Состав топлива
Классификация топлива
ТЕМА15. ТОПЛИВО
Основной источник энергии, используемой человеком, — топливо (горючее вещество), которое сжигают для получения необходимого количества теплоты (рисунок 15.1).
По агрегатному состоянию топливо разделяют на твердое, жидкое и газообразное. Оно может быть органическим и ядерным, а по происхождению – естественным и искусственным.
В органическом топливе теплота выделяется в результате реакций соединения горючих составляющих с окислителем — кислородом воздуха.
В ядерном топливе — при реакциях распада атомных ядер некоторых изотопов трудных элементов (урана U235 да U23, плутония Рu239).
Органическое топливо — горючее, ядерное — расщепляемое.
Органическое топливо разделяют на ископаемое естественное и искусственное. Ископаемое естественное топливо является продуктом биологических и химических преобразований вещества растений и микроорганизмов, которые существовали миллионы лет тому назад. Оно сконцентрировано в недрах Земли.
Искусственное органическое топливо создано человеком путем соответствующей переработки естественных соединений. Искусственное топливо разделяют на композиционное и синтетическое. Композиционное топливо представляет собой механическую смесь горючих (например, пропан-бутан). Синтетическое топливо — это продукт термохимической переработки горючих веществ, в результате которой они приобретают новые свойства, удовлетворяющие потребителя в большей степени. К синтетическому топливу относят: продукты переработки нефти; жидкое топливо, которое получают из угля; этанол из растительности и т. п.
Рис. 15.1 – Классификация топлива
Для теплоснабжения сельского хозяйства в основном используют естественное органическое топливо.
Понятие «топливо» является не только техническим, но и экономическим и экологическим, поскольку в каждом конкретном случае его использование может быть эффективным. Причем, при сжигании топлива необходимо стремиться как можно меньше загрязнять окружающую среду.
Классификация основных видов топлива по его происхождению и агрегатному состоянию приведена в таблице 15.1.
Таблица 15.1 – Основные виды топлива
Агрегатное состояние топлива | Происхождение топлива | |
естественное | искусственное | |
Твердое | Ископаемое (торф, бурый и каменный уголь, антрацит, горючие сланцы), дрова, отходы сельскохозяйственного производства | Кокс, полукокс, торфяные и каменноугольные брикеты, древесный уголь |
Жидкое | Нефть | Топочные мазуты, топливо печное бытовое, дизельное, соляровое масло, бензин и т. п. Продукты переработки твердого топлива. Синтетическое топливо. Газ – генераторный, доменный, коксовый и др. |
Газообразное | Естественный и попутный газ | Пропан-бутановая смесь. Биогаз |
Органическое топливо состоит из горючих элементов (водород H, углерод С, сера S)и негорючих (кислород О и азот N). Кроме того, в состав топлива входят влага W и зола A.
Содержимое элементов определяют по массе в процентах.
4. Формула для определения рабочей массы топлива, сухой массы, горючей массы.
Различают рабочую, сухую, горючую и органическую массы топлива. Каждой составной массе топлива присваивают соответствующий надстрочный индекс.
Рабочая масса:
(15.1)
Состав топлива, высушенного при t=105... 110°С,определяет его сухую массу:
(15.2)
Состав топлива как горючего материала определяется составом его горючей массы:
(15.3)
Собственно горючими в этой массе является углерод, водород и сера.
Элементарный состав топлива от сухой массы к другому виду топлива приводят с помощью коэффициентов, которые основываются на соответствующих пропорциях.