Топливо |
Состав горючей массы, %
| Выход летучих веществ, | Низшая теплота сгорания , МДж/кг | Жаропро-изводитель-ность, , °С | продуктов сгорания,% | ||||
Дрова | 51 | - | 6,1 | 42,3 | 0,6 | 85 | 18,84 | 1980 | 20,5 |
Торф | 58 | 0,3 | 6 | 33,6 | 2,1 | 70 | 21,94 | 2050 | 19,5 |
Сланцы | 60-75 | 4-13 | 7-10 | 12-17 | 0,3-1,2 | 80-90 | 27,22-34,75 | 2120 | 16,7 |
Бурый уголь | 64-78 | 0,3-6 | 3,8-6,3 | 15-26 | 0,6-1,6 | 40-60 | 25,12-29,31 | 2000 | 19,5 |
Каменный уголь | 75-90 | 0,5-6 | 4-6 | 2-13 | 1-2,7 | 9-50 | 30,56-34,75 | 2120 | 19,0 |
Полуантрацит | 75-90 | 0,5-3 | 3-4 | 2-5 | 1 | 6-9 | 33,50-34,33 | 2130 | 19,3 |
Антрацит | 93-94 | 2-3 | 2 | 1-2 | 1 | 3-4 | 33,50 | 2150 | 20,2 |
Торф. Торф является продуктом разложения под водой отмерших камыша, тростника, мха и других растений. В резульате ряда биологических процессов из углеводов растений образуются сложные аморфные темноокрашенные гуминовые кислоты, содержащие ароматические ядра, боковые цепи, свойственные органическим кислотам карбоксильные группы –COOH, гидроскилы – OH, карбонильные группы - СО и метаксильные группы - OCH3. Суммарное содержание гуминовых кислот в органической массе торфа в ряде случаев составляет 40-50%.
|
|
В процессе торфообразования в течение года наращивается слой торфа в 1-2 мм. Это дает увеличение годовых ресурсов топлива на 1-2 т сухого торфа с 1 гектара.
При образовании торфа происходит выделение из органической массы растений CO2, H2O и CH4. Примерный ход процесса разложения растительных остатков без доступа воздуха иллюстрируется уравнением
4C6H10O5 = 3CO2 + 6H2O + CH4 + 4C5H6O2.
В результате процесса торфообразования происходит увеличение содержание углерода в топливе за счет уменьшения содержания кислорода. Доля водорода остается при этом практически неизменной. В зависимости от степени разложения исходной органической массы соотношение углерода и кислорода в торфе может колебаться в значительных пределах. В среднем органическая масса торфа содержит 58-60% углерода, 6% водорода, 32-34% кислорода и около 2% азота. Выход летучих веществ при нагревании сухой массы торфа составляет 70%.
Горючие сланцы. Запасы горючих сланцев исчисляются десятками миллиардов тонн. Это весьма своеобразное топливо с огромным различием в ценности органической и рабочей массы. Органическая масса горючих сланцев выгодно отличается от органической массы других видов твердого топлива высоким содержанием водорода (до 10%). Содержание водорода в органической массе сланцев примерно в 1,5 раза превышает содержание водорода в органической массе древесины, торфа, бурых углей и других видов твердого топлива с высоким выходом летучих веществ и соответствует содержанию водорода в мазуте.
Вместе с тем органическая масса сланцев характеризуется сравнительно низким содержанием кислорода и высоким содержанием углерода. В соответствии с этим теплота сгорания органической массы сланцев примерно в полтора раза выше теплоты сгорания органической массы торфа и превышает теплоту сгорания органической массы лучших видов твердого топлива.
|
|
Однако горючая масса сланцев существенно обесценивается высоким содержанием колчеданной серы. Сухая масса сланцев характеризуется чрезвычайно высоким содержанием балласта, обычно превышающим 60% и достигающим у сланцев некоторых месторождений 75%. Следовательно, в состав сухих сланцев входит до ¾ минеральных веществ, состоящих в значительной степени из карбонатов. При прокаливании минеральной массы сланцев происходит разложение карбонатов с выделением CO2 и образованием золы.
Эффективность применения сланцев существенно возрастает при использовании золы в качестве строительного материала. Другим направлением в использовании сланцев является их переработка с целью получения сланцевых нефти и газа.