химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

стны теплоты образования топлива и продуктов его полного окисления. Например, теплоту сгорания метана

СН4 + 20,= С02 + 2Н20(г

можно подсчитать по уравнению

Д#С!\Сн4= (Д#°бр.со2 + 2Д//Обр,н2о(г|) — (Л//обр. сн4 + 2Д//обр.ог)Подставляя теплоты образования продуктов горения и самого метана из табл. IV. 1 и принимая АНоб?, о2= 0, получаем

Д#с°г.сн,= (—393,62-2.241,72) —(-74,78) = -802,28 кДж/моль.

В энергетике термохимические свойства топлива обычно характеризуются его удельной теплотой сгорания, которая равна количеству теплоты, выделяющемуся при сгорании 1 кг жидкого или твердого топлива и 1 м3 газообразного топлива до образования высших оксидов. Чем выше теплота сгорания топлива, тем больше ценность этого топлива. Удельная теплота сгорания топлива может быть рассчитана, если известны его теплота сгорания и молекулярная масса:

QT = — A//cr1000/M,

где QT — удельная теплота сгорания топлива, кДж/кг; ДЯСГ — теплота сгорания топлива, кДж/моль; М — молекулярная масса топлива, г/моль.

Рассчитаем, например, удельную теплоту сгорания метана. Теплота его сгорания ДЯ?Г,Сн4= —802,28 кДж/моль, молекулярная масса метана 16, отсюда

QT= - Soy'О* =5Q[42 кДж/кг

Ввиду сложности состава природного топлива расчет удельной теплоты его сгорания затруднен, поэтому ее обычно определяют экспериментально.

Твердое топливо и продукты его переработки. В твердом топливе можно условно выделить горючую и негорючую части. Горючая часть состоит в основном из пяти элементов: углерода, водорода, серы, кислорода и азота. К негорючей части топлива относят неорганические вещества, -переходящие после сжигания топлива в золу и влагу. Влага снижает теплоту сгорания топлива, так как на ее испарение расходуется теплота. На нагревание золы также расходуется теплота.

Удельная теплота сгорания различных видов твердого топлива колеблется в широких пределах (МДж/кг): каменного угля 30—36, бурого угля 23—31, торфа 20—24, горючих сланцев 14—17.

Для извлечения ценных компонентов и придания более удобного для использования вида твердое топливо подвергают химической обработке. Используются в основном три способа обработки твердого топлива: пиролиз (сухая перегонка), частичное окисление (конверсия) и гидрогенизация. Пиролиз заключается в нагреве топлива при 500—600 °С или 900—1100 °С без доступа воздуха. При этом происходит разрыв некоторых химических связей и соответственно распад макромолекул, в результате чего образуются газообразные и жидкие продукты и твердый остаток (кокс или полукокс), состоящий в основном из углерода и золы. Из газообразных продуктов выделяют ценные для химической промышленности компоненты, например сероводород и аммиак. Оставшийся газ, называемый коксовым, состоящий в основном из метана и водорода, используют как восстановитель и топливо. Жидкие продукты (смолы) применяются в химической промышленности. Кокс и полукокс служат восстановителями в металлургии.

При продувании воздуха через раскаленный уголь получают воздушный (генераторный) газ, который в основном состоит из азота и оксида углерода. При взаимодействии воздуха и угля происходят сложные процессы. Основную реакцию можно представить суммарным уравнением для 1 моль СО:

С+ 7а02 + (4N2) = СО + (4N2), ДЯ§9в = - ПО кДж/моль.

Из-за наличия значительного количества азота удельная теплота сгорания воздушного газа невелика 3,3—5,0 МДж/м3.

При обработке раскаленного угля водяным паром (пароводяной конверсии) образуется водяной газ, состоящий главным образом из водорода и оксида углерода:

С + Н20 = СО + Н2, Л/98 = 131,3 кДж/моль.

Так как оба компонента водяного газа являются горючими, то его теплота сгорания достаточно высока — до 12 МДж/м3. Как видно, при образовании воздушного газа выделяется теплота, а при образовании водяного газа она поглощается. При одновременной обработке угля воздухом и водяным паром получают смешанный (городской) газ, при этом процесс можно провести без подвода теплоты. Из газообразных продуктов частичного окисления угля можно получить жидкое топливо по одной из следующих каталитических реакций:

пСО + 2лН2 = (СН2)„ + яН20 2яСО + пН2 = (СН2)„ + лС02 СО 4- 2Н2 = СНзОН

При гидрогенизации измельченное твердое топливо реагирует с водородом в присутствии катализаторов при температуре около 500 °С и высоком давлении. В результате реакции образуются жидкие и газообразные продукты: бензин, минеральные масла, метан и др.

Таким образом, при химической обработке твердого топлива получают ценные газообразные продукты. Такую газификацию топлива можно провести и под землей, на месте залегания угля. Идея о " подземной газификации угля, высказанная еще Д. И. Менделеевым, пока не нашла практической реализации из-за экономических и других причин. Однако можно полагать, что по мере развития науки и техники это в принципе весьма перспективное направление извлечения полезных ископаемых найдет практическое применение.

Жидкое топливо. Естественным жидким топливом является нефть. Она состоит в основном из смеси различных углеводородов. В состав

страница 180
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
утеплитель базальтовая плита цена
щит управления приточно-вытяжной вентиляцией chut-e3-11
металлические стеллажи москва
колбасные и молочные баннеры фото

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.06.2017)