витализм и его крах. Углеродное топливо, его виды и назначение
 Скачать 359.32 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ РЕСПУБЛИКИ КОМИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ВОРКУТИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ» Реферат «Углеродное топливо, его виды и назначение» Автор: Колесников Юрий Юрьевич, 09.02.01 «Компьютерные системы и комплексы», Группа КСК-22, 1 курс Преподаватель: Михайлова Вероника Фёдоровна Воркута 2023 Содержание Ведение……………………………………………………………………………………………3 1. Что такое углеродное топливо?…………………………………………………………………………………………..3 1.1. Углеводородное топливо: основные разновидности…………………………………………………………………………………4 1.2 Углеводородное топливо жидкое…………………………………………….5 1.3 Углеводородное топливо в сжиженном виде………………………….6 1.4 Углеводородные топлива, получаемые из пара и солнца……...7 2.1 Свойства углеводородного топлива………………………………………….8 3.1 Применение углеводородных топлив……………………………………..10 4.1 Плюсы и минусы углеводородных сжиженных и жидких топлив…12 Заключение……………………………………………………………………………………15 Список литературы…………………………………………………………………………………….16 Введение Углеводородное топливо — полезное вещество с высоким содержанием в составе углеводорода без определенной температуры кипения. Оно может из воздуха поглощать и растворять воду. В качестве источников для его получения используют природный газ и сырую нефть. Углеводородное топливо — это нефтяное жидкое и сжиженное топливо, горючие газы. Углеводородов в его составе от 96 до 99%. Тепловая способность вещества прямо пропорционально зависит от содержания водорода. Самая большая тепловая способность у метана, поскольку в его составе 25% водорода. Где применяется углеводородное топливо? Какими свойствами оно обладает? Какие его виды существуют? В чем заключаются преимущества и недостатки углеводородных топлив? Почему очень важно правильно подбирать его для двигателя? Как оно влияет на рабочие параметры мотора? Давайте разбираться. Где применяется углеводородное топливо? Какими свойствами оно обладает? Какие его виды существуют? В чем заключаются преимущества и недостатки углеводородных топлив? Почему очень важно правильно подбирать его для двигателя? Как оно влияет на рабочие параметры мотора? Давайте разбираться. Углеводородное топливо: основные разновидности  Различают три ключевых вида углеводородного топлива — сжиженное, жидкое, от пара и солнечного света. О каждом более подробно. Продукт переработки нефти. Изготавливается таким способом: когда сырая нефть нагревается, ее переводят в газ, после чего из нее отбирают тяжелые, вязкие и трудносгораемые углеводороды, так до того момента, пока не получится готовый продукт — бензин. Остатки перегонки — мазут — разделяют на фракции: смазочные технические масла, дизельное топливо, вазелин. В результате переработки некоторых сортов нефти получают парафин и гудрон. Их активно используют в дорожном строительстве. Самые популярные виды жидкого топлива: 1- Бензин. Состав топлива этого вида сложный, включает огромное количество отдельных углеводородов. Его производят из 50% сырой нефти. Состоит из продуктов полимеризации, природного и обычного бензина, полученного в ходе крекинг-процесса, сжиженных газов, моторного топлива. 2- Керосин. Один из самых легких и летучих видов топлива. Входит в состав моторного технического топлива. У него большая вязкость, горит ясным и высоким пламенем, не образует копоть и углистый осадок. Медленно нагревается, используется при производстве реактивного топлива, отличается фракционным составом, применяется в разных сферах и отраслях. 3- Дизельное топливо. Этот вид топлива применяют в моторах, в которых горючее воспламеняется при температуре не более 7 тыс. градусов. 4- Каменный уголь. Перерабатывают по технологии гидрирования, коксования или неполного сгорания. Под воздействием высоких температур меняет состав, распадается на кокс и летучие составляющие, при охлаждении из летучих составляющих испаряются аммиачные воды, смолы, остаются этилен, метан, азот, бензол, аммиак, т. д. Если пропустить через серную кислоту перечисленные вещества, то выделится сульфат аммония — одно из самых востребованных удобрений. Поглощение бензола осуществляют с помощью растворителя.  Углеводородное топливо в сжиженном виде Не используют в виде газа. Служит источником тепла в районах и местах без централизованного отопления. Яркий представитель рассматриваемого вида топлива — это метан. Если охладить его до температуры –160 градусов, происходит его сжатие и переход в бесцветную жидкость без запаха. Показатель плотности метана 0,5 кг/л. Разновидность углеводородного топлива весит в два раза меньше, чем вода. Он взрывобезопасный и невоспламеняемый, поэтому его безопасно перевозить. Если нормализовать температуру, метан снова станет газом. Не используют в виде газа. Служит источником тепла в районах и местах без централизованного отопления. Яркий представитель рассматриваемого вида топлива — это метан. Если охладить его до температуры –160 градусов, происходит его сжатие и переход в бесцветную жидкость без запаха. Показатель плотности метана 0,5 кг/л. Разновидность углеводородного топлива весит в два раза меньше, чем вода. Он взрывобезопасный и невоспламеняемый, поэтому его безопасно перевозить. Если нормализовать температуру, метан снова станет газом. Углеводородные топлива, получаемые из пара и солнца Эта разновидность топлива появилась относительно недавно. Ее впервые в 2016 году получили в американской лаборатории, используя в атмосфере CO₂, пар и солнечный свет. В специальном проточном реакторе пар под высоким давлением смешивали с углекислым газом, в качестве катализатора выступал солнечный свет. Разработчики утверждают, что в скором времени их способ получения углеводородного синтетического моторного топлива станет популярным даже при условии дешевой нефти. Свойства углеводородного топлива Углеводородные топлива имеют следующие свойства: 1- Коррозионные. Вызывают окислительные реакции сплавов и металлов, поскольку содержат в своем составе серу, органические кислоты, воду, азотистые соединения (чем их больше в составе, тем агрессивнее углеводородные топлива), могут быть разной стабильности в зависимости от содержания. 2- Высокая скорость горения, воспламеняемость. Зависит во многом от значения цетанового числа. Чем больше углеводов в топливе, тем выше цетановое число. 3-Высокая температура кипения. У каждой разновидности углеродного топлива она своя или не ограничивается какими-либо конкретными показателями. 4-Устойчивость к накоплению статического электричества. Топлива с высоким содержанием углеродов и водорода не вызывают и не сохраняют свободный электрический заряд на поверхностях и в объеме диэлектриков. 5-Улучшенная электропроводимость. Топлива с большим количеством углеводородов в составе хорошо проводят электрический ток и имеют низкую величину электрического сопротивления. 6-Летучесть. Хорошо испаряются, легко переходят из жидкого в газо- и парообразное состояние. 7-Взрывоопасность. Углеродистые топлива имеют низкую температуру вспышки, поэтому легко воспламеняются, горят и взрываются в определенных производственных условиях. 8-Дымность и токсичность. При сгорании выделяют вещества, имеющие достаточно ядовитый состав. 9-Плотность и вязкость. Гарантируют стабильную подачу топлива, его равномерное распыление в камере сгорания. 10-Устойчивость к низким температурам. Топлива с высоким содержанием углеводородов в составе не замерзают в сильные морозы, благодаря этому их сфера использования существенно расширяется. 11-Повышенная температура вспышки. Пары, которые выделяются из топлива, могут вспыхивать в воздушной среде под воздействием источника зажигания, но устойчивого горения не возникает, если сразу удалить источник зажигания. Свойства топлива с высоким содержанием углерода во многом зависят от количества вспомогательных присадок в составе. Применение углеводородных топлив 1-Ключевое назначение жидких углеводородных топлив — использование как горючего в авиационных и ракетных моторных системах, а также в ДВС. Кроме того, их используют в металлургии, химической энергетике, для обогрева помещений в местах, где отсутствует централизованное газоснабжение. 2-Углеводородные сжиженные и жидкие топлива незаменимы в газо- и нефтехимии, электрогенерации, коммунальном хозяйстве. Они гарантируют стабильную и бесперебойную работу НПЗ. Их применяют как сырье для газохимического производства. Из них производят удобрения, пластмассу, цифровые устройства, шины, моющие средства, медицинское оборудование, упаковки. 3-Огромная доля углеводородных жидких топлив приходится на производство авиакеросина, необходимого для обеспечения бесперебойных пассажирских и грузовых авиаперевозок.  4-Углеводородные жидкие топлива, такие как этан, пропан, бутан, используют для отопления жилых помещений и в коммерческом секторе. Их подают в газовые плиты, используют при производстве красок и смол. 5-Нефтяному дистиллятному топливу находят активное применение в дизельных генераторах. Мазут выступает в качестве топлива для отопительных систем. Он незаменим при выработке электроэнергии на ТЭС. 6-Бензин — это одна из самых востребованных разновидностей углеводородных топлив. Ежегодно его потребление стремительно возрастает. Именно сжигание бензина дает более 81% всех выбросов углекислого газа в атмосферу. Плюсы и минусы углеводородных сжиженных и жидких топлив У рассматриваемых топлив много достоинств, основные из них: 1-большая теплоотдача; 2-повышенная температура сгорания; 3-экономичность, минимальный расход применения; 4-огромная прибыль от добычи; 5-комплексность переработки, широкая область применения. От углеводородных топлив напрямую зависят уровень жизни людей и экономическая мощность государств. Основные недостатки энергетических ресурсов: 1-Невозобновляемость. Чтобы повторно накопиться в недрах, требуется от 50 до 350 миллионов лет. 2-Токсичность, ядовитость. При сгорании углеводородных топлив выделяются опасные для человека и природы вещества. 3-Большое количество невостребованных продуктов переработки, например, технических масел, которые засоряют воздух и воду. Огромное токсическое воздействие — один из самых существенных минусов углеводородных жидких и сжиженных топлив. Несмотря на это, мы активно используем их в хозяйственной деятельности, ежегодно наращиваем добычу и производство. Заключение На основании выше сказанного можно сделать следующие выводы. Топливо - это вещество, которое при горении выделяет теплоту, из которой можно получить энергию. Топливо может быть в трех агрегатных состояниях: твердое, жидкое и газообразное, каждый из которых может иметь свой молекулярный состав. Процесс горения у этих видов топлива происходит по-разному. Так для твердого топлива процесс горения проходит следующие стадии: подсушка топлива и нагревание до температуры начала выхода летучих веществ; воспламенение летучих веществ и их выгорание; нагревание кокса до воспламенения; выгорание горючих веществ из кокса. Последняя стадия является основной, так как она определяет интенсивность топливосжигания и газификации в целом. Жидкое топливо сжигают обычно в распыленном состоянии. Распыление топлива позволяет значительно ускорить его сгорание и получить высокие тепловые напряжения объемов топочных камер вследствие увеличения площади поверхности контакта топлива с окислителем. Горение жидких топлив происходит после их испарения в паровой фазе. Скорость горения жидких горючих со свободной поверхности растет с увеличением температуры их подогрева. Сжигание газов производится в топочной камере, куда горючая смесь подается через горелки. В топочном пространстве в результате сложных физико-химических процессов образуется струя горящего газа, называемая факелом. В зависимости от способа подачи воздуха, необходимого для горения, возможны следующие виды сжигания газов: горение однородной газовой смеси, когда сжигается предварительно подготовленная горючая газовая смесь; диффузионное горение газов, когда газ и воздух подаются раздельно; горение смеси газов с недостаточным количеством воздуха, когда газ подается в смеси с воздухом, но количество последнего недостаточно для полного сгорания. Горение всех видов топлив позволяет получать тепловую энергию, которая может быть полезна во всех отраслях промышленности, но также это приводит к неблагоприятным последствиям. Также стоит отметить условное топливо, которое позволяет сопоставить тепловую ценность различных видов органического топлива. Список литературы 1-https://extxe.com/12662/zhidkoe-toplivo-vidy-zhidkih-topliv/ 2- https://life.ru/p/186816 3- https://www.chem21.info/info/1617543/ 4- https://studbooks.net/2499311/tovarovedenie/oblasti_primeneniya_uglevodorodov |