Презентація на тему «Основні види палива та їх значення в енергетиці країни» (варіант 2)

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.

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

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
Природні
горючі
гази
Водень
Аміак
Солі амонія
Азотна кислота
Карбамід
Розчинники Синтетичний каучук Пластмаси
Сірководень
сіра
Сірчана кислота
Синтез - газ
Кисневмісні речовини
Гелій
Поліетилен
Этиловий спирт

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

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

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

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

14
Кам'яне вугілля
Походження
Гірська порода осадкового походження (кам'яновугільний період)
Склад
Складна суміш ВМС- С, Н2, N2, O2 ,S
Коксування (піроліз) – розклад речовин без доступу кисню при високій температурі.
Продукти
Коксовий газ
СН4, N2, CO2, CO, Н2, NН3
Камяновугільна смола
C6H6 і її гомологи
C6H5OH, гетероциклічні
Аміачна вода
NH4OH, C6H5OH, H2S
Кокс
Чисте вугілля С

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

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

Автомобіль Audi на Автомобіль Honda
дизельному паливі 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

Газоподібне паливо є найбільш привабливим у використанні завдяки наступним властивостям: 1) висока теплотвірна здатність (питома теплота згоряння метану – 35,9 МДж/м3, етану – 64,5 МДж/м3, пропану – 93,4 МДж/м3, бутану – 123 МДж/м3); 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.

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.
Забруднення повітря

Розглянемо основні шкідливі газові викиди з погляду їх впливу на навколишнє середовище.
Вуглекислий газ СО2 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 SО2 – один із найтоксичніших газоподібних викидів енергоустановок, становить приблизно 90 % викидів сірчистих сполук із димовими газами котлоагрегатів (решта – SO3). 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 SO2 переходить у SO3 і, завдяки взаємодії з водою Н2О, 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 (N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4 і N2O5.
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 О3 утворюється на великих висотах (приблизно 30 км) від взаємодії кисню О2 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 СН4 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 ефектПоглинання 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 Лос-Анджелесі, 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

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

36
Це повинен знати кожний
1. При загруженні шахти і видачі 1 т вугілля викидається 0,75кг пилу, 0,55кг сірководню, 0,07кг аміаку, 0,0004кг цианідів, 0,13кг фенолу, 0,16кг 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 км2.

Яким чином можна позбутися шкідливих забруднень, що утворюються в результаті використання палива і пального?

можна ощадливо використовувати ці продукти, тим самим зменшуючи кількість шкідливих викидів.
можна вилучати з палива сірку ще до його використання.
створювати технологічні умови повного згоряння вугілля в котельнях, на теплоелектростанціях та бензину у двигунах автомобілів.
можна уловлювати відходи після згоряння палива за допомогою фільтрів.
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.

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!.mp4