффициенты выбросов основаны на сочетании потребляемого угля и основных коэффициентов выбросов по сортам угля. и государство происхождения. Эти коэффициенты выбросов могут изменяться со временем, отражая изменения в составе потребляемого угля.

Коэффициенты выбросов EIA не только позволят более точно оценить выбросы углекислого газа, чем раньше, но они также обеспечат последовательность в оценках. Аналитики в области энергетики и окружающей среды найдут коэффициенты выбросов EIA полезными для анализ и мониторинг выбросов углекислого газа от сжигания угля, независимо от того, оцениваются ли они государством происхождения угля, государства-потребителя или сектора-потребителя.

Сжигание угля и двуокись углерода Выбросы

Количество тепла, выделяемого при сжигании угля, в значительной степени зависит от количества углерода, водорода и кислорода, присутствующих в уголь и, в меньшей степени, содержание серы. Следовательно, отношение содержания углерода к теплосодержанию зависит от этих теплопроизводящих компоненты угля, и эти компоненты варьируются в зависимости от сорта угля.

Углерод, который на сегодняшний день является основным компонентом угля, является основным источником тепла, генерируя около 14 500 британских тепловых единиц (британских тепловых единиц). за фунт.Типичное содержание углерода в угле (в сухом виде) колеблется от более 60 процентов для бурого угля до более 80 процентов. для антрацита. Хотя водород генерирует около 62000 британских тепловых единиц на фунт, на его долю приходится всего 5 или менее процентов угля, а не все. из них используется для тепла, потому что часть водорода соединяется с кислородом с образованием водяного пара. Чем выше содержание кислорода чем угля, тем ниже его теплотворная способность. ⁽³⁾ Эта обратная зависимость возникает, потому что кислород в угле связан с углеродом и имеет, следовательно, углерод уже частично окислен, что снижает его способность выделять тепло.Количество тепла, выделяемого сжигание серы в угле относительно невелико, поскольку теплотворная способность серы составляет всего около 4000 БТЕ на фунт, а сера содержание угля обычно составляет от 1 до 2 процентов по весу. ⁽⁴⁾ Следовательно, изменение отношения углерода к теплосодержанию угля в первую очередь связаны с изменением содержания водорода.

Коэффициенты выбросов диоксида углерода в этой статье выражены в единицах содержания энергии в угле в фунтах диоксида углерода. за миллион британских тепловых единиц.Двуокись углерода (CO ₂) образуется при сгорании угля, когда один атом углерода (C) соединяется с двумя атомами кислорода. (O) с воздуха. Потому что атомный вес углерода равно 12, а кислорода — 16, атомный вес диоксида углерода равен 44. Исходя из этого соотношения и предполагая полное сгорание, 1 фунт углерода соединяется с 2,667 фунтами кислорода с образованием 3,667 фунтов углекислого газа. Например, уголь с Содержание углерода 78 процентов и теплотворная способность 14 000 британских тепловых единиц на фунт выделяют около 204 единиц.3 фунта углекислого газа на миллион Бту при полном сгорании. ⁽⁵⁾ Полное сгорание 1 короткой тонны (2000 фунтов) этого угля дает около 5720 фунтов. (2,86 коротких тонн) двуокиси углерода.

Методология и статистические проверки

Коэффициенты выбросов диоксида углерода

EIA были получены из данных в файле анализа угля EIA, одном из самых полных данных. источники о качестве угля в США по угольным пластам и угледобывающим округам.Большинство образцов в файле были взяты из партий угля. на объекты правительства США, из разливов и из шахт. Из более чем 60 000 проб угля в Досье 5 426 были определены как содержащие данные о теплоте сгорания и окончательный анализ ⁽⁶⁾, необходимые для установления взаимосвязи между углеродом и теплосодержание угля, то есть коэффициенты выбросов углекислого газа. Каждому образцу присваивался ранг угля в соответствии с стандартный метод классификации, разработанный Американским обществом испытаний и материалов.Эти данные наблюдений (образцы) охватывала все основные и большинство малых угледобывающих государств (таблица FE1). За исключением Аризоны, Северной Дакоты и Техаса, считалось, что все основные угледобывающие государства имеют достаточно большое количество данных наблюдений для получения надежных коэффициенты выбросов.

Отношение углерода к теплосодержанию было рассчитано для каждой из 5 426 отобранных проб угля по сортам угля и государству происхождения в соответствии с предположение, что весь углерод в угле превращается в двуокись углерода при горении.⁽⁷⁾ Изменения в соотношениях наблюдались как по сортам угля, так и по государству происхождения. Анализ проводился на определить, были ли эти вариации статистически значимыми, и убедиться, что другие факторы, относящиеся к образцам (т. е. год сбора пробы и степень очистки полученной пробы) не оказали существенного влияния на наблюдаемые вариации.

Таблица FE1. Количество наблюдений по углю и государство происхождения

Страна происхождения	Антрацит	Битумный	Полубитуминозный	бурый уголь
Алабама	—	224	—	—
Аляска	—	—	—	—
Аризона	—	8	—	—
Арканзас	—	8	—	—
Калифорния	—	—	—	—
Колорадо	—	164	18	—
Грузия	—	1	—	—
Айдахо	—	2	—	—
Иллинойс	—	332	—	—
Индиана	—	51	—	—
Айова	—	67	1	—
Канзас	—	19	—	—
Кентукки: Восток	—	486	—	—
Кентукки: Запад	—	151	—	—
Луизиана	—	—	—	—
Мэриленд	—	13	—	—
Миссури	—	86	—	—
Монтана	—	6	23	2
Невада	—	4	—	—
Нью-Мексико	—	50	—	—
Северная Дакота	—	—	—	16
Огайо	—	228	—	—
Оклахома	—	155	—	—
Орегон	—	—	2	—
Пенсильвания	523	679	—	—
Южная Дакота	—	—	—	3
Теннесси	—	271	—	—
Техас	—	—	—	11
Юта	—	104	2	—
Вирджиния	—	169	—	—
Вашингтон	—	181	36	4
Западная Вирджиния	—	1,071	—	—
Вайоминг	—	133	121	1
Итого .	523	4,663	203	37

Составлены распределения данных наблюдений по годам сбора и степени очистки (таблица FE2).Потому что даты из образцов в диапазоне с 1900 по 1986 год, считалось, что изменения в методах лабораторного анализа на протяжении многих лет могли повлиять на результирующие отношения содержания углерода к теплоте. Регресс Анализ показал, что при значении R ² всего 0,01 (Таблица FE3) год, в котором была взята проба, не был полезным фактором объясняя вариацию в соотношении, хотя были небольшие изменения в соотношении с течением времени. ⁽⁸⁾ Это открытие показало, что образцы данные из более ранних периодов времени могут быть объединены с более свежими образцами для получения коэффициентов выбросов углекислого газа.

Таблица FE2. Распределение наблюдений по годам и степень очистки

Год	Количество наблюдений	Процент от общего количества
1900–1909	217	4,0
1910-1919	679	12,5
1920-1929	657	12.1
1930-1939 гг.	772	14,2
1940-1949	744	13,7
1950–1959	1 043	19,2
1960-1969	557	10,3
1970–1979	339	6.2
1980-1986 гг.	418	7,7
Итого	5 426	100,0
Степень очистки
Необработанный	4,519	83,3
Промытый	847	15.6
Частично промытый	60	1,1

Из общего числа проб 83 процента составляли необработанный уголь, а оставшаяся часть была либо промыта, либо частично промыта. Очистка не должна существенно влияет на соотношение содержания тепла и углерода в угле, поскольку в процессе удаляются в основном негорючие примеси. Это было подтверждено дисперсионным анализом.Отмечались различия в соотношении содержания углерода к теплоте между промытыми и частично промытый и необработанный уголь, но при значении R ² 0,06 различия мало объясняют различия в соотношениях. Следовательно, не требовалось исправления данных для учета небольшого влияния очистки угля на коэффициенты выбросов.

Дисперсионный анализ использовался для проверки статистической значимости различий в соотношении углерод-теплосодержание по сортам угля и по государству происхождения в пределах сорта угля.Переменная непрерывного отклика (углекислый газ коэффициент выбросов) был связан с классификационными переменными ранга и государства происхождения. Коэффициент выбросов углекислого газа был принят быть линейной функцией параметров, связанных с рангом угля и государством происхождения. ⁽⁹⁾

Статистический анализ (таблица FE3) показал, что: (1) существуют статистически значимые различия в выбросах диоксида углерода. факторы как по сорту угля, так и по государству происхождения; (2) сорт угля и государство происхождения объясняют примерно 80 процентов изменение коэффициентов выбросов диоксида углерода; и (3) государство происхождения в сочетании с категорией угля является немного более сильной объясняющей переменной, чем просто категория угля или государство происхождения.

Таблица FE3. Резюме статистического анализа Коэффициенты выбросов углекислого газа по Класс угля и государство происхождения

Переменная	F Тест	R ²	MSE	Корневой MSE
Год сбора	***	0,01	55,18	7,43
Степень очистки	***	0.06	52,07	7,22
Уголь Рейтинг	***	0,78	12,24	3,50
Государство происхождения	***	0,81	10,78	3,28
Государство происхождения Комбинировано
с рейтингом угля	***	0.82	9,98	3,16

Коэффициенты выбросов углекислого газа по Класс угля и государство происхождения

(арифметические) средние коэффициенты выбросов, полученные для отдельных образцов (при условии полного сгорания) (таблица FE4) ⁽¹⁰⁾ подтверждают давно признанный вывод о том, что антрацит выделяет наибольшее количество диоксида углерода на миллион БТЕ, за ним следует бурый углекислый газ. полубитуминозный уголь и битуминозный уголь.Высокий коэффициент выбросов углекислого газа для антрацита отражает относительно небольшое содержание водорода в угле, что снижает его теплотворную способность. ⁽¹¹⁾ В фунтах диоксида углерода на миллион британских тепловых единиц средний коэффициент по США составляет 227,4 для антрацита, 216,3 для лигнита, 211,9 для полубитуминозного угля и 205,3 для битуминозного угля.

Таблица FE4. Средний выброс углекислого газа Факторы для угля по классу и состоянию Источник

Страна происхождения	Антрацит	Битумный	Полубитуминозный	бурый уголь
Алабама	—	205.5	—	—
Аляска	—	—	^a 214,0	—
Аризона	—	209,7	—	—
Арканзас	—	211.6	—	^б 213,5
Калифорния	—	—	—	^в 216,3
Колорадо	—	206,2	212,7	—
Грузия	—	206.1	—	—
Айдахо	—	205,9	—	—
Иллинойс	—	203,5	—	—
Индиана	—	203.6	—	—
Айова	—	201,6	^д 207,2	—
Канзас	—	202.8	—	—
Кентукки: Восток	—	204,8	—	—
Кентукки: Запад	—	203.2	—	—
Луизиана	—	—	—	^б 213,5
Мэриленд	—	210.2	—	—
Миссури	—	201,3	—	—
Монтана	—	209.6	213,4	220,6
Невада	—	201,8	—	—
Нью-Мексико	—	205.7	^e 208,8	—
Северная Дакота	—	—	—	218,8
Огайо	—	202.8	—	—
Оклахома	—	205,9	—	—
Орегон	—	—	210.4	—
Пенсильвания	227,4	205,7	—	—
Южная Дакота	—	—	—	217.0
Теннесси	—	204,8	—	—
Техас	—	^ф 204.4	—	213,5
Юта	—	204,1	207,1	—
Вирджиния	—	206.2	—	—
Вашингтон	—	203,6	208,7	211.7
Западная Вирджиния	—	207,1	—	—
Вайоминг	—	206.5	212,7	215,6
В среднем по США	227,4	205,3	211.9	216,3

В целом коэффициенты выбросов углекислого газа самые низкие для угля, добываемого в штатах к востоку от реки Миссисипи (рисунок FE1), где преобладающие угли являются битуминозными и поэтому имеют относительно низкие коэффициенты выбросов. Для сравнения: уголь Месторождения на Западе в основном представляют собой полубитуминозные угли с относительно высокими коэффициентами выбросов.В широком смысле географический различия отражают большую степень углефикации — процесса, который преобразовал завод материал в уголь под воздействием тепла и давления — в угленосных районах Востока.

В угольном бассейне Аппалачей коэффициенты выбросов для битуминозного угля находятся в диапазоне от 202,8 фунтов диоксида углерода на миллиона БТЕ в Огайо до 210,2 в Мэриленде. ⁽¹²⁾ Антрацит Пенсильвании, который производится в небольших количествах, имеет самый высокий коэффициент выбросов среди всех марок угля (227.4). Для угля бассейна Иллинойса, все битуминозного по рангу, коэффициенты выбросов относительно униформа: от 203,2 в западном Кентукки до 203,6 в Индиане.

Рисунок FE1: Средние коэффициенты выбросов углекислого газа для угля по классам и государству происхождения

фунтов диоксида углерода на миллион британских тепловых единиц

К западу от реки Миссисипи коэффициенты выбросов для битуминозного угля составляют более 201 фунта углекислого газа на миллионов британских британских тепловых единиц в Миссури, Айове и Неваде до более чем 209 в Аризоне, Арканзасе и Монтане.Около 16 процентов 1992 г. Добыча угля к западу от Миссисипи представляла собой битуминозный уголь, добываемый в основном из Юты, Аризоны, Колорадо и Нью-Мексико.

Суббитуминозный уголь является преобладающим видом угля, добываемого к западу от реки Миссисипи, составляя 62 процента общая добыча угля в регионе в 1992 году. Суббитуминозный уголь в бассейне Паудер-Ривер в Вайоминге, основной источник этого сорта угля, имеет коэффициент выбросов 212,7 фунтов диоксида углерода на миллион британских тепловых единиц.Это то же самое, что и для полубитуминозного угля в Колорадо, но немного ниже, чем в Монтане. Самый низкий коэффициент выбросов для полубитуминозного угля в штате Юта (207,1), а самый высокий — в Аляска (214,0).

Коэффициент выбросов для бурого угля из угольного региона побережья Мексиканского залива в Техасе, Луизиане и Арканзасе составляет 213,5 фунтов углерода. диоксида на миллион БТЕ. Это на 1–3 процента ниже, чем коэффициенты выбросов для бурого угля в угольном регионе Форт-Юнион на севере. Дакота, Южная Дакота и Монтана, а также бурый уголь в бассейне Паудер-Ривер в Вайоминге.Объем производства бурого угля в 1992 г. для 22 процентов добычи угля к западу от реки Миссисипи, с двумя третями из Техаса и большей частью с севера Дакота.

Все коэффициенты выбросов углекислого газа EIA для угля в разбивке по сортам и государству происхождения следует рассматривать как «фиксированные» в обозримом будущем. будущее. Это связано с тем, что подробные данные анализа угля ежегодно не широко доступны, а также потому, что коэффициенты выбросов EIA, как разработанные на основе файла анализа угля EIA, считаются эффективно отображающими взаимосвязь между углеродом и теплотой. содержание различных U.С. угли. Однако основные коэффициенты выбросов будут пересмотрены, когда будет проведен достаточный дополнительный анализ угля. данные накапливаются.

Коэффициенты выбросов углекислого газа по Угольный сектор и штат

Использование угля в потребляющих секторах и штатах различается по количеству, а также по рангу и государству происхождения. Следовательно, эмиссия коэффициенты по потребляющим секторам в каждом государстве были получены путем взвешивания коэффициентов выбросов по сортам угля, а по государству происхождения — по соответствующие суммы получены по секторам.⁽¹³⁾ ^, ⁽¹⁴⁾ Для сравнения в данной статье приведены коэффициенты выбросов для 1980 и 1992 годов (таблица FE5). Следует отметить, что количество угля, полученного в определенный год, может не равняться количеству, потребленному в течение этого года. из-за добавления или снятия запасов. Более того, поскольку данные о происхождении и назначении угля доступны только для распределение угля, коэффициенты выбросов EIA для потребления угля по секторам предполагают, что смесь угля, полученного в течение определенного года был таким же, как и в том году.

Коэффициенты выбросов для потребления угля, связанного с сжиганием, основаны на предположении, что весь углерод в угле превращается в углекислый газ при сгорании. На самом деле очень небольшой процент углерода в угле не окисляется во время горения. Коэффициенты выбросов в таблице FE5 могут быть скорректированы для отражения неполного сгорания. ⁽¹⁵⁾

На коксовых заводах уголь обугливается, а не сжигается для получения кокса, который используется при производстве чугуна из чугуна и стали. промышленность.Хотя большая часть углерода в карбонизированном угле остается в коксе, небольшое количество остается в побочных продуктах, некоторые из которых потребляются в качестве источников энергии, а другие — в качестве неэнергетического сырья. ⁽¹⁶⁾ Изучение исторических данных по коксовому заводу указывает, что около 10 процентов углерода в коксующемся угле остается в побочных продуктах, не связанных с энергетикой. ⁽¹⁷⁾ Однако нет В коэффициенты выбросов для коксовых заводов (таблица FE5) были внесены поправки на углерод, оставшийся в неэнергетических побочных продуктах, оставляя любые корректировки в соответствии с требованиями пользователя.

Таблица FE5. Средние коэффициенты выбросов углекислого газа для сектора и государства, потребляющего уголь, 1980 и 1992 гг.

Государство	Сектор
	Электроэнергетика		Промышленное				Жилой / Коммерческий		Среднее значение по штату ^b
	Электроэнергетика		Коксующийся уголь ^a		Уголь другой		Жилой / Коммерческий		Среднее значение по штату ^b
	1980	1992	1980	1992	1980	1992	1980	1992	1980	1992
Алабама	205.0	205,3	205,5	206,1	205,5	205,7	205,4	205,5	205,1	205,4
Аляска	214,0	214,0	—	—	—	—	—	214.0	214,0	214,0
Аризона	208,0	207,7	—	—	209,2	206,7	—	208,6	208,1	207,6
Арканзас	212.7	212,7	—	—	201,4	205,2	205,3	222,3	210,7	212,5
Калифорния	—	—	208,7	—	205.6	204,2	204,5	204,1	207,5	204,1
Колорадо	211,5	209,8	212,6	—	212,6	212,5	212.6	211,0	211,7	209,9
Коннектикут	—	204,9	—	—	—	204,7	226,1	220,2	226.1	205,2
Делавэр	206,0	206,9	—	—	205,9	207,4	221,8	221,1	206,0	207.0
Округ Колумбия	—	—	—	—	205,0	—	205,5	206,3	205,4	206,3
Флорида	204.0	204,4	—	—	204,2	205,1	205,0	205,7	204,0	204,5
Грузия	204.3	204,8	—	—	204,9	204,9	204,7	204,9	204,3	204,8
Гавайи	—	—	—	—	—	204.4	—	—	—	204,4
Айдахо	—	—	—	—	212,6	212.2	205,4	205,0	210,7	211,3
Иллинойс	207,1	206,2	205,2	206,5	204.2	203,7	203,9	203,9	206,7	205,9
Индиана	204,0	205,6	205,0	206.0	203,7	204,5	203,7	203,8	204,3	205,5
Айова	207,2	211.1	—	—	205,7	208,3	205,1	204,2	207,0	210,7
Канзас	209.2	210,9	—	—	201,9	205,3	202,2	202,9	209,0	210.8
Кентукки	204,0	204,1	204,6	206,3	205,4	205,4	204,6	204.6	204,1	204,2
Луизиана	212,7	212,9	—	—	203,9	210.9	201,3	—	212,1	212,8
Мэн	—	—	—	—	206.0	204,9	216,2	213,0	207,9	205,3
Мэриленд	206,6	207.0	205,9	—	206,1	208,4	210,6	211,7	206,3	207.1
Массачусетс	206,4	206,8	—	—	206,3	207,0	218.2	214,1	207,6	206,9
Мичиган	206,0	208,9	205,5	—	204.8	205,3	205,0	205,0	205,7	208,5
Миннесота	212,9	213.0	—	—	211,6	211,8	208,6	212,3	212.7	212,9
Миссисипи	204,7	204,5	—	—	204.0	204,6	202,6	227,4	204,7	204,5
Миссури	204.5	206,2	205,2	—	203,6	204,5	202,1	203.4	204,5	206,1
Монтана	213,9	213,5	—	—	211.2	211,4	205,6	213,3	213,7	213,5
Небраска	211.7	212,7	—	—	212,3	213,1	212,6	219.2	211,7	212,7
Невада	208,2	208,4	—	—	204.5	204,1	208,4	204,1	208,1	208,3
Нью-Гэмпшир	206.9	206,3	—	—	207,0	207,1	227.2	225,4	207,0	206,5
Нью-Джерси	206,6	206,6	—	—	218.3	207,3	227,2	227,1	207,1	206,8
Нью-Мексико	205.7	205,7	—	—	212,0	212,7	209.8	206,3	205,7	205,7
Нью-Йорк	205,7	206.1	205,5	206,1	206,9	207,0	218,9	218.0	206,3	206,5
Северная Каролина	205,6	205,8	—	—	204.8	205,7	204,9	206,2	205,6	205,8
Северная Дакота	218.8	218,8	—	—	218,8	218,3	218.5	216,8	218,8	218,6
Огайо	204,4	204.4	205,4	206,4	204,0	204,5	203,8	205.5	204,5	204,6
Оклахома	210,5	212,6	—	—	202.2	207,5	205,7	207,0	210,0	212.3
Орегон	212,7	212,9	—	—	212.7	211,5	205,6	204,1	212,5	212.8
Пенсильвания	206,1	206,2	205,7	206,1	207.9	208,5	221,2	219,7	206,4	206.7
Род-Айленд	—	—	—	—	210.0	—	223,9	227,4	217,2	227.4
Южная Каролина	204,9	205,0	—	—	205.0	205,3	204,8	205,3	204,9	205.0
Южная Дакота	218,1	218,8	—	—	210.5	212,7	212,0	212,8	217,6	217.9
Теннесси	204,0	204,0	210,2	—	204.8	205,5	204,5	204,6	204,1	204.2
Техас	213,0	212,9	209,8	—	212.3	212,3	213,7	211,0	212,8	212.9
Юта	204,1	204,3	210,8	205.6	205,2	204,1	204,1	204,1	205.7	204,4
Вермонт	205,7	—	—	—	207.8	212,2	227,4	227,4	216,0	216.8
Вирджиния	205,9	206,0	206,2	206.2	205,1	206,2	205,0	206,3	205.7	206,1
Вашингтон	208,7	209,3	—	—	206.3	205,8	204,3	206,9	208,3	209.1
Западная Вирджиния	206,9	207,0	205,3	206.7	205,4	206,6	205,0	210,2	206.6	207,0
Висконсин	207,0	209,9	205.4	—	205,5	206,1	205.8	204,9	206,8	209,5
Вайоминг	212.7	212,0	—	—	212.0	212,5	212,3	212,7	212.6	212,1
В среднем по США ^b	206,7	207,7	205.8	206,2	205,9	207,1	210.6	211,2	206,5	207,6

Сорт угля, потребляемого в Соединенных Штатах, существенно изменился за последние два десятилетия, отражая переходит на западный суббитуминозный уголь с низким содержанием серы и бурый уголь, преимущественно для производства электроэнергии.Ожидаются дальнейшие изменения в ближайшие годы, особенно в связи с поправками к Закону о чистом воздухе 1990 года, которые будут стимулировать переход от высокосернистых Восточный битуминозный уголь к низкосернистому западному суббитуминозному углю.

Сдвиг в структуре потребляемых сортов угля становится очевидным, когда производство по сортам угля в 1980 году сравнивается с производством в 1992 г., поскольку большая часть продукции предназначалась для внутреннего потребления. ⁽¹⁸⁾ В 1980 году битуминозный уголь составлял 76 процентов от общего количества, но к 1992 году его доля упала до 65 процентов.Напротив, доля полубитуминозного угля выросла с 18 процентов в 1980 году до 25 процентов в 1992 году. в то время как доля бурого угля выросла с 6 до 9 процентов. Доля антрацита в оба года составляла около 1 процента. Потому что ниже У обыкновенных углей относительно высокие коэффициенты выбросов углекислого газа, более широкое использование этих углей привело к общенациональному среднему уровню выбросов углекислого газа. коэффициент выбросов диоксида вырастет с 206,5 фунтов на миллион британских тепловых единиц в 1980 году до 207,6 фунтов на миллион британских тепловых единиц в 1992 году.

Изменение состава добываемых марок угля отражает произошедшие крупные отраслевые и региональные сдвиги в потреблении угля. в последние два десятилетия.Электроэнергетика доминирует в потреблении угля, и ее доля существенно выросла. Всего угля потребление в 1992 году на долю электроэнергетики приходилось 87 процентов, по сравнению с 81 процентом в 1980 году, в основном за счет увеличения добычи угля для коммунальных предприятий. потребление к западу от реки Миссисипи. ⁽¹⁹⁾ Доля низкокачественных углей в электроэнергетике существенно выросла. ⁽²⁰⁾ Суббитуминозный уголь вырос с 24 процентов в 1980 году до 31 процента в 1992 году, а объем лигнита вырос за этот период с 7 до 10 процентов.Напротив, доля битуминозного угля упала с 69 процентов в 1980 году до 58 процентов в 1992 году. Доля антрацита (около 1 процента) не изменилась.

Уголь, используемый для производства кокса, практически полностью битуминозный; менее 1 процента — антрацит. Лишь несколько штатов, в основном в Аппалачи, поставка коксующегося угля. Коксохимическая промышленность, находящаяся в упадке, составляет всего 4 процента от общего объема угля. потребление в 1992 году по сравнению с 9 процентами в 1980 году.

Уголь всех марок используется в других промышленных и жилых / коммерческих секторах.⁽²¹⁾ Прочие учтенные отрасли промышленности на 8 процентов от общего потребления угля в 1992 году, что немного меньше, чем в 1980 году. Однако коэффициент выбросов для этого сектора увеличился. в значительной степени в течение периода, в основном из-за роста использования низкосортных углей на Западе, и способствовал увеличению выбросов факторы для общего среднего показателя по стране. Жилой / коммерческий сектор составляет относительно небольшой компонент потребления угля, около 1 процента от общего количества в 1980 и 1992 годах.

Как и в случае потребления угля по секторам, количество углекислого газа, выбрасываемого в результате полного сжигания угля в конкретном государстве — и следовательно, коэффициент выбросов углекислого газа для этого государства — зависит от состава угля, потребляемого различными потребляющими секторами в это государство в течение определенного года. Когда известна общая энергия в британских тепловых единицах от потребления угля государством (без разбивки по потребляющим уголь секторам), средние по государству коэффициенты выбросов могут использоваться для оценки общего количества выбросов диоксида углерода. государством.

Публикация по двуокиси углерода Коэффициенты выбросов

Коэффициенты выбросов диоксида углерода

EIA по потребляющим секторам и штатам будут периодически обновляться, чтобы отражать изменения в структуре потребления угля в США. EIA планирует сообщать об этих обновлениях в Ежеквартальном отчете по углю , Государственном энергетическом ведомстве . Отчет о данных и ежегодный выпуск «Выбросы парниковых газов в США ».

Кислородное сжигание | netl.doe.gov

При кислородном сжигании под давлением скрытое тепло при более высокой температуре может быть извлечено, скорость теплопередачи увеличена, размер оборудования уменьшен, и отсутствует утечка воздуха, что увеличивает эффективность и снижает капитальные затраты. Средство моделирования котлов Alstom мощностью 3 МВт

Сжигание ископаемого топлива в почти чистом кислороде, а не в воздухе, дает возможность упростить улавливание углекислого газа (CO ₂) на электростанциях. Производство энергии кислородного горения обеспечивает кислород для процесса горения путем отделения кислорода от воздуха.Однако капитальные затраты, потребление энергии и эксплуатационные проблемы отделения кислорода являются основной проблемой для конкурентоспособных по стоимости систем кислородного сжигания. Производительность системы кислородного сжигания может быть улучшена двумя способами:

1) за счет снижения стоимости кислорода, подаваемого в систему, и
2) за счет увеличения общей эффективности системы. Исследования и разработки (НИОКР) в рамках Программы преобразовательной выработки энергии Национальной энергетической лаборатории

(NETL) нацелены на стратегии повышения эффективности системы кислородного сжигания и снижения капитальных затрат, устраняя проблемы производства кислорода.

В процессе кислородного горения вместо воздуха для горения используется поток чистого или обогащенного кислорода. В этом процессе почти весь азот удаляется из воздуха, образуя поток, содержащий примерно 95 процентов кислорода. Следовательно, объем дымового газа, который составляет примерно 70 процентов CO ₂ по объему, от кислородного сжигания примерно на 75 процентов меньше, чем от сжигания на воздухе. Меньший объем газа также позволяет легче удалять загрязняющие вещества (оксид серы [SO _x], оксид азота [NO _x], ртуть, твердые частицы) из дымового газа.Еще одно преимущество состоит в том, что поскольку азот удаляется из воздуха, производство NO _X значительно снижается.

Производство энергии кислородным сжиганием включает три основных компонента: производство кислорода (установка разделения воздуха [ASU]), котел кислородного сжигания (установка преобразования [сжигания] топлива) и очистка и сжатие CO ₂. Эти компоненты вместе с различными вариантами дизайна показаны ниже. Системы кислородного сжигания могут быть по-разному сконфигурированы с этими компонентами, что приводит к различным энергетическим и экономическим характеристикам.

Усовершенствованные системы кислородного сжигания могут быть сконфигурированы как для низкотемпературных, так и для высокотемпературных котлов. В низкотемпературных конструкциях температура пламени аналогична температуре горения на воздухе (~ 3000 ° F), в то время как температура пламени превышает 4500 ° F в усовершенствованной высокотемпературной конструкции. Низкотемпературные конструкции для новых или модернизированных применений рециркулируют продукты сгорания для снижения температуры пламени, чтобы приблизиться к характеристикам теплопередачи котлов с воздушным отоплением. В процессах высокотемпературного кислородного сжигания топливо и кислород смешиваются в горелке в неразбавленном виде с рециркулируемым дымовым газом, за исключением использования угля в угольных системах.Этот процесс может привести к высокой температуре пламени (> 4500 ° F), что увеличивает теплопередачу в излучающей зоне котла. Этот процесс также приводит к более устойчивому теплу в излучающей зоне новых или существующих котлов и может привести к снижению потребности в топливе при постоянной скорости генерации пара. Высокотемпературные конструкции в новом строительстве используют повышенную лучистую теплопередачу для уменьшения размера и капитальных затрат на котел. Кроме того, современные системы контроля выбросов для удаления кислых газов могут обеспечить рекуперацию скрытой теплоты дымовых газов.

Современные системы кислородного сжигания будут использовать криогенный процесс для подачи кислорода; сжигание при атмосферном давлении для преобразования топлива в обычном сверхкритическом пылеугольном котле; существенная рециркуляция дымовых газов; традиционные технологии контроля загрязнения для SO _x, NO _x, ртути и твердых частиц; и механическое сжатие CO ₂. Программа трансформационного производства электроэнергии разрабатывает передовые технологии для снижения стоимости и повышения производительности существующих систем.Усилия НИОКР сосредоточены на разработке систем выработки энергии с кислородным сжиганием под давлением. В настоящее время NETL поддерживает несколько проектов кислородного сжигания в сотрудничестве с промышленностью и академическими кругами, начиная от лабораторных и стендовых испытаний и заканчивая проверочными испытаниями в пилотном масштабе. Эти проекты сосредоточены на понимании горения кислородного топлива при высоких температурах и давлениях, проверке конструкции системы и концепций эксплуатации, а также на улучшении характеристик компонентов вспомогательной системы.

Запишите уравнение реакции горения угля в кислороде

100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА

Горение угля в кислороде — Справочник химика 21

Газификация угля — Что такое Газификация угля?

Актуальность газификации угля

Технология газификации угля

Уголь как хорошо забытое будущее — Энергетика и промышленность России — № 15-16 (107-108) август 2008 года — WWW.EPRUSSIA.RU

[PDF] Практическая работа №6. — Free Download PDF

8 класс. Химия. Химические свойства кислорода — Химические свойства кислорода

Сжигание угля — Scientific American

Кинетика горения обугленных углей в среде, обогащенной кислородом

Реферат

Ключевые слова

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

Произошла ошибка при настройке вашего пользовательского файла cookie

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Что сохраняется в файле cookie?

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Что сохраняется в файле cookie?

Сжигание углеводородов — Energy Education

Описание

Общее уравнение реакции:

Сжигание углеводородов и ископаемое топливо

Выбросы двуокиси углерода

Анимация горения

Для дальнейшего чтения

Список литературы

Авторы и редакторы

Б.Д. Хонг и Э. Р. Слатик

Введение

Сжигание угля и двуокись углерода Выбросы

Методология и статистические проверки

Таблица FE1. Количество наблюдений по углю и государство происхождения

Таблица FE2. Распределение наблюдений по годам и степень очистки

Таблица FE3. Резюме статистического анализа Коэффициенты выбросов углекислого газа по Класс угля и государство происхождения

Коэффициенты выбросов углекислого газа по Класс угля и государство происхождения

Рисунок FE1: Средние коэффициенты выбросов углекислого газа для угля по классам и государству происхождения

фунтов диоксида углерода на миллион британских тепловых единиц

Коэффициенты выбросов углекислого газа по Угольный сектор и штат

Таблица FE5. Средние коэффициенты выбросов углекислого газа для сектора и государства, потребляющего уголь, 1980 и 1992 гг.

Публикация по двуокиси углерода Коэффициенты выбросов

Кислородное сжигание | netl.doe.gov

Добавить комментарий Отменить ответ