Які ж види палива існують в наш час

Які ж види палива існують в наш час, яке місце посідають в енергетиці країни і чому? Головні екологічні проблеми, зумовлені видобуванням і використанням вуглеводневої сировини та способи захисту від продуктів її переробки.

Тема уроку. Основні види палива та їх значення в енергетиці країни. Охорона навколишнього середовища від забруднень при переробці вуглеводневої сировини та використанні продуктів її переробки.

Епіграф уроку: Не досить оволодіти премудрістю. Потрібно також вміти користуватися нею.

• П а л и в о – це природні або синтетичні речовини, спалювання яких супроводжується виділенням великої кількості теплової енергії. • Людина з давніх часів використовувала різні види природного палива для приготування їжі та обігріву житла, а згодом і для виготовлення предметів побуту, зброї тощо.

Загальна класифікація палива За агрегатним станом За походженням палива Природного походження Рідке Нафта Газоподібне Природній та супутній нафтовий гази Тверде Штучне Бензин, керосин, дизельне пальне, мазут, спирт, бензол, смоли (кам’яновугільна, торфяна, сланцева) тощо Генераторний, коксовий, полукоксовий, доменний нафтопереробних заводів, тощо Кам’яновугільний кокс та Вугілля , горючі сланці, напівкокс , брикетоване пальне, торф , дрова деревне вугілля, тощо

• Вуглеводні у природі зустрічаються переважно у вигляді природного газу, нафти та кам’яного вугілля. .

Склад природного газу

Склад супутнього нафтового газу

Найважливіші продукти, одержувані з природного і супутнього нафтового газів Этиловий спирт Поліетилен Розчинники Синтетичний каучук Пластмаси Природні горючі гази Водень Синтез - газ Сірководень сіра Сірчана кислота Кисневмісні речовини Аміак Солі амонія Азотна кислота Карбамід Гелій

Склад: Складна суміш вуглеводнів (150)– алканів, циклоалканів, аренів лінійної і розгалудженої будови. Фізичні властивості: Нафта Способи переробки 1. Масляниста горюча рідина. 2. Темний колір. 3. Легша за воду. 4. Специфічний запах. 5. Не розчиняється у воді. 6. Не має певної температури кипіння. Хімічні Алкілірування Крекінг Ректифікація Ароматизація 10

Схема трубчастої установки для безперервної перегонки нафти 1 – Трубчаста піч. 2 – рефтифікаційна колона 3 -Холодильник

Кам’яне вугілля Походження Гірська порода осадкового походження (кам’яновугільний період) Коксовий газ СН 4, N 2, CO, Н 2, NН 3 Камяновугільна смола C 6 H 6 і її гомологи C 6 H 5 OH, гетероциклічні Склад Коксування (піроліз) – Складна суміш ВМС- С, Н 2, N 2, O 2 , S розклад речовин без доступу кисню при високій температурі. Продукти Аміачна вода NH 4 OH, C 6 H 5 OH, H 2 S Кокс Чисте вугілля С 14

Схема коксової печі Завантажува льні отвори Труби для виходу летких продуктів Газозбірник Продукти конденсату Кам’яне вугілля Камери для коксування вугілля t= 900 – 1050 C, без доступу повітря Регенератори для нагрівання газу і повітря Сировина

Продукти переробки кам’яного вугілля Світильний газ Толуол Аміак Тротил Кокс Кам’яне вугілля Камяно вугільна смола Нафталін Трінітронафталін Пек Красителі Фенол Бензол Пластмаси Сахарин Красителі Анілін Саліцилові препарати Фенацетин Красителі Пікринова кислота

• Автомобіль Audi на • дизельному паливі Автомобіль Honda на бензині

Для заправки літаків використовується авіаційний бензин – більшої якості, ніж автомобільний. Авіаційний бензин Заправка літака

• Сільськогосподарська техніка в основному теж працює на дизельному паливі, яке одержують із нафтопродуктів:

• Нафтопродукти широко використовуються також як паливо в котельнях для обігріву житлових будинків, промислових підприємств, громадських установ та інших приміщень.

Рейтинг видів палива в Україні І місце___________________ ІІІ місце__________

• Газоподібне паливо є найбільш привабливим у використанні завдяки наступним властивостям: 1) висока теплотвірна здатність (питома теплота згоряння метану – 35, 9 МДж/м 3, етану – 64, 5 МДж/м 3, пропану – 93, 4 МДж/м 3, бутану – 123 МДж/м 3); 2) відсутність золи при згоранні; 3) незначний вміст шкідливих домішок, які не забруднюють оточуюче середовище; 4) відсутність диму і кіптяви при згоранні; 5) зручність у використанні, транспортуванні, зберіганні; 6) можливість автоматизації процесів горіння.

ЖИТТЯ ЛЮДИНИ ПОВСЯКДЕННО ПОВ’ЯЗАНЕ ЗІ СПАЛЮВАННЯМ ГОРЮЧИХ РЕЧОВИН У ПОБУТІ, НА ТРАНСПОРТІ, У ПРОМИСЛОВОСТІ. КРІМ КОРИСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НАФТОПРОДУКТІВ, ВУГІЛЛЯ І ПРИРОДНОГО ГАЗУ СТВОРЮЄ РЯД ПРОБЛЕМ, НЕГАТИВНИХ ДЛЯ РОЗВИТКУ ЦИВІЛІЗАЦІЇ ТА ЗАГАЛОМ ДЛЯ ВИЖИВАННЯ ЛЮДСТВА.

Забруднення повітря • Ще не так давно ми раділи новим здобуткам індустріалізації. Густий чорний дим над заводськими трубами або повалені бульдозером дерева під новий будівельний майданчик сприймалися як символи технічного прогресу, а перші хімічні та металургійні промислові гіганти викликали ейфорію. Прозріння наступило в останні 25 -30 років. І тепер фабричний дим - це вже забруднювач атмосфери, шкідливі токсичні викиди продукції хімічної промисловості становлять глобальну проблему, яка потребує негайного вирішення.

• Розглянемо основні шкідливі газові викиди з погляду їх впливу на навколишнє середовище. • Вуглекислий газ СО 2 утворюється в результаті спалювання викопних видів палива, таких як вугілля, нафта, природний газ, штучне та синтетичне паливо і біомаса (деревина). Це основа компонента (з триатомних газів), який спричиняє утворення «парникового ефекту» . У результаті неповного згорання виділяється також монооксид вуглецю СО – токсичний газ, що шкідливо впливає на серцево-судинну систему людини.

• Діоксид сірки, або сірчистий ангідрид SО 2 – один із найтоксичніших газоподібних викидів енергоустановок, становить приблизно 90 % викидів сірчистих сполук із димовими газами котлоагрегатів (решта – SO 3). Найбільшу кількість сірки містять вугілля і важкі види нафтопродуктів; легкі нафтопродукти містять меншу кількість сірки, і, нарешті, бензин і природний газ практично не мають її у своєму складі. • Діоксид сірки шкідливо впливає на здоров’я людини. • За наявності кисню SO 2 переходить у SO 3 і, завдяки взаємодії з водою Н 2 О, утворює сірчану кислоту. • Напишіть рівняння реакцій.

Оксиди азоту утворюються під час спалювання будь-якого з викопних видів палива, що містять азотні сполуки. Азот утворює із киснем ряд сполук (N 2 O, N 2 O 3, NO 2, N 2 O 4 і N 2 O 5. Оксиди азоту шкідливо впливають на здоров’я людини, зумовлюють утворення «парникового ефекту» і руйнацію озонового шару. Крім того, оксиди азоту спричиняють «вимирання лісів» , «кислотні дощі» тощо. Озон О 3 утворюється на великих висотах (приблизно 30 км) від взаємодії кисню О 2 і ультрафіолетового випромінювання сонця, а також на низьких висотах – у результаті фотохімічних реакцій (зокрема, взаємодії оксидів азоту і гідрокарбонатів). Озон спричиняє «парниковий ефект» , «вимирання лісів» , негативно впливає на здоров’я людини. Метан СН 4 утворюється в результаті розкладання органічних речовин, наприклад, у сільському господарстві, у процесі вуглевидобутку, нафто- і газовидобутку, газорозподілу і спалювання біомаси. Метан також є причиною виникнення «парникового ефекту» .

ПАРНИКОВИЙ ЕФЕКТ ПОГЛИНАННЯ І ВИПРОМІНЮВАННЯ ЕНЕРГІЇ ДІОКСИДОМ КАРБОНУ ТА ІНШИМИ РЕЧОВИНАМИ СПРИЧИНЮЄ ПАРНИКОВИЙ ЕФЕКТ. ОТЖЕ, МОЖНА СКАЗАТИ, ЩО МИ ЖИВЕМО В УМОВАХ ПАРНИКОВОГО ЕФЕКТУ, І ЦЕ ВІДПОВІДАЄ НОРМАЛЬНОМУ СТАНОВІ АТМОСФЕРИ, КОМФОРТУ ДЛЯ НАС. ПРОТЕ ПОСИЛЕННЯ ЦЬОГО ЕФЕКТУ МОЖЕ МАТИ ЗГУБНІ НАСЛІДКИ, А САМЕ – ГЛОБАЛЬНЕ ПІДВИЩЕННЯ ТЕМПЕРАТУРИ Й У ЗВ’ЯЗКУ З ЦИМ – ЗМІНУ КЛІМАТУ.

ПРОТЯГОМ ОСТАННІХ 100 РОКІВ У РЕЗУЛЬТАТІ ТЕХНОГЕННОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ ВМІСТ ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ В АТМОСФЕРІ НЕВПИННО ЗРОСТАЄ. КРІМ ПАРНИКОВОГО ЕФЕКТУ В РЕЗУЛЬТАТІ ПЕРЕРОБКИ І ВИКОРИСТАННЯ ГОРЮЧИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН АТМОСФЕРА ЗАБРУДНЮЄТЬСЯ ШКІДЛИВИМИ РЕЧОВИНАМИ. УСІ ЦІ РЕЧОВИНИ СПРИЧИНЮЮТЬ ФОТОХІМІЧНИХ СМОГ, КИСЛОТНІ ДОЩІ ТОЩО.

Фотохімічний смог утворюється в результаті реакцій, що відбуваються під впливом сонячного світла (фотохімічні реакції). При цьому додатково утворюється діоксид нітрогену та озон. Останній реагує з вуглеводнями, що виділяються в повітря від неповного згоряння пального. У результаті утворюються сполуки, небезпечні для здоров’я людей і шкідливі для довкілля.

ФОТОХІМІЧНИЙ СМОГ ВПЕРШЕ СПОСТЕРІГАВСЯ В ЛОСАНДЖЕЛЕСІ, ДЕ БАГАТО СОНЦЯ ТА АВТОМОБІЛІВ. Крім цього, під час згоряння пального утворюється дим, в якому містяться дрібні частинки вуглецю і твердих вуглеводнів, що не згоріли, а також сполуки Кадмію, Плюмбуму, Меркурію та інших елементів, надзвичайно шкідливих для здоров’я.

Основними забруднювачами атмосфери є промислові підприємства.

• Локальне забруднення ґрунтів можливе коли забруднювачами є нафта, нафтопродукти, газові викиди. Істотне джерело забруднення ґрунтів — хімічні засоби захисту рослин, меліоранти і мінеральні добрива, що містять важкі метали та інші токсичні речовини. Найнебезпечнішими для ґрунтового покриву є стічні води хімічної промисловості, що містять цинк, хром, ртутні сполуки, свинець, фтор, формальдегіди, метанол, бутан, меланін та інші речовини. Стоки коксохімічних заводів містять феноли, роданіди, різні масла.

Забруднення грунту

Поява потворних нежиттєздатних особин Загибель ікри, мальків, молодої риби Загибель водоплавних птахів Екологічні наслідки нафтового забруднення Накопичення канцерогенів по ланцюгам живлення Порушення фотосинтезузменшення первинної біопродукції на 10% Порушення обміну в системі океан-атмосфера 35

Це повинен знати кожний • 1. При загруженні шахти і видачі 1 т вугілля викидається 0, 75 кг пилу, 0, 55 кг сірководню, 0, 07 кг аміаку, 0, 0004 кг цианідів, 0, 13 кг фенолу, 0, 16 кг аренів. • Нафта – найстійкіший забруднювач океанічних вод. Кожного року в моря і океани потрапляє 6 -10 млн. тонн нафти. • Одна тонна нафти, розтікаючись, утворює на поверхні пляму, площею 12 км 2. 36

1. МОЖНА ОЩАДЛИВО ВИКОРИСТОВУВАТИ ЦІ ПРОДУКТИ, ТИМ САМИМ ЗМЕНШУЮЧИ КІЛЬКІСТЬ ШКІДЛИВИХ ВИКИДІВ. 2. МОЖНА ВИЛУЧАТИ З ПАЛИВА СІРКУ ЩЕ ДО ЙОГО ВИКОРИСТАННЯ. 3. СТВОРЮВАТИ ТЕХНОЛОГІЧНІ УМОВИ ПОВНОГО ЗГОРЯННЯ ВУГІЛЛЯ В КОТЕЛЬНЯХ, НА ТЕПЛОЕЛЕКТРОСТАНЦІЯХ ТА БЕНЗИНУ У ДВИГУНАХ АВТОМОБІЛІВ. 4. МОЖНА УЛОВЛЮВАТИ ВІДХОДИ ПІСЛЯ ЗГОРЯННЯ ПАЛИВА ЗА ДОПОМОГОЮ ФІЛЬТРІВ. 5. МОЖНА ЗАМІНИТИ ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ: ЗАМІСТЬ ЕНЕРГІЇ ПАЛИВА ВИКОРИСТОВУВАТИ ЕНЕРГІЮ СОНЦЯ, ВІТРУ, ВОДИ, ЯДЕРНУ ТА ГЕОТЕРМАЛЬНУ ЕНЕРГІЮ.

• До альтернативних, нетрадиційних джерел енергії сьогодні відносять: • сонячне випромінювання, • енергію вітру, • біомасу, • гідроенергію малих річок, • теплову енергію довкілля, • енергію морських хвиль, • термальних вод, • а також теплові скиди промисловості, які є досить перспективними для ефективного використання на території України.

Домашнє завдання • Прочитати параграфи 9 -10; виконати завдання для самоконтролю 1 - 4, 6*( підготувати повідомлення*). • . . Люди, задумайтесь!. mp 4