grade Celsius

Combustibilii sunt acele substanțe, indiferent de starea lor fizică, care sunt capabile să elibereze o cantitate mare de căldură atunci când interacționează cu oxigenul din aer și dezvoltă o temperatură ridicată; se găsesc pe scară largă în natură sau pot fi obținute din materii prime naturale în dezvoltarea lor relativ simplă; ieftine sunt, de asemenea, disponibile; nu emit produse dăunătoare sănătății umane și animale și sunt relativ ușor de aprins. Mai mult, dacă sunt date în mod natural sau obținute prin prelucrarea adecvată a materiilor prime naturale sunt naturale și artificiale. Sunt clasificate după starea fizică - solidă, lichidă și gazoasă și după compoziția lor elementară. Unii combustibili sunt doar carbon (cocs, cărbune etc.), iar un al treilea este carbonul, hidrogenul și oxigenul (lemn, turbă, cărbune, apă gazoasă, alcool etc.). În condiții normale, unii combustibili nu se schimbă, alții suferă o modificare mai mică sau mai mare în compoziția lor - unii cărbuni, un număr de combustibili lichizi etc.

În aproape toți combustibilii există două ingrediente foarte diferite - partea organică combustibilă și partea necombustibilă (balast), care constă din umiditate și minerale. Deci se poate da expresia generală a combustibilului - parte organică + balast = 100. Partea minerală după arderea combustibilului, așa-numitul cenușă, constă în principal din carbonați, sulfați, silicați, fosfați și altele asemenea din potasiu, calciu, fier, sodiu și altele asemenea. În combustibilii gazoși, balastul este format din CO2, azot și vapori de apă. Aspectele negative ale părții necombustibile sunt exprimate în reducerea părții combustibile utile și participă la transport (costuri) pe aceasta; îndepărtează o parte din căldură prin încălzire; în prezența umezelii și a gazelor necombustibile, acestea se încălzesc și scot o parte din căldură prin coș în atmosferă; atunci când partea necombustibilă este solidă, uneori se topește pentru a forma zgură, care înfundă grătarul cuptorului și astfel perturbă arderea adecvată și, în plus, o conversație de combustibil rămâne inclusă în zgură fără a arde. De regulă, cenușa de culoare închisă se topește la o temperatură mai mică decât lumina.

Conținutul de umiditate al combustibilului depinde de modul în care este obținut și stocat. Și în conformitate cu aceasta, se disting următoarele stări ale combustibilului: funcționarea, când nu este supus uscării, adică o stare în care combustibilul ajunge la consumator; aerul uscat este umiditatea depozitată în laborator (în aer) în condiții normale - uneori numită umezeală higroscopică sau de laborator; umezeala rămasă după ce combustibilul a fost uscat la 105 grade Celsius până la greutatea constantă este absolut uscată.

Cel mai important factor pentru calitatea combustibilului este compoziția părții combustibile. Determină efectul caloric, capacitatea combustibilului de a da o flacără lungă sau scurtă, de a emite produse volatile, cât de mare va fi temperatura și așa mai departe. Se compune din compuși de carbon, hidrogen, oxigen și uneori azot și sulf. Cele mai importante sunt carbonul și hidrogenul, iar conținutul lor determină calitatea combustibilului. Dacă există mai mult carbon în combustibilii solizi, acestea ard cu o flacără scurtă sau fără flacără. Cantitatea mai mare de hidrogen determină producția de substanțe rășinoase volatile, care, atunci când sunt arse, dau o flacără fumurie. Oxigenul reduce calitatea combustibilului, deoarece în timpul procesului de ardere dă apă cu hidrogen, care îndepărtează o parte din căldură. Conținutul de azot este practic irelevant pentru efectul caloric al combustibilului. Sulful, în funcție de compușii în care combustibilul este prezent în timpul arderii, dă fie SO2, care corodează pereții încălzitorilor, fie nu arde dacă este sulfat.

Combustibili solizi

Numai cărbunele va fi luat în considerare. Acestea sunt rezultatul unui proces de carbonizare sub influența unui număr de agenți geo- și biochimici ai plantelor inferioare - alge, mușchi, ierburi etc. în epocile geologice trecute. Acestea sunt împărțite în cărbune tânăr sau brun cu un proces de carbonizare ușor avansat și cărbune vechi, real sau negru cu un proces de cărbune semnificativ avansat.

Cărbun brun

Au o culoare maro deschis până la maro închis. Conținutul de carbon este de 65-75%, apa în momentul extracției este de 40-50%, iar în stare uscată la aer 10-20%. Destul de bogat în sulf și azot. Efectul caloric pe kilogram de cărbune variază de la 3.000 la 6.000 kcal. În funcție de proprietățile lor fizice, gradul procesului de carbonizare și puritatea cărbunelui sunt împărțite în mai multe tipuri - lemnoase - cu structură din lemn, pământești - fără structură a plantelor, zone umede sau mlaștini - cu resturi de plante mlaștine și așa mai departe. O mare importanță este conținutul de bitum, adică substanțe care sunt solubile în benzen și care pot fi extrase cu acest solvent.

Bitumul este o masă negru-maroniu cu un punct de topire scăzut. Conform conținutului său de bitum, cărbunele brun este împărțit în slab (mai puțin de 5% bitum), gras și bituminos (peste 15% bitum). Conținutul de bitum este esențial pentru calitatea cărbunelui brun. Determină adecvarea lor pentru brichetare. Produce ceară minerală, gudron și așa mai departe. Numai cărbunele gras este potrivit pentru brichetare. Dezavantajul brichetelor este că au aruncat în vatră „se topesc”, se sfărâmă și cad sub grătar.

Cărbun negru

  • Sunt obținute într-un stadiu semnificativ avansat al procesului de carbonizare. Culoarea este neagră (mată sau lucioasă). Acestea conțin 75-90% carbon, conținutul de apă în momentul extracției este de aproximativ 7%, în stare uscată la aer este de obicei sub 1%. De asemenea, conțin anumite cantități de sulf și azot. Efectul caloric este în medie de 8500 kcal, raportat la masa pură combustibilă. Unele tipuri de cărbune negru au proprietatea de a arunca bucăți mai mari în vatră și astfel nu cad sub grătar, altele în condiții de cocsificare dau bucăți puternice de cocs. Și în mod corespunzător sunt bogate în bitum.

Clasificarea tehnică a cărbunelui tare se bazează pe produse volatile (lungimea flăcării) și gradul de sinterizare (calitatea cocsului obținut). Și în conformitate cu aceasta, există cărbuni uscați, cărbuni grași, cărbuni grași adevărați, cărbuni slabi sau antracite sau antracite reale. În legătură cu produsele volatile care fac cărbunele potrivit pentru cocsificare sunt cărbunele greu gras. Cărbunele uscat și slab nu dă cocs de calitate.

Combustibili lichizi

Avantajul acestor combustibili față de cei solizi este că nu dau cenușă, pot fi introduși continuu și corect în vatră și au un efect caloric semnificativ ridicat. Dezavantajul este că injectat sub formă de jet sau picături se amestecă slab cu aerul din vatră și arderea incompletă produce fum abundent. Având în vedere acest lucru, au fost dezvoltate arzătoare speciale, cu ajutorul cărora combustibilul este „pulverizat” înainte de amestecare și se amestecă bine cu aerul. Petrolul diferă de combustibilii lichizi naturali sau de petrol și de produsele petroliere artificiale, distilatele de cărbune și distilatele din șistul bituminos.

Petrol, petrol sau țiței

Se compune din hidrocarburi solide și lichide. În ceea ce privește originea sa, există două teorii - originea anorganică, se crede că este rezultatul interacțiunii apei cu carburile metalice formate din masa de foc din interiorul pământului și originea organică, formată din grăsimi animale și materiale din ceară, care sub influența temperaturilor ridicate și a presiunii ridicate și a agenților geochimici au dat în cele din urmă petrolului - un amestec de hidrocarburi.

Uleiul de petrol nu este potrivit în scopuri tehnice. Prin urmare, este supus distilării fracționate. Fracțiile sunt:

Pentru a calcula că în anii următori rezervele de petrol vor fi epuizate, au fost dezvoltate metode de transformare a combustibilului solid în lichid. În prima metodă (Bergius), cărbunele este descompus cu ulei mineral greu și supus la 400-450 grade Celsius și la o presiune de 150-200 atmosfere, și mai mult, la acțiunea hidrogenului. În aceste condiții, substanțele organice complexe sunt hidrogenate și descompuse în hidrocarburi mai simple. În a doua metodă (Fischer-Tropsch) cărbunele este transformat în gaz apos (CO și H2), care la presiune normală și 270 grade Celsius în catalizatorii Co și Cr2O3 și alții este transformat în hidrocarburi asemănătoare benzinei.

Combustibili gazoși

Ei au marele avantaj față de combustibilii solizi și lichizi, că raportul combustibil gazos-aer este foarte bine reglat, nu dau reziduuri și așa mai departe. Acestea sunt: