Водород в твердых топливах

Водород Н по располагаемому тепловыделению занимает второе место при его горении (окислении) образуется вода. Содержание водорода в твердом топливе обычно невелико (5—6 %), а в антраците оно снижается до 2 %. [c.287]

Углерод является основной частью топлива. Чем больше его в составе, тем выше теплота сгорания топлива. Содержание углерода по массе в твердом топливе колеблется от 25 (сланец и торф) до 70 % (антрацит). Водород содержится в топливе в небольшом количестве 2—10 %. Теплота его сгорания в 4 раза больше, чем углерода. Кислород входит в состав топлива в виде различных соединений, в том числе с горючими элементами, что снижает количество теплоты, выделяемой при сжигании топлива. Поэтому кислород относят к балласту топлива. Азот также относят к балласту топлива. Содержание его невелико (в твердом топливе до 3 % по массе). При горении большая часть азота топлива переходит в токсичные оксиды NO и НО. [c.21]

В процессе углефикации характерно повышение содержания углерода и уменьшение содержания кислорода. Все группы ископаемого топлива содержат практически одинаковое количество водорода, за исключением антрацита, у которого водорода меньше. По мере углефикации выход летучих уменьшается главным образом вследствие уменьшения содержания кислорода, однако тепловая ценность топлива резко возрастает с повышением содержания углеводородов, и поэтому теплота сгорания на горючую массу также повышается. Содержание азота в твердом топливе невелико (0,5—1,5%). [c.27]

Горючими элементами топлива являются углерод С, водород Н и сера 8. Сера является вредной примесью, так как она выделяет при сгорании мало тепла, а в эксплуатации вызывает большие трудности. В твердом топливе различают серу колчеданную органическую 8о и сульфатную 8с. Суль- [c.31]

Горючими элементами в твердом топливе являются углерод, водород и летучая сера. Летучая сера составляет лишь часть серы в топливе, другая часть серы сульфатная — в горении не участвует и входит в состав золы. [c.9]

Водород является составной частью каждого топлива. В твердом топливе количество водорода может достигать 6 %. При полном сгорании 1 кг водорода выделяется 143 640 кДж теплоты. [c.15]

В отличие от твердого топлива элементарный состав жидкого топлива нефтяного происхождения более стабилен суммарное содержание основных горючих элементов (углерода и водорода) в жидком топливе колеблется в узких пределах (94—96%), поэтому его теплота сгорания мало зависит от места добычи нефти и способа ее переработки. [c.74]

Горючими элементами в твердом топливе являются углерод, водород и летучая сера. Летучая (горючая) сера составляет лишь часть серы, находящейся в топливе, а полное ее количество складывается из летучей (горючей) серы и сульфатной [c.20]

Углерод —одда. из основных горючих составляющих топлива, определяющих ее теплоту сгорания. В составе топлива углерод находится в виде сложных соединений с водородом, кислородом, серой и азотом. Содержание углерода в твердых топливах в зависимости от геологического возраста сильно колеблется и составляет в рабочем состоянии древесного топлива около 30%, а в антраците до 63%. [c.346]

Содержание углерода в твердом топливе растет с его геологическим возрастом, а содержание водорода уменьшается. Так, например, содержание углерода в торфе составляет С = 50- 60 %, в буром угле С = 60- 75 %, в каменном угле С == 75 -90 %. С уменьшением гео- [c.321]

Топливом для жидкостных реактивных двигателей служат водород и соединения водорода с углеродом, твердые металлы с малой атомной массой (литий, бор) и их соединения с водородом. В качестве окислителей используются жидкий кислород, перекись водорода, азотная кислота. [c.567]

Источником теплоты является топливо, используемое в настоящее время во все возрастающих количествах. При горении органического топлива протекают химические реакции соединения горючих элементов топлива (углерода С, водорода Н и серы S) с окислителем — главным образом кислородом воздуха. Реакции горения протекают с выделением тепла при образовании более стойких соединений — СО2, SO2 и Н2О. Эти реакции связаны с изменением электронных оболочек атомов и не касаются ядер, так как при химических реакциях ядра реагирующих атомов остаются нетронутыми и целиком переходят в молекулы новых соединений. В 1954 г., после пуска в СССР первой в мире промышленной атомной электростанции мощностью 5 Мет, наступил век промышленного использования ядерного топлива, т. е. тепла, выделяющегося при реакциях распада атомных ядер некоторых изотопов тяжелых элементов и Ри . Вследствие ограниченности ресурсов топлива в Европейской части СССР, а также в районах, удаленных от месторождений органического топлива, в СССР строят мощные атомные электрические станции, и тем не менее основным источником тепла остается органическое топливо, о котором ниже приведены краткие сведения. В качестве топлива используют различные сложные органические соединения в твердом, жидком и газообразном состоянии. В табл. 16-1 приведена общепринятая классификация топлива по его происхождению и агрегатному состоянию. [c.206]

Твердое и жидкое топливо состоит из углерода С, водорода Н, органической серы So и горючей колчеданной серы 5к, кислорода О и азота N, находящихся в виде сложных соединений. Помимо указанных элементов, составляющих гор/очг/ю массу топлива. в состав топлива входит еще балласт —зола А а влага W. Состав топлива выражают в процентах по массе. [c.207]

Например, твердые топлива, выстроившись по ранжиру , в зависимости от геологического возраста (дрова, торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит), отличаются соответственно процентным содержанием в горючей массе углерода, водорода и кислорода. Если с возрастом количество углерода увеличивается примерно от 51 (дрова) до 93—97 % (антрацит), то количество водорода и особенно кислорода падает (первого от 6 до 1—2 %). Но старение топлива сопровождается увеличением его добротности низшая удельная теплота сгорания топлива (по горючей массе) изменяется от 18 800 (дрова) до [c.60]

Ископаемые твердые топлива состоят из органических веществ растительного происхождения, негорючих минеральных примесей, влаги и различаются химическим возрастом, который определяется глубиной химических превращений, происшедших с исходным материалом. Процесс разложения растительного материала зависит от условий залегания, геологических преобразований, доступа воздуха, воздействия микроорганизмов, тепла, наличия почвенных вод. В процессе преобразования исходного материала происходит его обуглероживание (углефикация), т. е. увеличивается содержание углерода и уменьшается количество кислорода, водорода и азота, сокращается выход летучих и гигроскопичность топлива. В результате этого сложного и длительного процесса последовательно образовался торф, бурый и каменный угли. Конечной стадией превращения каменных углей являются антрациты, в которых содержание углерода доходит до 92—93% (на горючую массу). [c.43]

Твердое топливо, как правило, сгорает неполностью, и некоторое количество углерода теряется в форме механического недожога. Прореагировавшая часть топлива, таким образом, как бы обогащается водородом, и характеристика действующей массы топлива в этом случае равна [c.272]

К энергетическому топливу также относится генераторный газ, получаемый путем газификации твердого топлива. Газификацией называется высокотемпературный термохимический процесс, при котором твердое топливо с помощью кислорода превращается в горючие газы, состоящие из смеси оксидов водорода и углерода с небольшим количеством метана и других углеводородов. В генераторном газе также содержится азот, который является балластом топлива и оказывает влияние на его теплоту сгорания. В зависимости от разных способов газификации теплота сгорания газогенераторного газа изменяется от 3,5 до 15,5 МДж/м . [c.14]

Следует отметить, что производство метанола на базе высокотемпературной газификации с применением ПГТУ и высокотемпературного ядерного реактора принципиально возможно иЗ любого вида твердого топлива (каменные и бурые угли, сланцы, торф). На рассмотренной установке газификации угля (см. рис. 55) можно осуществить и производство водорода. В этом случае в конверторе 8 окись углерода конвертируется практически полностью. [c.117]

Твердое и жидкое органическое топливо. Твердое и жидкое органическое топливо состоит из сложных химических соединений углерода С, водорода Н, серы S, кислорода О и азота N. В состав топлива входят также влага W и негорючие твердые (минеральные) вещества А. Влага и зола составляют внешний балласт топлива, а кислород и азот — внутренний балласт. Основные расчеты по сжиганию топлива выполняют на основании его элементарного состава и технического анализа. Элементарный состав топлива (С, Н, S, О и N), содержание влаги W и золы А определяют в лабораторных условиях. Продукты сгорания под вергаются химическому анализу [c.21]

С повышением температуры торфа увеличивается процентное содержание углерода в твердом остатке и снижается количество водорода в результате повышается теплотворность топлива. [c.354]

Примерный состав некоторых видов твердого топлива представлен в табл. 1.3. Как видно из таблицы, основной горючей составляющей являются углерод и водород. [c.11]

Подсчитывая далее теплотворную способность водорода, содержащегося в твердом и жидком топливе, и клетчатки, с учетом образования при их сгорании не воды, а водяного нара, Менделеев получил значение низшей теплотворной способности для водорода 24 500 ккал/кг и для клетчатки 3857 ккал/кг. Тогда на одну часть кислорода, израсходованного для горения, выделяется при сжигании углерода 3034 ккал, клетчатки 3257 ккал и водорода 3065 ккал. В среднем Менделеев считал возможным принять при сжигании твердого топлива и образовании газообразных продуктов горения выделение тепла на 1 кг кислорода равным 3150 ккал. В пересчете на воздух это составляет около 700 ккал на 1 кг или около 900 ккал на 1 нм . [c.22]

Таким образом, изменение содержания кислорода в горючей массе топлива сильно отражается на его теплотворной способности. Так, теплотворная способность горючей массы твердого топлива с содержанием около 6% водорода, сравнительно малым содержанием серы и различным содержанием кислорода и углерода характеризуется цифрами, приведенными в табл. 18. [c.48]

Водород — вюкнгя составляющая топлива, обладает высокой теплотой сгорания, большей, чем у углерода, в 4 раза. Содержание водорода в твердых топливах небольшое (от 5 до 2%). [c.346]

Как говорилось в предыдущей главе, гррючими веществами в твердом топливе являются углерод С, водород Н и сера 8, а в газообразном топливе водород Нг, окись углерода СО, метан СН4 и другие углеводороды. [c.53]

Горючими элементами топлива являются углерод С, водород Н и сера S. Сера является вредной примесью, так как она выделяет при сгорании мало тепла, а в эксплуатации вызывает большие трудности. В твердом топливе различают серу колчеданную Sk, органическую So и сульфатную S . Сульфатная сера входит в состав высших окислов FeS04, aS04 и MgS04 и поэтому дальнейшему окислению не подвергается. Сульфатные соединения серы при горении переходят в золу. Обе разновидности серы— колчеданная и органическая — [c.21]

Чугун выплавляют в печах шахтного типа — доменных печах. Суи Ность процесса получения чугуна в доменных печах заключается в восстановлснии оксидов железа, входящих в состав руды, оксидом углерода, водородом и твердым углеродом, выделяюищмся при сгорании топлива с печи. [c.24]

Элементарный состав автомобильных нефтяных топлив — это углерод, водород, в незначительных количествах кислород, азот и сера. Атмосферный воздух, явл яющийся окислителем топлив, состоит, как известно, в основном из азота (79%) и кислорода (около 21%). При идеальном сгорании стехиометрической смеси углеводородного топлива с воздухом в продуктах сгорания должны присутствовать лишь N-2, СО2, Н.2О. В реальных условиях ОГ содержат также продукты неполного сгорания (окись углерода, углеводороды, альдегиды, твердые частицы углерода, перекисные соединения, водород и избыточный кислород), продукты термических реакций взаимодействия азота с кислородом (окислы азота), а также неорганические соединения тех или иных веществ, присутствующих в топливе (сернистый ангидрид, соединения свинца и т. д.). [c.5]

Различают также два вида реактивных двигателей в зависимости от используемого топлива (твердого или жидкого). Двигатели первого вида (ТТРД) используют твердое топливо, имеющее в своем составе необходимый для горения окислитель. Топливом для современных жидкостных реактивных двигателей (ЖРД) наиболее часто служат водород и его соединения в качестве окислителя испо.иьзуют жидкий кислород, перекись водорода, азотную кислоту и т. п. [c.535]

Если образовавшиеся в процессе сжигания твердого топлива или входящие в состав газообразного топлива горючие газы — окись углерода СО, водород Нг, метан СН4 и тяжелые углеводороды СпНт—не про-68 [c.68]

Ранее были рассмотрены так называемые разомкнутые циклы ГТУ, в которых продукты сгорания после раширения в газовой турбине выбрасываются в атмосферу. Таким образом, рабочее тело в цикле все время меняется. Существуют циклы, в схеме которых циркулирует неизменное количество рабочего тела. Такие циклы называются замкнутыми. Принципиальная тепловая схема ГТУ с замкнутым циклом представлена на рис. 93. В качестве рабочего тела в этих циклах может использоваться воздух или другой газ с лучшими термодинамическими характеристиками (более высокой, чем у воздуха, теплоемкостью, большим показателем адиабаты и др.), например гелий, аргон, водород, фреон. Подогрев рабочего тела до требуемой температуры производится в специальном нагревателе с внешней топкой, поэтому в ГТУ замкнутого цикла можно сжигать твердое топливо, что практически невозможно в ГТУ открытого цикла. [c.212]

Большое значение парогазовый процесс может иметь в производстве водорода. Процесс получения водорода, разработанный Истменом, использует кислородное дутье под давлением 25—30 атм без участия катализатора. В настоящее время метод, разработанный фирмой Тексако [21], считается одним из наиболее совершенных и экономичных методов промышленного производства водорода, причем сырьем может служить любое жидкое и даже твердое топливо. [c.13]

Г. Е. Фридман [129] в 1949 г., нагревая твердые топлива (торф, сланец, бурый уголь) с водой под давлением до 90 ama, установил, что даже при таких низких температурах, как 500—600° К, вода активно взаимодействует с топливом. В результате протекания сложных химических превращений происходит облагораживание топлива (битуминизация) с выделением горючего газа и ценных химических соединений в жидкой фазе. К подобным же результатам позднее пришел и Е. Террес [130]. И. В. Гринберг [131] указывает на активную роль воды при превращении органических веществ в подвижной водной среде при повышенных давлениях и температурах в процессе нефтеобразования. При этом, отмечает И. В. Гринберг, в результате декарбоксилирования исходное органическое вещество обогащается водородом за счет воды. [c.132]

Фирма Тексако , широко применяющая указанный процесс для производства водорода, сообщает, что этот процесс наиболее экономичен. Указывается также, что в процессе могут быть использованы не только газообразные и тяжелые жидкие топлива, но и такие твердые топлива, как измельченный уголь, торф и лигнит. [c.309]

Относиггелшо меньшее число топлив разви-валось другими путями, в частности, путем битуминизации, т. е. постепенного обогащения смолами и, следовательно, водородом. Из природных видов твердого топлива, внесенных в табл. 4, к топливам, прошедшим данный путь развития, относятся, сланцы. [c.21]

Реактивными называются двигатели, развивающие силу тяги за счет реакции потока газообразных продуктов сгорания, вытекающих с большой скоростью из сопла в окружающую среду. Эти двигатели применяются на летательных аппаратах и Подразделяются на воздушно-реактивные двигатели, у которых окислителем топлива является кйслород атмосфер ного воздуха, жидкостные реактивные двигатели, у которых окислителем является жидкость, запасенная на борту летательного аппарата (жидкий кислород, перекись водорода, азотная кислота), и пороховые двигатели, в которых топливом служит твердое топливо— порох, содержащий в своем составе необходимый для горения кислород. [c.200]

Бурые угли — весьма распространенный в СССР вид твердого топлива. Однако в сравнении с другими ископаемыми углями они характеризуются наиболее низкой теплотой сгорания (2 500—4 000 ккал1кг на рабочую массу) благодаря большому содержанию золы (20—30% на сухую массу) и влаги (30—40% на рабочую массу). В горючей массе бурых углей содержится меньше углерода и больше водорода и кислорода, чем в горючей массе других углей. Поэтому бурые угли характеризуются большим выходом летучих веществ (40-50%). [c.143]

Радмахер В. и Говерат А. Упрощенные методы определения углерода, водорода и серы в твердых и жидких топливах. ГосИНТИ, 1961. [c.208]

В ЖРД жидкие компоненты топлива (горючее и окислитель) подаются из топливных баков под большим давлением в специальную камеру сгорания, где в результате химического взаимодействия выделяется тепло и образуются газообразные продукты реакции, обладающие высокими давлением и температурой. Эти продукты в процессе расширения в сопле до атмосферного давления приобретают высокую кинетическую энергию, а возникающая при этом сила реакции используется для перемещения летательного аппарата. В ЯРД первич1ным источником энергии служит тепло ядерной реакции, а рабочее тело, обычно водород, не изменяя своего состава, нагревается до значительной температуры и затем приобретает высокую кинетическую энергию в процессе истечения из сопла. В ракетных двигателях твердого топлива используются в качестве рабочего тела твердые топлива, имеющие в своем составе горючие и окислительные компоненты, размещенные в камере сгорания. Время работы РДТТ ограничено запашм этого топлива. [c.9]

Тепловые и атомные электростанции по-1 требляют значительное количество воды для конденсации пара в конденсаторах паровых турбин, обеспечиваемое техническим водоснабжением электростанции. Потребителями технической воды являются также маслоохладители главных турбин и вспомогательного оборудования, охладители водорода и конденсата статоров электрогенераторов, охладители воздуха возбудителей, система охлаждения подшипников механизмов и т. п. На ТЭС, сжигающих твердое топливо, техническая вода используется в системе гидротранспорта золы и шлака, для гидроуборки в тракте топ-ливоподачи. На АЭС потребителями воды технического водоснабжения являются, кроме того, различные элементы реакторной установки, теплообменники системы расхолаживания и др. Сырая вода для химической водоочистки электростанции обычно поступает из системы технического водоснабжения. Ниже показано соотношение между потребителями технической воды [c.231]

Связующее и металлы типа алюминия являются горючей основой топлива. Наличие металлических присадок в ТРТ обусловливает повышение теплопроизводительности топлива по двум причинам вследствие высоких тепловых эффектов экзотермической реакции окисления металла, а также благодаря увеличению содержания водорода в продуктах сгорания и отсутствию водяного пара в выхлопной струе, что снижает соответствующие потери энергии. Однако практическое применение металлосодержащих топлив связано с определенными проблемами, заключающимися в том, что образующиеся при расширении потока в сопле РДТТ твердые окислы металлов медленнее отдают тепло потоку (термическое запаздывание) и ускоряются не так быстро (скоростное запаздывание), как газообразные продукты сгорания, что приводит к потерям удельного импульса. Связующее представляет собой высокоэластичное вяжущее вещество, которое наполняют окислителем и частицами металлического горючего. Связующее в ТРТ выполняет несколько функций. Являясь важным источником горючей основы топлива, оно, кроме того, должно скреплять между собой дисперсные частицы окислителя и металла, образуя пластичную каучукообразную массу, способную выдерживать большие деформации, возникающие под действием термических и механических напряжений. Таким образом, связующее в значительной мере определяет ме- [c.38]

Уже целое столетие развиваются экспериментальные и теоретические исследования экзотермических волн, распространяющихся в горючих смесях газов, а также в твердых и жидких горючих средах. Механизмом тепловыделения в таких средах являются экзотермические химические реакции, скорость протекания которых при комнатной температуре практически равна нулю и становится очень большой при температурах, достигаемых в ходе реакции (например, смеси водорода или ацетилена с кислородом или с воздухом, смесевые твердые топлива ракетных двигателей). Механизм распространения тепла в несгоревшую еще смесь естественно предполагать обусловленным процессами переноса — теплопроводностью и диффузией активных частиц, т.е. не связанным с макроскопическим упорядоченным движением среды. Однако уже в 1881г. Бертло и Вьей, Маллар и Ле Шателье открыли явление детонации, при котором горение распространяется по газовой среде со скоростями, в тысячи и миллионы раз превосходящими скорость нормального распространения пламени. Механизм распространения зоны тепловыделения в этом случае связан с прохождением по холодной горючей смеси сильной ударной волны, сжимающей и нагревающей смесь и тем самым включающей химическую реакцию с интенсивным тепловыделением роль процессов переноса в распространении зоны тепловыделения в практически реализуемых случаях химической детонации мала. [c.117]

Однако Менделеев отвергает правомерность принимать для водорода, содержаш,егося в твердом и жидком топливе, теплотворную способность равной 34 500 ккал1кг, как это принято в формулах Дюлонга и других, справедливо указывая, что данная теплотворная способность верна лишь для газообразного молекулярного водорода. [c.22]

Прежде всего следует отметить, что теплотворная способность 1 кг молекулярного газообразного водорода (около 28 640 ккал) значительно превосходит количество тепла, выделяюш ееся при сгорании 1 кг водорода, входящего в состав жидкого и твердого топлива, вследствие эндотермич пости реакций, связанных с расщеплением сложных молекул, входящих в состав твердого и жидкого топлив, и образованием газообразного водорода. [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...