Лекция №13

Химическая технология и энергетика.

Основные виды энергии – это топливо в различных состояниях: газ, жидкость, твердое.

Источники энергии бывают:

• Возобновляемые:солнечная, ветровая, геотермальная энергии,энергия приливов и отливов;
• Невозобновляемые: уголь, нефть, природный газ.

Для жизнеобеспечения человека требуется 3,2 кВт. Суммарное потребление энергии в мире 17-19 Тера.(1 Тера = 10¹² Ват)

В процессе данной цепочки образуются ещё отходы, которые окружают окружающую среду.

Электроэнергия на ТЭС:

• Загрязнения продуктами сгорания(происходит выделение газов в атмосферу и шлаки);
• Тепловые загрязнения (вода);

Загрязнения на АЭС: радиоактивное воздействие.

Все источники можно:

• Получение тепловой энергии и её непосредственное использование;
• Преобразование тепловой энергии в работу;
• Преобразование тепловой энергии в электрическую.

Эффективный способ сжигания:

1. Смесь угля с нефтью не должна расслаиваться, добавляют ПАВ;
2. Сжигание взвесей угля в воде, должно быть соотношение 7:3, потом добавляют ПАВ;
3. Применять топки с кипящим слоем;
4. Проводить химическое улавливание;
5. Переводить уголь в жидкое топливо, при этом очищать от вредных примесей:

• Пиролиз угля;
• Гидрогенизация углеводородов;
• Газификация угля;

Перспективный высокоскоростной пиролиз: быстрое нагревание мелкоизмельченного угля до 900°С при малом времени пребывания частиц в высокотемпературной зоне, в результате получается смола, мелкий кокс, фенолы; если перегонять смолы,то получается высокооктановый бензин и дизельное топливо.

При гидрогенизации углеводородов в уголь внедряют водород.

При газификации угля твердое топливо переводят в газы путем окисления.

Более современный способ – газификация угля в расплавленном железе.

Наиболее перспективный способ – плазмохимический способ: получение синтез-газа в результате ряда химических взаимодействий углерод и его соединений с газофиксированными реагентами(кислород, водяной пар). Этот способ наиболее чистый!

Если величина загрязнения превышается определенный уровень загрязнения, то строить на данной территории ТЭС нельзя.

Технич. вода

пыль

SO₂

Сточные воды отход. газы шлак, зола

Наиболее выгодное топливо – природный газ(использование природного газа из карбогидрада, что находится на дне).

Биоэнергетика – отходы от массы.

сгорание

		Спиротовое брожение
	гексоза

C_xH_yO_z + H₂O = RCOOH, где R= C₂H₅, Pr

Под действием бактерий происходит ацидогенез.

RCOOH = RCOOH + CO₂ + H₂

CO₂ + H₂ = CH₄ (,биогаз, содержащий 65% CH₄ и 30% CO₂) + H₂O

Получение этанола:

CHO CH₃ CHO

анаэробы CO­₂

(CHOH)_n 2 C=O 2 CH₃ 2 C₂H₅OH

CH₂OH COOH

пируват

Нужно стремиться к СКОВИО. Нужно сделать такую технологию, чтобы не было отходов.