ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергетическое топливо из "Технология топлива и энергетических масел" Накопление органических остатков проходило в тех местах земной поверхности, где эти остатки были защищены от полного окисления кислородом воздуха на заболоченных участках сущи и на дне морей и океанов, преимущественно в мелководных прибрежных зонах, особенно богатых микроорганизмами. [c.9] В условиях заболоченной суши накапливались в основном остатки высших растений (деревьев, кустарников, трав) и мхов. Особенностью их химического состава является высокое содержание углеводов и лигнина при малом содержании липоидов и белков. Такой исходный органический материал послужил источником образования ряда горючих ископаемых, получивших название гумолитов (от латинского гумус — перегной). [c.9] На дне прибрежных зон морей и океанов накапливались преимущественно остатки микроводорослей и бактерий, богатые липоидами и белками, но содержащие мало углеводов и почти не содержащие лигнина. Эта специфика исходного химического состава, а также особенности условий первичных преобразований (практически полностью исключен доступ воздуха) привели к формированию группы горючих ископаемых, называемых сапропелитами (сапропель в переводе с латинского — гниющий ил). [c.10] Стадии углефикации гумолитов. Растительные остатки, накап ливающиеся в болотах, подвергались воздействию микроорганизмов при весьма ограниченном доступе воздуха. [c.10] В результате формировался торф, в котором по мере увеличения степени разложения росло содержание бесструктурной массы гуми-новых кислот — высокомолекулярных веществ, в молекулах котО рых присутствуют карбоксильные группы. Одновременно уменьша-лось содержание структурных элементов, имеющих форму исход-ных растений. Описанный этап преобразований (метаморфизма) растительных остатков называется торфяной стадией. Подобные про-цессы можно наблюдать и в наши дни. [c.10] Дальнейшие преобразования проходили в иных условиях и под действием других факторов — после попадания торфяника в толщу земной коры в результате происходивших в ней сдвигов. В новых условиях органический материал испытывал воздействие высоких давлений, достигавших сотен мегапаскалей, повышенных темпера-тур (180—250 С), а также каталитическое воздействие горных пород. Преобразования, вызванные действием этих факторов, называют углефикацией. [c.10] Гумолиты, имеющие невысокую степень углефикации, называют бурыми углями На этой стадии в них сохраняется некоторая часть гуминовых кислот. Если поместить измельченный бурый уголь в раствор щелочи, из гуминовых кислот образуются растворимые соли — гуматы, окрашивающие раствор в бурый цвет. Отсюда и происходит название бурых углей, которые сами по себе нередко имеют не бурый, а черный цвет. [c.10] Бурые угли, образовавшиеся из торфа низкой степени разложения, за рубежом называют лигнитами. В лигнитах визуально обнаруживаются обугленные части растений. [c.10] Преобразования органического вещества углей на этом не заканчивались. Встречающиеся в земной коре каменные угли могут иметь существенно различную степень углефикации. [c.11] Гумолиты наивысшей степени углефикации называют антрацитами, их выделяют по химическому составу и свойствам, а также по внешним признакам высоким твердости, хрупкости, светоотражательной способности (блеску). [c.11] Метаморфизм сапропелитов. Преобразования сапропелитов на начальном этапе также происходили под действием биохимических факторов, но в условиях полного отсутствия свободного кислорода. При этом главную роль играли анаэробные бактерии, способные отбирать связанный кислород у остатков отмерших микроорганизмов. Специфический исходный химический состав этих остатков вместе с усиленной потерей ими кислорода способствовали преимущественному превращению органического материала в смесь предельных и непредельных углеводородов. [c.11] Последующие преобразования, как и в случае гумолитов, протекали в толще земной коры. В относительно мягких условиях, по-видимому, преобладали процессы полимеризации непредельных углеводородов и отверждения органического материала. Так сформировались специфические угли — богхеды (на нашей территории они встречаются редко и на электростанциях не используются), а также горючие сланцы. Последние отличаются не только особенностями химического состава органической части, но и высоким (50 % и более) содержанием минеральных веществ. [c.11] Более глубокие химические преобразования сапропеля в глубине земной коры при повышенных температурах и каталитическом действии горных пород привели к формированию смеси жидких и газообразных органических веществ — преимущественно углеводородов. Жидкая масса — нефть и смесь газов — природный горючий газ перемещались в пористых пластах, накапливаясь в участках земной коры, ограниченных непроницаемыми породами. Именно в таких геологических структурах и обнаруживаются сейчас нефтяные и газовые месторождения, в формировании которых определенную роль играли абиогенные процессы, происходившие в глубинных зонах земной коры. [c.11] Составные части топлива. Все виды органического топлива неоднородны по составу, причем только часть их компонентов (в основном органические вещества) способна к горению в воздухе, т.е. обладает свойством, которое для топлива является определяющим. Остальная часть — это балласт, он в той или иной мере осложняет использование топлива, ухудшает его технологические, экологические и в конечном счете экономические показатели. [c.12] Состав топлива обычно выражают в долях по массе или по объему. При этом обязательно указывают, какая часть топлива принята за 100 %. Объемный состав газового топлива принято указывать в процентах. Если в числе компонентов газового топлива имеется водяной пар, то за 100 % чаше всего принимают суммарный объем всех компонентов без учета этого пара ( сухой газ ). Однако в некоторых случаях состав выражают в процентах влажного газа , включающего и водяной пар. Сведения о содержании в газовом топливе того или иного компонента должны всегда сопровождаться указанием состояния газа, к которому относятся сообщаемые показатели состава. [c.12] Расчеты процентного содержания компонентов во влажном газе по известному содержанию этих же компонентов в сухом газе и обратно можно производить по правилам, изложенным ниже для твердого и жидкого топлива. [c.12] В твердом топливе (рис. 1.1) горючая часть состоит в основном из органического вещества, образованного пятью химическими элементами С, О, Н, N и S к горючей части также относится и один из минеральных компонентов топлива — железный колчедан FeS2 (минералогическое название — пирит). [c.12] Наряду с минеральными примесями (золой) к балласту топлива относится еще влага, обозначаемая JV (от английского water — вода). [c.13] При расчетах состава топлива приходится учитывать, что один из химических элементов — сера — присутствует не только в органической органическая сера S ), но и в минеральной части топлива, где она может быть представлена в форме горючего соединения FeS2 колчеданная, или пиритная ) и в виде группы негорючих соединений — сульфатов (сульфатная сера ). Сульфатная сера входит в качестве составной части в золу, остальные два вида серы объединяются общим понятием горючая сера , обозначается Sj,. Совокупность всех видов серы называется общая сера , обозначается S g. [c.13] Вернуться к основной статье