Елементарний склад палива - Студопедія
Для аналізу теплових характеристик палив, визначення складу газів, отриманих у процесі горіння, інших теплових розрахунків необхідно знати хімічну структуру кожного виду палива.
До складу органічної частини палива входять п'ять хімічних елементів: вуглець С, водень Н, кисень О, сірка S та азот N. Крім того, паливо містить мінеральні домішки А, що потрапили ззовні у вихідну поклад, і вологу W, що представляють зовнішній баласт палива.
Горючими елементами палива є вуглець, водень та сірка. Наявність оксидів сірки в продуктах згоряння при певних концентраціях є небезпечною для всього живого, в тому числі і для людини, і тому вимагає вжиття заходів для розсіювання їх в атмосферу.
Сірка - S у твердому паливі міститься у вигляді органічних сполук (органічна сірка SО), сірчистих сполук із залізом (колчедана сірка SК) та сірчанокислих сполук у вигляді сульфатів (сульфатна сірка SС).
Органічна та колчедана сірка при згорянні палива окислюється, утворюючи SO2 та SO3.
Тому органічна і колчеданная сірка називається горючою чи летючою сіркою, тобто. SЛ = S0 + SК, %.
При повному згорянні 1 кг паливної сірки виділяється близько 9,05 МДжтеплоти.
Сульфатна сірка при згорянні палива переходить до складу золи, практично не беручи участь у горінні. Тому сульфатна сірка називається негорючою або нелетючою сіркою.
Вміст сірки у твердому паливі досягає 8% і більше.
Сірка в рідкому паливі міститься у вигляді сірчистих сполук, а також у вільному стані. Зміст її сягає 3,5%.
Сірка в газоподібному паливі знаходиться у вигляді сірководню H2S та сірчистого газу SO2.
Сірка у складі палива є небажаною складовою. Цепояснюється тим, що продукти згоряння сірки SО2і SO3в присутності вологи можуть утворити сірчисту і сірчану кислоти, а останні викликають інтенсивну корозію металів парогенераторів, двигунів внутрішнього згоряння, будівельних конструкцій в ін. Крім того, сірчистий і сірчаний гази, що викидаються з продуктами , шкідливо впливають на здоров'я людей, а також на навколишній тваринний і рослинний світ.
Зола - А являє собою мінеральний залишок, що отримується при повному згорянні палива. Вона є результатом розкладання та часткового окислення мінеральних домішок палива. До таких домішок відносяться сульфати, карбонати, силікати, фосфати, хлориди, піриту та інші сполуки. До складу золи входять оксиди MgO, CaO, Na2О, К2О, SiО2, FeO, Fе2О3, Al2О3 та ін.
Розрізняють первинну, вторинну та третинну золу. Первинна зола утворюється з мінеральних домішок, що входять до складу речовин паливоутворювачів; вторинна зола - з мінеральних домішок, що потрапляють у паливо в процесі паливоутворення; і третинна - у момент видобутку.
Волога W також є зовнішнім баластом, оскільки вона зменшує теплову цінність палива. На випаровування вологи витрачається частина теплоти, що виділяється при згорянні палива. Крім того, волога, що випарувалася, будучи складовою частиною газоподібних продуктів згоряння, знижує їх температуру, що зменшує кількість теплоти, що передається до поверхонь нагріву.Розрізняють зовнішню та внутрішню вологу.
Зовнішня волога у паливі є результатом попадання вологи в паливо з навколишнього середовища в процесі видобутку палива, його транспортування та зберігання.
Зміст зовнішньої вологи в паливах коливається у межах і сягає окремих випадках кількох десятків відсотків. Присушіння палива зовнішня волога може бути видалена.
Контрольні питання.
1. Яке паливо називається органічним?
2. Яке паливо належить до органічного енергетичного?
3. Які хімічні елементи входять до складу органічної частини палива?
4. Що, крім хімічних елементів, містить паливо?
5. Які елементи палива є пальним?
6. З чим пов'язані зовнішня та внутрішня волога палива?