УРОК "ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДОВ ТОПЛИВА". Сравнение экологических показателей разных видов органического топливаУРОК "ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДОВ ТОПЛИВА"Тема урока: Экологическая характеристика видов топлива. Цель : Сформировать понятие об экологической характеристике видов топлива. Задачи : Образовательная- сформировать понятия о видах топлива, создать условия для анализирования преимуществ и недостатков различных альтернативных видов автомобильных топлив; Развивающая- развивать умения самостоятельно решать поставленные задачи, познавательный интерес, умение обобщать, анализировать, сравнивать, формировать ключевые компетенции; Воспитательная- формирование мотивов, потребностей и привычек экологически целесообразного поведения и деятельности; воспитание активности, увлеченности, целеустремленности, настойчивости, наблюдательности, волевых качеств, интуиции, сообразительности, самостоятельности. Оборудование, наглядные пособия: презентация Тип занятия: урок изучения нового материала Методы занятия: словесный, наглядный, практический. Ожидаемый результат: знание экологической характеристики видов топлива. Ход занятия: 1.Организационно- психологический настрой 2.Актуализация знаний и умений: Разминка:
Дополнительные вопросы:
-цапля, лягушка, комар (Комар – лягушка – цапля) - рыба, водоросли, медведь (Водоросли – рыба – медведь) -пшеница – мышь полевка – сова (пшеница – мышь полевка – сова) - заяц- трава-лиса (Трава – заяц – лиса) слайд 1 7.Распределить: сова, куница, лягушка, паук, прыткая ящерица, лягушка, бабочка, зеленые плоды, цветковые, кора, бактерии, листья и семена, грибы. слайд 2 Продуценты- Консументы- Редуценты- 3.Формирование новых знаний и умений: Вопросы:
(Смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды–не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива)
3.В чем причина поиска замены традиционного топлива на альтернативные? (резкое подорожание нефти в последнее время в сочетании с озабоченностью ростом вредных выбросов, которые производят автомобили, загрязняя атмосферу, привела к мысли правительства многих стран и автомобильные компании искать замену традиционному топливу) 4.Что такое цетановое число дизеля? Цетановое число — характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки воспламенения смеси (промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения). 5.Чем ниже содержание в топливе «вредных» ароматических углеводородов, тем цетановое число будет больше или меньше (больше/выше). (цель, тема) Человек успел за короткий срок сделать условия жизни на Земле невыносимыми. И только от него зависит, станет ли на Земле, лучше или хуже. Серьезную проблему представляет выброс в воздух загрязняющих веществ автотранспортом. В последние годы в связи с ростом плотности движения автомобилей в городах резко увеличилось загрязнение атмосферы продуктами сгорания двигателей. При горении углеводородного топлива происходит образование токсичных веществ, связанное с условиями горения, составом и состоянием смеси. Подавляющее большинство автомобилей до сих пор - это автомобили с двигателями внутреннего сгорания, работающими на бензине или дизельном топливе, получаемых из нефти. Сейчас за один день нефти сжигается столько, сколько природа с помощью солнечной энергии способна выработать за тысячу лет. По прогнозам ученых запасов нефти в мире осталось немного. Сложившаяся ситуация не является тайной. Научно-исследовательские организации многих стран мира ищут адекватную замену топливу, получаемому при переработке нефти. Задача достаточно сложна, и единого решения до сих пор нет, хотя автомобили, работающие на альтернативных видах топлива, производили и успешно эксплуатировали не только в нынешнем веке, но и в XX, и даже в XIX веке. Однако резкое подорожание нефти в последнее время в сочетании с озабоченностью ростом вредных выбросов, которые производят автомобили, загрязняя атмосферу (особенно остро эта проблема стоит в крупных городах) привела к мысли правительства многих стран и автомобильные компании искать замену традиционному топливу Задание: Расшифруйте А-95. Задача достаточно сложна, и единого решения до сих пор нет, хотя автомобили, работающие на альтернативных видах топлива, производили и успешно эксплуатировали не только в нынешнем веке, но и в XX, и даже в XIX веке. Первая в мире газовая самобеглая повозка «Гиппомобиль» была создана Жаном-Этьеном Ленуаром еще в 1862. В нашей стране в 1930-х годах выпускали газогенераторные автомобили, которые «топили»... березовыми чурками, торфом или углем. Дрова термически разлагались при относительно низкой температуре, превращаясь в газ, который сгорал в цилиндрах двигателя. Широко известная немецкая авиакомпания «Дейче Эрбас» разрабатывает первый в мире аэробус, летающий на жидком водороде. Задание: Заполнить таблицу «Сравнительные показатели различных видов топлив» № вид Достоинства Недостатки 1. газообразное - более полное сгорание благодаря более качественному образованию смеси в цилиндрах, - низкая токсичность продуктов сгорания, - низкая стоимость и транспортировки газа - низкий уровень шумового загрязнения атмосферы, - невозможность хищения топлива обслуживающим персоналом, - низкая стоимость переоборудования автомобиля.
2. Электроэнергия - экологическая безопасность ( отсутствие выхлопных газов) - простота конструкции – низкая стоимость заправки – низкий уровень шумового загрязнения – лёгкость в управлении, надёжность – эксплуатация электромобиля обходится дешевле, чем традиционной – малый запас хода – длительное время зарядки, – проблема утилизации аккумуляторов – отсутствие заряжающих станций – большинство электростанций – тепловые, сжигающие топливо для получение электроэнергии, вредные компоненты. 3. Биотопливо – имеет неограниченные запасы сырья (возобновляемость ресурса) – меньшее количество вредных веществ в отработавших газах – высокие смазочные характеристики, что продлевает срок жизни двигателя – высокое цетановое число - высокая температура воспламенения - низкая стоимость – большая вязкость биодизеля, что вызывает необходимость подогревать топливо при низких температурах для обеспечения приемлемой текучести, - малый срок хранения – около 3х месяцев. 4. Спирт – нейтрален как источник парниковых газов – низкая стоимость – повышает риск увеличения эмиссии летучих органических веществ, это приводит к уменьшению концентрации озона и усилению солнечной радиации, – низкая, по сравнению с базовыми моделями мощность 5. Водород – сгорает полнее – высокая удельная теплота сгорания, – отсутствие токсичных выхлопов – можно получать буквально из всего: из природного газа, океанской воды, биомассы, воздуха – обладает намного более широким, по сравнению с бензином, диапазоном пропорций смешивания его с воздухом, при которых ещё возможен поджиг смеси – несовершенные технологии хранения водорода – высокая себестоимость водорода, – сложный процесс получения водорода в промышленных масштабах, в процессе которого выделяется все тот же СО, – высокая стоимость водородной силовой установки и сложность ее обслуживания, – взрывоопасность водородно-воздушной смеси – отсутствие развитой структуры водородных заправочных станций. Просмотр видео Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном и неравномерном сгорании топлива. Всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85% "летит на ветер". К тому же камера сгорания автомобильного двигателя-это своеобразный химический реактор, синтезирующий ядовитые вещества и выбрасывающий их в атмосферу. Даже не винный азот из атмосферы, попадая в камеру сгорания, превращается в ядовитые оксиды азота. Основными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, в отработанных газах двигателей с воспламенением от искры являются: оксид углерода, оксиды азота и углеводороды. Особое место занимают канцерогенные вещества, основным представителем которых в отработанных газах является бенз(а)пирен. Вследствие глобального загрязнения окружающей среды свинцом, он стал вездесущим компонентом любой растительной и животной пищи и кормов. Растительные продукты в целом содержат больше свинца, чем животные. Причина летнего листопада — высокое содержание свинца в воздухе. Но, концентрируя свинец, деревья тем самым очищают воздух. В течение вегетативного периода одно дерево обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 130 л бензина. Наименее восприимчивым к свинцу является клен, а наиболее восприимчивы орешник и ель. Сторона деревьев, обращенная к автомобильным магистралям, на 30 – 60% «металличнее». Хвоя ели и сосны обладает свойствами хорошего фильтра по отношению к свинцу. Она его накапливает и не обменивает с окружающей средой. Растительность суши вовлекает в биологический круговорот ежедневно 70 – 80 тыс. т. свинца Чтобы автомобиль с полным основанием можно было назвать экологически чистым, должно быть экологически чистым топливо. И газ отвечает этому требованию. Применение газа заметно снижает по сравнению с бензином суммарную токсичность отработавших газов. Более чем втрое уменьшается количество токсичной окиси углерода СО (угарный газ), в 1,6 раза - содержание канцерогенных углеводородов СН, состоящих из частиц несгоревшего топлива. Концентрация окиси азота NO и двуокиси NO2 образующихся в процессе горения смеси кислорода и азота (безвредный азот, попадая в камеру сгорания из атмосферы, превращается в ядовитое соединение - оксиды азота), при работе двигателя на газе снижается в 1,2 раза. Соединения же свинца и различные ароматические полимеры,содержащиеся в бензине и также являющиеся опасными канцерогенами, в газовом топливе совершенно отсутствуют.Дымность выхлопа при работе на газовом топливе втрое ниже, чем при работе на бензине. Исследования опровергли устоявшееся мнение, что использование газа вместо бензина - вынужденная мера. Газовое топливо сгорает полнее, поэтому концентрация окиси углерода в выхлопе газового двигателя в несколько раз меньше. Автомобиль на бензине выбрасывает в атмосферу сернистый газ, который образуется от сгорания сернистых компонентов топлива, и тетраэтилсвинец. В природном газе серы, как правило, нет, а поэтому в выхлопах газового двигателя нет ни сернистого газа, ни соединений свинца. В отработанных газах бензинового двигателя из-за неполного сгорания топлива содержится и окись углерода (СО) - токсичное для человека вещество. И газовые, и бензиновые автомобили выбрасывают в атмосферу одинаковое количество углеводородов.Для здоровья человека опасны не сами углеводороды, а продукты их окисления. Двигатель, работающий на бензине, выбрасывает сравнительно легко окисляющиеся вещества - этил и этилен, а газовый двигатель - метан, который из всех предельных углеводородов наиболее устойчив к окислению. Поэтому углеводородный выброс газового автомобиля менее опасен. Газ как моторное топливо не только не уступает бензину, но и превосходит его по своим свойствам, которые на химическом уровне разрушают детали камеры сгорания, каталитический нейтрализатор и лямбда зонд. Вопрос: Какими же свойствами должно обладать идеальное топливо? 4.Закрепление изученного материала Вопросы
Ответы 1 г а з 2 т о п л и в о 3 в о л ь т а 4 м е т а н 5 н е ф т ь 6 в о д о р о д 7 э т а н о л 8 р а п с 9 э л е к т р и ч е с т в о 10 с п и р т 11 д р е в е с и н а 12 в о с п л а м е н я е м о с т ь 13 с ж и ж е н н ы й 14 б е н з и н 5.Домашнее задание дополнительный материал, привести примеры различных автомобилей, работающих на экологических видах топлива. 6.Итог урока ( рефлексия, выставление оценок) infourok.ru Экология топлива. Сравнительные характеристики различных видов топлива.Количество просмотров публикации Экология топлива. Сравнительные характеристики различных видов топлива. - 492 Бурный рост автомобильного транспорта в развитых странах, где плотность автомобилей достигла 10-20 ед. на 1 кв. км, привел к сильному загрязнению окружающей среды и, в первую очередь, воздушного бассейна вредными выбросами отработавших газов. Бензин˸ этилированный и неэтилированный Этилированный 1.Риформат-45,5% 2.Фракция каталит. крекинг-42,5% 3.Бутан-10% 4.Тетроэтилсвинец-0,15г/л Неэтилированный 1.Риформат-59% 2.Фракция каталит. крекинг-31,5% 3.Бутан-9,5% Нет вредного свинца! Реформулированный бензин(ок.ч. 97,5) 1.Риформат-33,3% 2.Фракция каталит. крекинг-39% 3.Бутан-4,5% 4.МТБЭ-15% 5.Алкилат-6% МТБЭ(МЕТИЛ-ТРЕТ-БУТИЛОВЫЙ ЭФИР) Алкилат Затраты в условных еденицах
Основной проблемой использования топлива является выброс вредных газов в атмосферу. Это- углеводороды, аммиак, и их производные. Европейские стандарты на вредные выбросы Вещество евро1 евро2 евро3 евро4 Россия СО 2.7 2 1 1 10 г/км СхНу 1.97 0.5 0.1 0.05 5 г/км NОх --- --- 0.1 0.1 --- Неэтилированный 16 центов/литр Реформулированный 18 центов/литр В США и ряде европ.стран применение этилиров.бензинов запрещено законом. Россия в настоящее время находится на уровне развитых европейских стран. Максимальная норма на содержание свинца в автомобильных бензинах снижена с 0,37 до 0,15 г/дм3. Токсичность неэтилированных бензинов и продуктов их сгорания в основном определяется содержанием в них ароматических углеводородов, особенно бензола, олефиновых углеводородов и серы. Ароматические углеводороды более токсичны по сравнению с парафиновыми углеводородами. Если парафины в соответствии с ГОСТ относятся к 4-му классу опасности, то бензол относится ко 2-му классу, а толуол — к 3-му. При их сгорании образуются полициклические ароматические углеводороды (бензпирены), обладающие канцерогенными свойствами. Чем выше содержание ароматических углеводородов в бензине, тем выше температура ᴇᴦο сгорания и содержание оксидов азота в отработавших газах. referatwork.ru 30. Об улучшении экологических характеристик топливаОпределяющее влияние транспорта на состояние окружающей среды требует особого внимания к применению новых экологически чистых видов топлива. К ним относится, прежде всего, сжиженный или сжатый газ. В мировой практике в качестве моторного топлива наиболее широко используется сжатый природный газ, содержащий не менее 85 % метана. В меньшей степени распространено применение попутного нефтяного газа; представляющего собой смесь, в основном — пропана и бутана. Эта смесь может находиться в жидком состоянии при обычных температурах под давлением до 1,6 МПа. Для замещения 1 л бензина требуется 1,3 л сжиженного нефтяного газа, а экономическая эффективность его по эквивалентным затратам на топливо в 1,7 раз ниже, чем у сжатого газа. Следует отметить, что природный газ, в отличие от нефтяного газа, не токсичен. Анализ показывает, что применение газа сокращает выбросы: окислов углерода — в 3—4 раза; окислов азота — в 1,5—2 раза; углеводородов (не считая метана) — в 3—5 раз; частиц сажи и двуокиси серы (дымность) дизельных двигателей — в 4—6 раз. При работе на природном газе с коэффициентом избытка воздуха а=1,1 выбросы ПАУ, образующихся в двигателе при сгорании топлива и смазочного масла (включая бенз(а)пирен), составляют 10 % от выбросов при работе на бензине. Двигатели, работающие на природном газе, уже сейчас удовлетворяют всем современным нормам по содержанию газообразных и твердых составляющих в выхлопных газах. Содержание токсичных компонентов в выхлопных газах ДВС, %
Особо следует остановиться на выбросах углеводородов, которые претерпевают в атмосфере фотохимическое окисление под действием ультрафиолетового облучения (ускоряющееся в присутствии NOx). Продукты этих окислительных реакций образуют так называемый смог. В бензиновых двигателях основное количество углеводородных выбросов приходится на этан и этилен, а в газовых — на метан. Это связано с тем, что эта часть выбросов бензиновых двигателей образуется в результате крекинга паров бензина в несгорающей части смеси при высоких температурах, а в газовых двигателях несгорающий метан никаким преобразованиям не подвергается. Легче всего под воздействием ультрафиолетового облучения окисляются непредельные углеводороды, такие, как этилен. Предельные углеводороды, включая метан, более стабильны, т.к. требуют для фотохимической реакции более жесткого (коротковолнового) излучения. В спектре солнечного излучения составляющая, инициирующая окисление метана, имеет столь малую интенсивность по сравнению с инициаторами окисления других углеводородов, что практически окисление метана не происходит. Поэтому в ограничительных стандартах автомобильных выбросов ряда стран углеводороды учитывают без метана, хотя пересчет ведется на метан. Таким образом, несмотря на то, что сумма углеводородов в выхлопных газах двигателей, использующих газомоторное топливо, оказывается такой же, как и у бензиновых двигателей, а в газодизеле часто и выше, эффект загрязнения воздушного бассейна этими компонентами при газовом топливе в несколько раз меньше, чем при жидком. Важно также иметь в виду, что при применении газового топлива увеличивается моторесуры двигателя — в 1,4— 1,8 раза; срок службы свечей зажигания — в 4 раза и моторного масла — в 1,5—1,8 раза; межремонтный пробег — в 1,5—2 раза. При этом снижаются уровень шума на 3—8 дБ и время заправки. Все это обеспечивает быструю окупаемость затрат на перевод транспорта на газомоторное топливо. Внимание специалистов привлекают вопросы безопасности использования газомоторного топлива. В целом взрывоопасная смесь газовых топлив с воздухом образуется при концентрациях, в 1,9—4,5 раза. Однако определенную опасность представляют утечки газа через неплотность соединений. В этом отношении наиболее опасен сжиженный нефтяной газ, т.к. плотность его паров больше, чем воздуха, а для сжатого — меньше (соответственно, 3:1,5:0,5). Следовательно, утечки сжатого газа после выхода из неплотностей поднимаются вверх и улетучиваются, а сжиженного — образуют местные скопления и, подобно жидким нефтепродуктам, «разливаются», что при возгорании увеличивает очаг пожара. Кроме сжиженного или сжатого газа многие специалисты предрекают большое будущее жидкому водороду, как практически идеальному, с экологической точки зрения, моторному топливу. Еще несколько десятилетий назад применение жидкого водорода в качестве горючего казалось достаточно отдаленным. К тому же трагическая гибель в канун второй мировой войны наполненного водородом дирижабля «ГинденбурТ» настолько подмочила общественную репутацию «топлива будущего», что надолго вычеркнуло его из каких-либо серьезных проектов. Быстрое развитие космической техники вновь заставило обратиться к водороду, на этот раз уже жидкому, как почти идеальному горючему для исследования и освоения мирового пространства. Тем не менее, по-прежнему не исчезли сложные инженерные проблемы, связанные как со свойствами самого водорода, так и его производством. Как горючее для транспорта водород удобнее и безопаснее применять в жидком виде, где в пересчете на один килограмм он превосходит по калорийности керосин в 8,7 раза и жидкий метан в 1,7 раза. В то же время плотность жидкого водорода меньше, чем у керосина почти на порядок, что требует значительно больших баков. К тому же водород должен храниться при атмосферном давлении при очень низкой температуре — 253 градуса Цельсия. Отсюда необходимость соответствующей теплоизоляции баков, что также тянет за собой дополнительный вес и объем. Высокая температура горения водорода приводит к образованию значительного количества экологически вредных окислов азота, если окислителем является воздух. И, наконец, пресловутая проблема безопасности. Она по-прежнему остается серьезной, хотя и считается теперь значительно преувеличенной. Отдельно следует сказать о производстве водорода. Почти единственным сырьем для получения водорода служат на сегодня те же горючие ископаемые: нефть, газ и уголь. Поэтому истинный перелом в мировой топливной базе на основе водорода может быть достигнут лишь путем принципиального изменения способа его производства, когда исходным сырьем станет вода, а первичным источником энергии — Солнце или сила падающей воды. Водород принципиально превосходит все ископаемые виды горючего, включая и природный газ, в своей обратимости, то есть практической неисчерпаемости. В отличие от горючих, добываемых из-под земли, которые после сгорания теряются безвозвратно, водород добывается из воды и сгорает опять в воду. Разумеется, чтобы получить водород из воды, нужно затратить энергию, причем значительно большую, чем можно использовать затем при его сгорании. Но это не имеет существенного значения, если так называемые первичные источники энергии будут в свою очередь неисчерпаемыми и экологически чистыми. Разрабатывается и второй проект, где в качестве источника первичной энергии используется Солнце. Подсчитано, что на широтах ± 30—40 градусов наше светило греет примерно в 2—3 раза сильнее, чем в более северных широтах. Это объясняется не только более высоким положением Солнца на небе, но и несколько меньшей толщиной атмосферы в тропических регионах Земли. Однако почти вся эта энергия быстро рассеивается и пропадает. Получение с помощью ее жидкого водорода — наиболее естественный способ аккумуляции солнечной энергии с последующей доставкой ее в северные районы планеты. И не случайно научно-исследовательский центр, организованный в Штутгарте, имеет характерное название «Солнечный водород — источник энергии будущего». Установки, аккумулирующие солнечный свет, предполагается, согласно указанному проекту, разместить в Сахаре. Сконцентрированное таким образом небесное тепло будет использовано для привода паротурбин, вырабатывающих электроэнергию. Дальнейшие звенья схемы те же, что и в канадском варианте, с той лишь разницей, что жидкий водород доставляется в Европу через Средиземное море. Принципиальное сходство обоих проектов, как видим, в том, что они экологически чисты на всех стадиях, включая даже перевозку сжиженного газа по воде, поскольку танкеры работают опять-таки на водородном топливе. Уже сейчас такие всемирно известные немецкие фирмы, как «Линде» и «Мессергрисхейм», расположенные в районе Мюнхена, производят все необходимое оборудование для получения, сжижения и транспортировки жидкого водорода, за исключением разве что криогенных насосов. Громадный опыт по использованию жидкого водорода в ракетно-космической технике накоплен фирмой «МББ», расположенной в Мюнхене и принимающей участие практически во всех престижных программах Западной Европы по освоению космоса. Научно-исследовательское оборудование фирмы в области криогеники используется также на американских космических челноках. Широко известная немецкая авиакомпания «Дейче Эрбас» разрабатывает первый в мире аэробус, летающий на жидком водороде. Помимо экологических соображений применение жидкого водорода в обычной и сверхзвуковой авиации предпочтительно и по другим причинам. Так, примерно на 30 % при прочих равных условиях снижается взлетный вес самолета. Это позволяет, в свою очередь, сократить разбег и сделать взлетную кривую более крутой. В результате снижается шум — этот бич современных аэропортов, расположенных зачастую в густонаселенных районах. Не исключена также возможность снижения лобового сопротивления самолета путем сильного охлаждения его носовых частей, встречающих поток воздуха. Все изложенное выше позволяет сделать вывод, что переход на водородное топливо, в первую очередь в авиации, а затем и в наземном транспорте станет реальностью уже в первые годы нового века. К этому времени будут преодолены технические проблемы, окончательно ликвидировано недоверие к водороду как чересчур опасному виду горючего и создана необходимая инфраструктура. studfiles.net Классификация органического топливаТопливо– это горючее вещество, выделяющее при сжигании значительное количество теплоты, которая используется непосредственно в технологических процессах и для обогрева, либо преобразуется в другие виды энергии. По агрегатному состоянию топлива органического происхождения разделяются на твердые, жидкие и газовые (газообразные). По происхождению органические топлива делятся на природные (естественные) и искусственные, получаемые различными методами. Таблица 1.1 Классификация органического топлива
В зависимости от характера использования органическое топливо может быть разделено на энергетическое (для получения тепловой и электрической энергии) и на промышленное (для высокотемпературных теплотехнологических установок и систем). Энергетическое и промышленное топливо определяется также термином “котельно-печное топливо”.
В состав органического топлива входят различные соединения горючих и негорючих элементов. Твердое и жидкое топливо содержит такие горючие вещества, как углерод C, водородH, летучую серуSл, и негорючие вещества – кислородO, азотN, золуA, влагуW. Летучая сера состоит из органическихSори колчеданныхSксоединений:Sл=Sор+Sк. Органическое топливо характеризуется: - рабочей массой ; - сухой массой ; - горючей массой ; - органической массой . Сера органической массы не содержит колчеданную. Можно пересчитать состав топлива с одной массы на другую с помощью соответствующих коэффициентов (табл. 1.2) Таблица 1.2 Пересчет состава топлива с одной массы на другую
Газообразное топливо обычно приводится к сухой массе в объемных долях: . Важнейшими техническими характеристиками топлива являются теплота сгорания, жаропроизводительность, содержание золы и влаги, содержание вредных примесей, снижающих ценность топлива, выход летучих веществ, свойства кокса (нелетучего остатка). Теплота сгорания(теплотворная способность) топлива - количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы (кДж/кг) или объема (кДж/м3) топлива. Теплота сгорания является характеристикой, определяющей расход топлива для работы топливоиспользующего оборудования. Различают высшую и низшую теплотворные способности топлива. При проектировании котлов и технологических агрегатов, в которых не используется скрытая теплота конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания топлива, расчеты традиционно ведутся понизшей теплотворнойспособноститоплива. В тех случаях, когда имеет место использование в агрегатах скрытой теплоты конденсации водяных паров, в расчетах фигурирует высшая теплота сгораниятоплива. Низшую теплоту сгорания топлива можно определить, зная высшую теплоту сгорания
где rп– скрытая теплота конденсации водяных паров при н. у., кДж/кг;– масса влаги, содержащаяся в 1 м3газового топлива, кг/м3. Скрытая теплота конденсации водяных паров при нормальных условиях равна rп=2510 кДж/кг. Для жидкого и твердого топлива связь между высшей и низшей теплотой сгорания определяется соотношением
Теплоту сгорания топлива определяют экспериментально в калориметрической бомбе или в газовом калориметре. Принцип работы калориметров основан на том, что в них сжигается точно замеренная масса или объем топлива, выделяющееся тепло которого передается воде, начальная температура и масса которой известны. Зная массу воды, и замеряя повышение ее температуры, определяют количество выделенного тепла и теплоту сгорания топлива. При известном составе топлива теплота его сгорания может быть подсчитана аналитически. Рабочая низшая теплота сгорания твердого и жидкого топлива приближенно может быть определена по формуле Д.И. Менделеева, кДж/кг
При известном составе газообразного топлива теплота сгорания 1 м3газа может быть подсчитана по формуле
где – теплота сгорания каждого газа, входящего в состав топлива, МДж/м3;CmHn,h3S,CO,h3–содержание отдельных газов в топливе, % об. Теплота сгорания отдельных газов, входящих в состав газообразного топлива, приведена в табл. 1.3. Теплота сгорания различных видов топлива колеблется в очень широких пределах. Для сравнения разных видов топлива при определении норм расхода, запасов, экономии топлива введено понятие об условном топливе. Условным топливом называют топливо, низшая теплота сгорания которого равна Qу.т= 29310 кДж/кг (7000 ккал/кг). Для пересчета расхода какого-либо вида натурального топлива в условное и обратно пользуются тепловым эквивалентом, представляющим собой отношение низшей теплоты сгорания рабочей массы натурального топлива к теплоте сгорания условного топлива
Таблица 1.3 studfiles.net Тема 1.3. Органическое топливо1.3.1. Виды органического топливаК основным видам органического энергетического топлива относятся бурые и каменные угли, полуантрацит и антрацит, торф, горючие сланцы, мазут, природный, доменный и другие газы. К энергетическим топливам относятся вещества, которые целесообразно использовать для получения тепла в больших количествах. Из общего потребления топлива в нашей стране примерно 30% приходится на долю тепловых электрических станций. Около 50% топлива, сжигаемого электростанциями, составляют ископаемые твёрдые топлива, которые разделяются на следующие виды: торф, бурые угли, каменные угли, антрацит, горючие сланцы. Все ископаемые твёрдые топлива, кроме сланцев, произошли в основном из растительности древних лесов и болот, покрывавших землю, с участием некоторого количества белковых и жировых веществ животного происхождения. В течение тысячелетий находясь под слоем воды или земли без доступа воздуха, исходное органическое вещество под воздействием окружающей среды постепенно подвергалось химическим преобразованиям. Более «активные» химические элементы и соединения вступали в реакцию с окружающей средой и частично покидали залежь, превращаясь в газообразные продукты. Процесс преобразования исходной органической массы идёт, таким образом, в направлении постепенного обуглероживании (углефикации) топлива, то есть повышения в нём содержания углерода и уменьшение количества кислорода и водорода. Органическим топливом называются вещества, способные активно соединяться с кислородом и образовывать продукты сгорания, нагретые до высокой температуры за счет содержащейся в нем химически связанной энергии. Углерод является основным горючим элементом органического топлива. Второе место занимает водород, которого хотя сравнительно немного, но удельное тепловыделение его большое. Сера, являющаяся третьим горючим элементом, дает тепловыделение, но наносит вред котельному оборудованию и окружающей среде. В состав органического топлива входят также влага и негорючие минеральные примеси, из которых в ходе горения образуется зола и шлак. По происхождению топлива можно разделить на естественные, добытые в природных условиях, и искусственные, полученные в. итоге переработки природного топлива. По сфере потребления топлива подразделяются тоже на две группы: энергетические — идущие для сжигания при выработке электроэнергии и теплоты и технологические — на переработку для получения необходимых промышленных продуктов. По агрегатному состоянию все используемые в энергетике органические топлива делятся на три группы: твердые, жидкие и газообразные. К твердым топливам относятся ископаемые угли, торф и сланцы; к жидким — мазут, являющийся продуктом переработки добываемой из-под земли нефти; к газообразным — горючий газ. На газ приходится немного больше 5% теплоты, содержащейся во всех разведанных мировых запасах органических топлив, на нефть 7% и на уголь около 80% — таким образом, ископаемые угли являются основным органическим топливом. Процесс преобразования исходной органической массы идёт, таким образом, в направлении постепенного обуглероживании (углефикации) топлива, то есть повышения в нём содержания углерода и уменьшение количества кислорода и водорода. Начальная стадия разложения растительной масс в заболоченных местах называется оторфенением. Торф — это тёмно-бурая масса, в которой ещё встречаются остатки неразложившихся частей растений (листьев, стеблей). Торф является самым молодым из сжигаемых топлив. Электростанции сжигают преимущественно фрезерный торф, получаемый путём срезания с поверхности пласта тонкого слоя фрезами. Его, как и уголь сжигают в пылевидном состоянии. В бурых углях уже невозможно обнаружить структуру клетчатки растений. Дальнейшее обуглероживание приводит к образованию плотного глянцевочёрного каменного угля и антрацита. Горючие сланцы представляют собой минеральные породы, пропитанные органическими веществами животного происхождения. Они образовались на дне лагун древних морей. Газообразные и жидкие топлива в последние 20 лет получили всё большее применение. Использование газообразных и жидких топлив по сравнению с углем не только повышает общую культуру эксплуатации электростанций, но и приводит к ощутимому снижению стоимости основного оборудования и увеличению КПД установок. Например, КПД парогенераторов возрастает на 13% по сравнению с КПД при сжигании каменных углей и на 35% ― при сжигании торфа, сланцев и влажных бурых углей. Естественным жидким топливом является сырая нефть, но как энергетическое топливо используется чрезвычайно редко (в основном на небольших котельных). После извлечения (отгонки) лёгких фракций (светлых нефтепродуктов — бензина, лигроина, керосина, газойля) остаётся 4060% сильновязких тяжёлых фракций ― мазута, который и используется как энергетическое жидкое топливо. Газовые топлива могут быть природными и искусственными. Природные газы имеют «нефтяное» происхождение. Как и нефть, они либо являются продуктом длительного химического преобразования органических веществ (остатков живых организмов), скопившихся в осадочных породах, либо образовались в результате синтеза в присутствии воды и карбидов металлов на больших глубинах под воздействием высокого давления и температуры. Во многих случаях выход газов сопутствует добыче нефти. Это так называемые попутные газы. Искусственные газы, сжигаемые в топках парогенераторов, ― это, как правило, побочный продукт металлургической промышленности, получаемый в большом количестве. Из искусственных чаще всего сжигаются в смеси с другими топливами газ коксовых печей и доменный газ. studfiles.net Использование топлива и экологические проблемыЗагрязнение атмосферы, воды и почвы оказывает негативное воздействие на условия обитания всего живого на Земле, ведет к нарушению экологического равновесия в природе и является важнейшей социально-экономической проблемой человечества. Основными потребителями ископаемого топлива, а следовательно, и главными источниками загрязнения воздушного бассейна являются энергетика, промышленные предприятия и транспорт. Развитие автомобильного транспорта, особенно интенсивное с 1950-х годов (в период появления дешевой нефти), резко изменило общую картину загрязнения окружающей среды. Если в середине 50-х годов преобладающая доля загрязнения воздушного бассейна приходилась на промышленные предприятия и бытовое использование топлива, то в настоящее время основные источники выбросов вредных веществ и их кон- [c.240] Одна из важных и трудных задач экологической проблемы — это борьба с тепловым загрязнением водоемов и воздушного бассейна. Экологические требования неизбежно будут заставлять человека производить все более чистую энергию , не оказывающую влияние на качество окружающей среды. В этом отношении наиболее показательна возможность использования водорода как перспективного топлива. Экологическая чистота водорода не вызывает сомнений, если учесть, что практически единственным продуктом его сгорания является вода й что в этом случае полностью отсутствуют характерные для углеводородных топлив загрязняющие атмосферу соединения типа диоксида углерода, диоксида серы и паров углеводородов. Кроме того, водород — это и достаточно калорийное топливо. По теплотам сгорания (34 ккал/г) он намного превосходит такие классические виды топлива, как углеводород (10 ккал/г) и древесины (4 ккал/г). [c.623]Глава 19. Использование топлива и экологические проблемы [c.16] Несмотря на то что добыча угля и нефти продолжается, очевидно, что в перспективе доминирующего положения в энергобалансе стран они занимать уже не будут. Поэтому ближайшая проблема состоит в выборе оптимальной с технической, экономической и экологической точек зрения стратегии использования наиболее дешевых и эффективных источников первичной энергии для производства тепла, электричества и моторного топлива. Основной энергетический источник будущего должен длительное время обеспечивать устойчивый экономический рост, потребности людей в энергетиче- [c.3] ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОПЛИВА И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ [c.515] Бензиновые двигатели автомобилей легко переделать под двойное топливо бензин или сжатый природный газ. Баллон со сжатым природным газом, в основном метаном, удобно размещается в багажнике автомашины. Одной заправки хватает примерно на 250 миль. В США сейчас около 30 ООО автомашин используют сжатый природный газ, в странах бывшего Советского Союза — около полумиллиона машин на газовом топливе. Использование природного газа — экологически относительно чистого топлива — одно из стратегических направлений решения проблемы нефтяных ресурсов. [c.228] Договоренность о производстве таких топлив для московского городского транспорта имеется, например, с руководством Московского нефтеперерабатывающего завода. Учитывая, что ведущие страны Запада начали переходить на использование дизельного топлива с содержанием серы 0,05% (мае.), работы в этом направлении нефтеперерабатывающей промышленности России необходимо развивать и поддерживать. Следует напомнить, что если вредные выбросы из выхлопных труб автомобилей с бензиновым двигателем удается еще определенным образом сдерживать с помощью нейтрализаторов, то сернистые соединения, присутствующие в дизельном топливе, после сгорания в виде оксидов серы попадают в атмосферу практически на 100%, что грозит серьезными экологическими проблемами. Поэтому, учитывая, что содержание серы в дизельном топливе в десятки раз больше, чем в бензине, сернистые выбросы являются очень серьезными трудностями при эксплуатации дизельных двигателей. [c.258] Тем не менее, оценивая эту таблицу, следует заметить, что к 1990 г. экологические проблемы широкого использования АЭС (проблемы захоронения отходов, возможные мелкие и крупные аварии типа чернобыльской) заставили пересмотреть оптимистические прогнозы, и, возможно, до конца XX в. темпы внедрения АЭС снизятся (хотя остаются заманчивыми энергетические выгоды 1 кг урана-235 имеет теплотворную способность в 3 млн раз выше, чем 1 кг условного органического топлива). [c.10] Как уже отмечено в Предисловии, основной целью данного издания является рассмотрение важнейших аспектов повышения эффективности использования топлива в энерготехнологиях. При этом также важно отметить, что топливо, энергетика и транспорт, а также энергосберегающие технологии являются, в соответствии с Основами политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу , приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники Российской Федерации. В число перечня критических технологий Российской Федерации входят также технологии, тесно связанные с рациональным использованием топлива добыча и переработка угля, производство электроэнергии и тепла на органическом топливе, энергосбережение, технологические совмещаемые модули для металлургических мини-производств, природоохранные технологии, технологии переработки и утилизации техногенных образований и отходов, поиск, добыча, переработка и трубопроводный транспорт нефти и газа, прогнозирование биологических и минеральных ресурсов, нетрадиционные возобновляемые экологически чистые источники энергии и новые методы ее преобразования и аю мупирования и др. В связи с тем, что, как правило, использование топлива связано с применением высоких температур для обработки материалов, то при этом рассматриваются высокотемпературные технологические процессы. Основной упор в данном издании сделан на анализ эффективного использования топлива в металлургических процессах и энергетических установках, но, как уже отмечалось, многие материалы и принципиальные положения могут с успехом использоваться и в любых других технологических процессах. Это наше утверждение основывается на двух положениях. Во-первых, ряд глав достаточно общего характера напрямую может использоваться при решении проблем топливного энергосбережения при решении проблем в любой отрасли или технологии. Как уже отмечалось, к этому списку относятся главы достаточно универсального характера топливно-энергетические ресурсы, топливо и его характеристики, методики теплотехнических расчетов при использовании топлив, стратегия развития энергообеспечения и потенциал энергосбережения, интегрированный энергетический анализ, полная энергоемшсть, методы матемагичес1юго моделирования процессов тепломассообмена (общие подходы), основы теории факельных процессов, общие требования к горелочным устройствам и примеры расчетов, принципы регенерации теплоты и использования ВЭР, стандартизация и сертификация при использовании топлив, энергоаудит и методы оценки работ по энергосбережению, учет энергоресурсов, системы и приборы, использование топлива и экологические проблемы. [c.21] Районная теплофикация является одной из трех основных областей применения когенерации. Основное преимущество когенерационных систем по сравнению с традиционными котельными состоит в возможности более эффективного использования сжигаемого топлива (в дополнение к эквивалентному количеству тепла появляется бесплатная электроэнергия). Кроме того, гибкость по отношению к выбору топлива и более низкая эмиссия вредных веществ по сравнению с традиционными котлами позволяют решать экологические проблемы (использование биогаза со свалок, очистных сооружений и аграрных предприятий). [c.193] При анализе перспектив сырьевой базы существующих хорошо освоенных азотных технологий следует учитывать, что замена газа и нефти на уголь ставит серьезные экологические проблемы, решение которых связано с большими затратами. Кроме того, освоение и массовое внедрение новых технологий потребует многих лет. В этих условиях производство жидких и газообразных топлив из угля в местах добычи с последующим транспортированием их по существующим трубопроводам на отработанные технологии может быть предпочтителен по сравнению с децентрализованным использованием твердого топлива. [c.462] Синтез-газом называется смесь СО и Н2 различного состава, являющаяся исходным полупродуктом для синтеза многих органических соединений. Получаемый в составе синтез-газа водород используется в различных химических и технологических процессах, в том числе как восстановитель. Водород является также одним из перспективных видов топлива, в том числе моторного топлива. Хотя проблема хранения запасов водорода, особенно на транспорте, крайне сложна, экологические преимущества его использования очевидны при его сжигании образуются только пары воды. Кроме того, водород рассматривается как наиболее удобный энергоноситель. Благодаря его низкой вязкости и высокой теплотворной способности передача энергии на большие расстояния путем перекачки по трубопроводам сжиженного водорода экономически более выгодна, чем передача электроэнергии по линиям сверхвысокого напряжения. Водород можно использовать в газовых турбинах, например, вместо природного газа. При этом температура зажигания снижается с обычных 700 до 400°С, что обеспечивает лучший контроль температуры и снижение выбросов НОд. при горении. [c.24] Необходимость использования газового топлива для транспортных средств обусловлена несколькими причинами, важнейшая из них связана со все увеличивающимся вкладом автотранспорта в загрязнение воздушного бассейна городов Российской Федерации обнадеживает то, что все докладчики отмечали этот аспект и останавливались на экологической проблеме. [c.35] В США, в условиях избытка кокса и подходе к нему как к одному из видов топлива, проблема решается просто. Все, что выносится в потоке дымовых газов, сжигается в специальных печах дожига. Такое решение технически наиболее просто решает экологическую проблему полного дожига летучих и коксовой пыли до прозрачного дыма, обеспечивает полное использование потенциала тепла для производства пара и исключает ухудшение качества анодов за счет отказа от некондиционной пыли. [c.91] Имеются основания предположить, что в дальнейшем, особенно в связи с предполагаемым широким использованием водорода в качестве топлива, проблема взаимодействия вОдорода с металлами приобретет еще большее значение. Известно, что в поисках новых видов топлива, способных решить и проблему экологического кризиса, водород привлекает все более пристальное внимание. [c.113] Из всех аспектов общей экологической картины сегодняшнего дня наибольшее внимание во многих странах мира привлечено к проблеме загрязнения атмосферы вредными веществами, образующимися в результате использования продуктов переработки нефти, прежде всего автобензина и дизельного топлива при их использовании на автотранспорте. Автотранспорт является специфическим источником загрязнения, характеризующимся следующими особенностями [c.5] Одной из самых острых проблем при этом остается проблема отопления данного вида жилья. В зависимости от того, как она будет решаться, во многом будет определяться экология и состояние окружающей среды различных территориальных образований из индивидуальных жилых домов. В этом плане накоплен большой опыт в индустриально развитых странах. Учитывая актуальность затронутой проблемы, приведем здесь практически полностью описание технологии отопления с использованием индивидуальных печей на новом технологическом уровне, начиная с производсгва качественного, экологически взвешенного топлива, и заканчивая использованием совершенных котлов, работающих в автоматическом режиме [19.36]. [c.579] Среди альтернативных энергоносителей для транспорта следует особенно отметить водород, а также водородсодержащие топлива (синтез-газ — Н2 + СО). Водород обладает чрезвычайно высокой энергоемкостью (теплотворной способностью почти в три раза большей, чем у традиционных нефтяных топлив) и уникальными экологическими качествами [1.64—1.65]. Основной проблемой применения чистого водорода является отсутствие инфраструктуры его производства в необходимых для транспорта количествах, сложности хранения, транспортировки и заправки автомобилей. Водород (синтез-газ) может быть получен в конверторе непосредственно на борту автомобиля из метанола или другого энергоносителя. Однако себестоимость получения водорода частичным окислением углеводородных топлив, гидрированием угля, электролизом воды и другими способами в пересчете на единицу получаемой энергии в 2-10 раз выше себестоимости получения традиционных жидких топлив или природного газа [1.66]. Получение синтез-газа из метанола на борту автомобиля за счет использования теплоты отработавших газов пока также дороже использования нефтяных моторных топлив. Поэтому в ближайшей перспективе широкое применение этого энергоносителя на транспорте проблематично. [c.24] Метиловый спирт (метанол)—важное соединение для получения главным образом формальдегида, а также диметилсульфата, диметилтерефталата, метилацетата, диметилформамида, антидето-пационных смесей (тетраметилсвинец), ингибиторов, антифризов, метиламина, метилового эфира акриловой кислоты, лаков, красителей и других продуктов. В чистом виде применяется в качестве растворителя и может быть использован как моторное топливо или как высокооктановая добавка к нему. Применение метанола в двигателях внутреннего сгорания решает как энергетическую, так и экологическую проблемы, так как при сгорании метанола образуются только водяной пар и СОг, тогда как при сгорании бензина— оксиды азота, СО и другие токсические соединения. [c.164] Истощение нефтяных месторождений, рост цен на моторные топлива, обострение экологических проблем, вызванное резким увеличением автомобильного парка, предопределяют необходимость поиска альтернативных топливно-энергетических ресурсов. Диапазон топлив, получаемых из этих ресурсов, достаточно щирок. Это и топлива из полезных ископаемых природного газа, газовых конденсатов, угля, горючих сланцев, битуминозных песков топлива растительного и животного происхождения растительные масла, топлива из биомассы и животных жиров, получаемые из неорганических и органических ресурсов синтетические топлива, спирты и эфиры. Использование альтернативных топлив обеспечит решение проблемы замещения нефтяных топлив, значительно расширит сырьевую базу для получения моторных топлив, облегчит решение вопросов снабжения транспортных средств топливом. Однако каждое из этих топлив имеет свои преимущества и недостатки. [c.474] Химическую переработку основного компонента природного газа - метана в жидкие энергоносители и экологически чистые моторные топлива можно рассматривать как альтернативу реализации части газа по более высоким ценам. Использование технологий СЖТ может стать также эффективным решением проблемы утилизации низконапорных газов Надым-Пур-Тазовского региона Западной Сибири. При этом ДМЭ может рассматриваться и как энергоноситель, и как экологически чистое [c.46] В настоящее время использование сжиженного природного газа в качестве топлива и хладагента является одним из возможных решений проблемы повышения экологической чистоты авторефрижераторной техники. [c.17] Отслеживая тенденции мирового развития двигателестроения и отношения к проблемам экологической безопасности и ресурсосбережения, Заволжский моторный завод (ЗМЗ), наряду с созданием экологически безопасных бензиновых и дизельных двигателей, значительное внимание уделяет и использованию природного газа в качестве моторного топлива. [c.11] Энергетические и экологические проблемы приобретают в в настоящее время первостепенное значение и должны рассмат-ризаться в тесной взаимосвязи. Решение энергоэкологических проблем в большей или меньшей степени могут обеспечить №дующие мероприятия создание более совершенных энергоустановок нового типа совершенствование рабочего процесса "градиционных ДВС и применение систем нейтрализации отработавших газов использование в традиционных ДВС новых Видов топлива. [c.3] В данном издании рассматриваются проблемы эффективного использования топлива, в основном, на примере металлургических технологий и энергетических установок. Однако, многие принципиальные положения, затронутые в материалах и главах, имеют общетехнологическое звучание и могут с успехом быть использованы в любых технологиях. Речь, в частности, идет о таких разделах, как характеристики и подготовка топлив и ценовая политика методика определения полной энергоемкости продукции теория тепломассообменного анализа и эффективностей энерготехнологических процессов современные методики моделирования и расчеты процессов тепломассообмена технологические характеристики факела и общие требования к горелочным устройствам стратегия развития энергообеспечения и потенциал энергообеспечения стандартизация и сертификация при использовании топлив принципы регенерации теплоты и использования вторичных энергоресурсов энергоаудит и методы оценки эффективности работ по энергосбережению учет энергоресурсов системы и приборы использование топлива и экологические щ>облемы. [c.18] В общей структуре издания можно до некоторой степени условно выделить четыре основных раздела. В первом разделе рассматриваются общие принципы энергосбережения и потенциал энергосбережения, энергетические ресурсы и характеристики топлив. Во втором разделе приводятся материалы по современным методам математичесшго моделирования и по методам интегрального энергетического анализа, теории факельных процессов и по общим требованиям к горелочным устройствам. Третий, очень важный, раздел связан с конкретным материалом по повышению эффективности использования топлива для определенных технологий. В соответствии с ранее провозглашенным принципом стадийности (переделов) (см. рис. В.1), вначале при этом приводятся материалы по общей характеристике данного передела (их, как это след ет из предыд> щего, выделено четыре) и соответствующей макрозоне технологических процессов, устанавливаются общие (стадийные) приемы математического моделирования. В дальнейшем приводятся наиболее характерные примеры возможностей повышения эффективности технологического использования топлива на конкретных агрегатах (в том числе на базе математического моделирования), относящихся к данной стадии технологических процессов, и конкретно ее (стадии) реализации. И, наконец, в четвертом разделе рассматривается ряд важных организационных принципов и приемов, применяемых при разработке методов повышения эффективности технологического использования топлива — это методы стандартизации, приемы энергоаудита, оценки эффективности работ по энергосбережению, а также рассмотрены вопросы учета энергоресурсов и экологические проблемы. [c.24] При этом и в данной работе обращается внимание на наличие тесной связи между геплообменной и экологической проблемами, применительно к использованию топлива в печах. Рассмотрим этот вопрос подробнее. [c.576] Проблема синтеза оптимальных ресурсосберегаюищх ХТС непосредственно связана с созданием безотходных производств [6J, не нарушающих экологического равновесия, с тем, чтобы антропогенная деятельность человека стала звеном з естественном кругообороте вещества и энергии в биосфере. Таким образом безотходное производство, главными особенностями которого являются создание замкнутых циклов преобразования веществ и энергии, а-также комплексное испа. гьзование и глубокая переработка природных ресурсов, подразумевает необходимость рационального использования собственных вторичных энергетических ресурсов производства. Это способствует значительному сбережении первичных энергоносителей, в частности топлива, и максимальному уменьшению теплового загрязнения окружащей среды. [c.7] Сегодня нефть является практически единственным источником удовлетворения потребности двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в моторном топливе. Среди различных видов транспорта (воздушного, морского, речного, железнодорожного и т. д.) ее роль особенно велика в автотранспорте, на потребности которого тратится более 50 % от общего количества добытой нефти, что обусловлено огромным количеством автомобилей. Если в 1896 г. в мире всего было 4 автомобиля, то в 1920 г. уже около 10 млн, а в настоящее время мировой автомобильный парк насчитывает более 700 млн единиц и продолжает быстро расти. Поэтому экономические и экологические проблемы, связанные с использованием традиционного моторного топлива в двигателях транспортных средств, актуальны для всех промышленноразвитых стран. [c.485] Экологические проблемы, связанные с использованием традиционного моторного топлива в двигателях транспортных средств, актуальны во всем мире. Во многих странах приняты жесткие требования по экологизации автотранспорта. В результате с 1993 по 1999 г. за рубежом количество вредных веществ в отработанных газах автомобилей снизилось примерно в 2 раза, а всего за последние 40 лет содержание токсичньгх компонентов уменьшилось на 70 %. [c.507] Идея использования растительных масел в качестве топлива для дизельных двигателей не нова. Еще в 1900 г. на Всемирной выставке в Париже Рудольф Дизель демонстрировал стационарный двигатель, работающий на арахисовом масле [5.21]. Вновь появившийся интерес к растительным маслам возрос в связи с топливно-энергетическим кризисом, быстрым ростом цен на нефть и нефтепродукты, обостряющимися экологическими проблемами. Поэтому возобновились широкомасштабные исследования по применению альтернативньгх топлив в двигателях транспортных средств различного класса легковых и грузовых автомобилей, двигателях сельскохозяйственного назначения [5.2, 5.14, 5.16]. [c.192] Анализ топливообеспечения всех видов транспорта, выполненный учеными многих стран мира, показывает, что в ближайшее будущее из-за истощения нефтяных ресурсов наступит эпоха природного газа. Именно по этой причине во многих странах уже в настоящее время приняты национальные программы перевода транспортных средств на использование в качестве моторного топлива сжатого природного газа. В Российской Федерации принято Постановление Правительства от 15 января 1993 г. № 31 "О неотложных мерах по расширению замещения моторных топлив природным газом", в котором говорится о производстве газобаллонных автомобилей и расширении сети автомобильных газонаполнительных компрессорных станций. Перевод на газовое топливо разрешит и экологические проблемы, поскольку значительно снижает загрязненность атмосферного воздуха. В связи с этим предприятия, имеющие газобаллонные автомобили, в целях безопасной эксплуатации должны периодически проводить техническое освидетельствование газовых баллонов, согласно Правилам, утвержденным Госгортехнадзором. Проверка газовых баллонов производится на специализированных участках. В помощь службам Газпрома, а также предприятиям, эксплуатирующим газовые баллоны как с природным, так и с углекислым газом, кислородом, азотом, аргоном и сжиженным нефтяным и другими газами, Пензенское конструкторско-технологическое бюро арматуростроения (ПКТБА) осуществляет поставку оборудования для технического освидетельствования газовых баллонов. [c.3] Важнейшей проблемой экологии и химмотологии является перевод транспорта и энергетики на использование топлив с улучшенными экологическими свойствами. Товарные моторные и остаточные топлива должны быть максимально очищены от сернистых гоедмнений. В перспективе мотор- [c.102] В частности, даны полные сведения, касающиеся физических и химических свойств изобутилена, методов синтеза и анализа мономера. Предпочтение отдается последним достижениям, связанным с использованием ионообменных смол - катионных катализаторов для реакций изобутиленового сырья со спиртами как первой стадии получения высокочистого мономера и одновременно основной реакции получения алкилтретбутиловых эфиров - экологически чистых антидетонационных добавок к топливам. Проанализированы и обсуждены данные по кинетике и термодинамике реакций, оптимизации процессов. Расширены сведения о нетрадиционном способе получения изобутилена - термокаталитической деструкцией изобутиленсодержащих и других углеводородных полимеров (олигомеров), где параллельно решается проблема утилизации нестандартных продуктов. Дополнены ранее известные данные по некоторым химическим свойствам и лабораторным методам синтеза изобутилена, обсуждены промышленные варианты процессов. [c.377] Основной проблемой использования угля является зафязне-ние окружающей среды продуктами его переработки, выбрасываемыми в атмосферу. Экологическая опасность угольной энергетики обусловлена высокой эмиссией СО , 80 и N0 при сжигании топлива. Снижение экологического ущерба окружающей среды может быть достигнуто переходом к использованию облагороженного угля, синтетических газообразных и жидких топлив и других продуктов, получаемых переработкой угля. Внедрение таких технологий играет ключевую роль в снижении стоимости энергии и уменьщении вредного воздействия на окружающую среду. [c.5] В связи с эти.м химики вместе со спецналистамп других областей знании разрабатывают процессы подготовки низкокалорийных топлив к сжиганию, а также решают проблемы, связанные с охраной окружающей среды прп сжигании тверды. топлив. Так, ископаемые угли содержат значительные количества серы, которая при сгорании топлива может попадать в атмосферу 3 виде сернистого газа. Работы по созданию экологически безвредных способов использования твердых видов топлива ведутся совместно учеными ряда стран, входящих в СЭВ. Разрабатываются экономически рентабельные технологии переработки бурых углей в жидкое и газообразное топливо. [c.9] Увеличение потребления высокосернистых котельных топлив на тепловых станциях обостряет проблему экологической безопасности в связи с нарастанием количества выбросов оксидов серы и других продуктов сгорания в ат лосферу. Одним из путей решения этой проблемы является применение присадок к котельному топливу. Использование присадок позволяет повысить полноту сгорания топлива, уменьшить количество коксовых отложений на поверхностях нагрева, снизить образование оксидов азота, ди- и триоксида серы. [c.64] Роль государства в вопросах экологизащш автотранспорта особенно видна на примере США. За последнее десятилетие в США принят ряд законодательных актов, в которых самое пристальное внимание уделяется проблеме улучшения экологической обстановки в городах и населенных пунктах закон Об альтернативном моторном топливе , закон О чистом воздухе , закон Об энергетической политике и др. На основе этих законов министерство энергетики США значительно расширило научно-исследовательские работы в секторе потребления энергоресурсов в автотранспорте и разрабатьшает новые программы по ускоренному широкомасштабному использованию альтернативных видов топлив. [c.508] Таким образом, природный газ по запасам, экономичности добычи, возможностям использования, экологическим свойствам является наиболее перспективным ресурсом, способным обеспечить потребности человечества в энергии и углеводородном сырье, по крайней мере, в текущем столетии. Газовая пауза может дать человечеству шанс решить проблему стабилизации населения и обеспечения его ресурсами без серьезных катаклизмов мирового масштаба, а природный газ и газохимия могут сыграть в экономике и энергетике XXI в. такую же роль, какую сыграли в XX в. нефть и нефтехимия. Следствием понимания возрастающей роли природного газа не только как энергоресурса, но и как нефтехимического сырья явился резкий всплеск интереса к проблеме его химической переработки, особенно процессам превращения в жидкие углеводороды и моторное топливо, по так называемым СТ1-технологиям, [c.78] chem21.info | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
