Техноэнерг
Четверг, 21.09.2017, 13:19
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела
Топливо - Теория горения. [224]
Высокотемпературные установки и процессы. [25]
Теплообменные установки и процессы. [56]
Котельные установки - конструкция и принцип работы. [47]
Устройство и эксплуатация оборудования газомазутных котельных. [63]
Металлургическое оборудование. [75]
Конструкции трубопроводной запорной арматуры. [59]
Объемные гидромашины и гидроприводы. [40]
Гидравлика. Гидравлические расчеты. [45]
Смазка оборудования. [49]
Оборудование пароконденсатных систем [20]
Справочник по сборке узлов и механизмов машин. [23]
Универсальные зажимные устройства токарных станков. [45]
Справочник металлиста [46]
Экономика. [21]

Поиск

Календарь
«  Август 2009  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31

Наш опрос
На чем держится наша Вселенная?
Всего ответов: 363

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » 2009 » Август » 10 » Происхождение твердых горючих ископаемых
21:22
Происхождение твердых горючих ископаемых





Происхождение твердых горючих ископаемых

Согласно современной теории, твердые горючие ис­копаемые образовались в результате длительного про­цесса разложения органических веществ, главным образом растений и микроорганизмов, а также веществ животного происхождения. Основную массу исходных органических веществ, способных принимать участие в образовании горючих ископаемых, составляет клетчат­ка (целлюлоза) — высокомолекулярный углевод соста­ва (С6Н]0О5)„. Она является главной составной частью растений. Клетчатка сравнительно устойчивое соеди­нение, при нормальных условиях трудно поддается гидролизу, однако сравнительно легко может разру­шаться микроорганизмами с выделением метана и угле­кислого газа. Цитоплазма клеток растений содержит жиры, углеводы, неорганические соли, воду и белки. Последние представляют собой сложные органические соединения, в состав которых входят азот, углерод, водород, кислород, сера, фосфор, железо.

При одревеснении растительных тканей в стенках клеток отлагается лигнин — высокомолекулярное сое­динение, содержание которого в древесине может быть до 30 %. Древесина содержит также смолистые вещества (смеси органических кислот) и древесный сок (водный раствор различных органических и минеральных сое­динений).

На Земле периодически создавались благоприятные условия для бурного развития растительности. Одним из таких геологических периодов, когда на Земле произ­растали гигантские леса, давшие начало ископаемым твердым топливам, был период, называемый каменно­угольным (225—275 млн. лет назад). Растения отмира­ли, падали в болотистую почву, покрывались водой и илом. На их месте вырастали новые. Так образова­лись мощные скопления отмершей растительной массы. В результате геологических изменений, происходящих в земной коре, растительная масса погружалась на дно водоемов, или покрывалась горными породами. Без до-

I гупа воздуха она подвергалась химико-биологическому

сложению под действием содержащегося в ней кис­лорода и микроорганизмов. Продукты разложения клет­чатки и белка выделялись в виде газов (Н2, 02, М2, СОа и др.) и растворялись в подпочвенных водах. Вещества, наиболее стойкие к биохимическим процессам,— лиг-соски, жиры, углеводороды — практически не раз-Лагаются в течение нескольких геологических периодов. Вещества этой группы и явились основным источником Образования ископаемых топлив.

11роцесс формирования и свойства твердых ископае­мых топлив зависят от исходного растительного материа­ла п условий его преобразования. Отмершая органи­ческая масса высших растений, т. е. деревьев, кустар­ников, папоротников, трав и других, накапливаясь в условиях заболоченной суши, в процессе длительного преобразования превращалась в перегной (гумус), ко-ТОрый является исходным материалом для образования большей части твердых горючих ископаемых — углей гумусового класса (гумолитов).

Различают три стадии образования ископаемых твер-и.1 \ топлив гумусового класса: торфяную, буроугольную и каменноугольную.

На торфяной стадии образования отмершая масса | Ы1 ших растений вначале подвергалась разложению при незначительном контакте с воздухом, затем, после ее опускания под слой воды или покрытия породой,—

1.......... | | у мл воздуха. В процессе такого преобразования

Ц| ........ ые растительные вещества теряли свою первона-

I 1Ы1ую форму и приобретали вид темно-бурой бесструк-гурпой массы, в которой встречаются остатки неразло-ишх( и п полуразложившихся растений. Этот процесс сопровождается некоторым увеличением содержания уг-Ч"11 и органической массе исходного вещества.

Вуроугольная стадия протекала после покрытия тор-
■I
ним голггым и плотным слоем горных пород в ре-
■. н.пне сдвигов земной коры. Вследствие глубокого
I........... ня органического материала к нему лрекра-

гм 1<)С1 у и атмосферного воздуха, следовательно,
ночплоп. окисление его кислородом воздуха. По-
........ ни   пиления и температуры па большой глубине

II    1.... кимичсскпе процессы в пласте вызывали более

...........  иргобрлюпаине органического материала с вы-

|ии м 1.11(41 п подяпого пара. Происходящее при этом


 


дальнейшее увеличение содержания углерода в органи­ческой части вещества называется углефикацией.

Каменноугольная стадия характеризуется наиболее глубокой степенью преобразования исходной органи­ческой массы. В зависимости от степени углефикации различают молодые угли, содержание углерода в ор­ганической массе которых составляет 75—80 %, и ста­рые угли с содержанием углерода 85—90 %.

Конечной стадией преобразования углей гумусового класса является антрацит — разновидность угля с наи­более высокой степенью углефикации. Содержание уг­лерода в органической массе его составляет 94—95 %.

Процесс образования твердых горючих ископаемых из низших растений, микроорганизмов происходит не­сколько иначе. Низшие растения — водоросли, бакте­рии, грибы, лишайники и другие, а также микроор­ганизмы (планктон), богатые жировыми веществами, оседая на дно застойных водоемов мелководных морей, озер, лиманов, подвергались разложению без доступа воздуха. При этом преобразование исходной органиче­ской массы происходило без ее окисления. В результате разложения выделялись различные газообразные сое­динения и образовывался твердый остаток — гниющий ил, или сапропель, полностью изолированный от кис­лорода воздуха слоем воды. Поэтому в его преобразова­нии определяющую роль играет жизнедеятельность ана­эробных бактерий. Сапропель отличается от твердого -продукта преобразования высших растений — гумуса —■ •повышенным содержанием водорода, воска, смолистых веществ и относительно низким содержанием кислорода « минеральных примесей.

Торфяная стадия изменения сапропеля завершается образованием плотной бесструктурной массы, дальней­шее преобразование которой сопровождается относитель­ным увеличением содержания углерода (процесс углефи­кации) и завершается образованием сапропелевых углей.

Твердые горючие ископаемые сапропелевого проис­хождения встречаются относительно редко. К наиболее распространенной разновидности сапропелевых углей принадлежат богхеды — малозольные смолистые бурые или черно-бурые однородные образования с характер ным раковистым изломом, иногда со слабым блеском Благодаря высокому содержанию смолистых вещест| богхеды используются для получения искусственных мшориых топлив и различных синтетических матери­алов.

Горючим ископаемым сапропелевого происхождения являются также битуминозные многозольные глинисто-н шестковые горные породы тонкослоистого строения, называемые горючими сланцами.

Процесс образования горючих ископаемых длился ■ мни миллионов лет. Поэтому торф, полученный в на-чальной стадии преобразования исходной растительной 48ССЫ, в дальнейшем полностью превратился в ископа­емые угли.

Современный торф — сравнительно молодое топливо. Иотраст его составляет десятки и сотни тысячелетий. Такой торф является продуктом неполного разложения Отмерших остатков болотных растений в условиях по-|мшенной влажности и ограниченного доступа воздуха.

■сатных месторождений иногда искусственно поддержи­вают в газоносном пласте давление, например в пласт закачивают отсепарированный газ или другие газы и жидкости. Это позволяет извлекать до 80 % и более га­зового конденсата. Однако содержащиеся в газе меха­нические примеси вызывают быстрый выход из строя компрессоров, а газовый конденсат, вода и сконденси­ровавшийся водяной пар занимают часть объема газопро­вода и способствуют образованию углеводородных гид­ратов — кристаллических твердых веществ. Последние снижают пропускную способность газопроводов и уве­личивают расход энергии на компримирование. Кроме того, недостаточное отделение газового конденсата при­водит к потере этого ценного сырья для нефтехимиче­ской промышленности. Поэтому перед подачей в маги­стральный газопровод все природные газы подвергают­ся первичной обработке. При этом газ из газовых место­рождений   нуждается только в осушке и очистке от механических   примесей, а из газа газоконденсатных месторождений, кроме того, необходимо выделить газо­вый конденсат.

На газоконденсатных промыслах осушку и извле­чение газового конденсата совмещают в одном процес­се низкотемпературной сепарации. В начальный пе­риод эксплуатации месторождения для охлаждения газа используют эндотермический процесс дросселирования избыточного пластового давления, а в дальнейшем, по мере падения этого давления, с помощью холодиль­ных установок. Для предотвращения образования гид­ратов в газ вводят специальный растворитель гидратных соединений, например диэтиленгликоль.

Если в газе содержится значительное количество се­роводорода, кислорода, оксида углерода (IV), вызываю­щих коррозию металла, то их удаляют или уменьшают концентрацию до допустимых пределов.

Газовый конденсат затем направляют на нефтепере­рабатывающий завод, где его перерабатывают вместо с нефтью или отдельно с учетом его фракционного со* става.

пленение качества твердого топлива 14  'дниюлыюм хранении при /

1ри длительном хранении твердого топлива под влия-II   фи шко-химического воздействия атмосферы, ат-ИИС'М лрных осадков и влаги качество твердого топлива "Ф'пмется. Этот процесс называется выветриванием, л к1 ич,ног физические и химическое выветривание. Фи-1 кос пыветривание осуществляется под действием |'.;|\ изменений температуры, вызывающих растрес-|кмк1^|пс частиц топлива и их измельчение. При хими-

I      ниш >м ш.шетривании происходит медленное окисление 16СКОЧИХ элементов топлива кислородом атмосферного орюуха, а также кислородом и углекислым газом, со-оздуащимися в атмосферных осадках.

рж/ ими ческое выветривание вызывает изменение состава Снижение теплоценности топлива. Например, при |   ПОГгнии донецких углей в штабелях за 6 мес. их теп-црянс сгорания снижается на 2—5%, причем наиболь-|| ^отеря теплоценности наблюдается у углей с низкой Шаяпиью углефикации. Наиболее подвержены окисле-п не! -топлива с пористой структурой, например торф, ПИЮ ;; и молодые каменные угли.

"\рьиЛплота, выделяемая при протекании медленных ре-Ге» окисления, обычно рассеивается в окружающую ц| пни, не вызывая заметного повышения температуры

редуува. Однако при определенных условиях, например

щ'чае местного ухудшения теплоотвода, теплота на-• у'вается в слое топлива и температура повышается. I И1 Шире повышения температуры скорость окисления Ни м^чивается, процесс  самоускоряется и может вы-

II          самовоспламенение топлива.

I щ. (Я каждого топлива (кроме антрацита, который сам Мгорается) существует экспериментально определен-Ш ио I/ачепие температуры, по достижении которой про­нос :»1Мт его   самовоспламенение. Такая температура п. '"Ищется критической. Для бурых и каменных углей 1Ыиг»ставляет 60—70 СС.

и | с<Уи хранении углей, склонных к самовозгоранию,

11р<редупреждения проникновения воздуха внутрь | I  пля его наружная поверхность уплотняется катка-

Ц". целях уменьшения нагревания штабеля от сол­он   И о излучения производится побелка поверхности

...... юг    известковым  раствором.   Высота и ширина

щи...


Завантаж

Цмгм цзо можлипсп, с[»ти;

шутер гю исгх>ж1' ] I, ц ■ I........................

реальна эбра та фунир фи


штабеля, расстояние между штабелями и сроки хранения угля каждого вида топлива устанавливаются техническими условиями. При повышении температуры топлива до 40 °С производится дополнительное уплотнение штабеля кат­ками, покрытие его поверхности слоем глины и т. д. Если температура угля в какой-либо точке штабеля поднимается до 60—70 °С, то производится разборка штабеля топлива, его охлаждение и первоочередное использование.


Категория: Топливо - Теория горения.
наука нормы правила классификация характеристики Характеристика температура расчет схемы газ теплота размеры параметры вода энергетика трубопровод оборудование смазка требования схема конструкция устройство масло котел Топливо технология пар жидкость давление насос
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright MyCorp © 2017