Примеры статей
Топки
Топки, город областного подчинения, центр Топкинского района Кемеровской области РСФСР. Расположен в 38 км к З. от г. Кемерово. Узел железнодорожных линий на Юргу, Ленинск-Кузнецкий, Барзас. 30 тыс…
Печь
Печь, устройство, в котором в результате горения топлива или превращения электрической энергии выделяется тепло, используемое для тепловой обработки материалов или изделий либо для отопления. По…
Камера сгорания
Камера сгорания, объём, предназначенный для сжигания газообразного, жидкого или твёрдого топлива. К. с. бывают периодического действия - для поршневых 2- и 4-тактных двигателей внутреннего сгорания (…
Ракетное топливо
Ракетное топливо, вещество или совокупность веществ, представляющих собой источник энергии и рабочего тела для ракетного двигателя (РД). Р. т. должно удовлетворять следующим основным требованиям…
Металлсодержащее топливо
Металлсодержащее топливо, топливо для ракетного двигателя, содержащее лёгкие металлы - Li, Be, Mg, Al и др. - в виде порошка или их химических соединений (гидриды, металлоорганические соединения)…
Ядерное топливо
Ядерное топливо, вещество, которое используется в ядерных реакторах для осуществления ядерной цепной реакции деления. Существует только одно природное Я. т. - урановое, которое содержит делящиеся ядра…
Нефтепродукты
Нефтепродукты, смеси углеводородов и некоторых их производных, а также индивидуальные химические соединения, получаемые при переработке нефти и используемые в качестве топлив, смазочных материалов…
Охрана природы
Охрана природы, система естественнонаучных, технико-производственных, экономических и административно-правовых мероприятий, осуществляемых в пределах данного государства или его части, а также в…
Зола
Зола, несгорающий остаток, образующийся из минеральных примесей топлива при полном его сгорании. Содержание З. в каменных и бурых углях находится в пределах примерно от 1 до 45% и более, в горючих…
Теплота сгорания
Теплота сгорания, теплота горения, теплотворная способность, теплотворность, теплопроизводительность, калорийность, количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании топлива; измеряется в джоулях…
Топливо условное
Топливо условное, единица учёта органического топлива, применяемая для сопоставления эффективности различных видов топлива и суммарного учёта их. В качестве единицы Т. у. принимается 1 кг топлива с…
Самовоспламенение
Самовоспламенение, явление быстрого нарастания скорости химической реакции, приводящее при определённых внешних условиях к воспламенению горючей смеси без соприкосновения с пламенем или раскалённым…
Пылеприготовление
Пылеприготовление топлива, измельчение и сушка твёрдого топлива, предназначенного для сжигания в камерных топках. Крупность частиц топлива после размола определяется ситовым анализом и колеблется от…
Брикетирование
Брикетирование, процесс переработки материала в куски геометрически правильной и однообразной в каждом случае формы, практически одинаковой массы - брикеты (франц. briquette). При Б. создаются…
Коксование
Коксование, промышленный метод переработки природных топлив (главным образом каменного угля) путём нагревания до 950-1050 °С без доступа воздуха. Основной продукт К. - кокс. К. возникло в 18 в., когда…
Коксохимия
Коксохимия, область химии и химической промышленности, занимающаяся переработкой природных топлив (главным образом каменного угля) в кокс и др. ценные продукты методом коксования. Основными…
Дистилляция
Дистилляция (от лат. distillatio - стекание каплями), перегонка, разделение жидких смесей на отличающиеся по составу фракции. Процесс основан на различии температур кипения компонентов смеси. В…
Перегонка нефти
Перегонканефти, разделение нефти на составные части (фракции) по их температурам кипения в целях получения товарных нефтепродуктов или их компонентов. П. н.- начальный процесс переработки нефти на…
Крекинг
Крекинг (англ. cracking, от crack - расщеплять), переработка нефти и её фракций для получения главным образом моторных топлив, а также химического сырья, протекающая с распадом тяжёлых углеводородов…
Пиролиз
Пиролиз (от греч. pyr - огонь, жар и lysis - разложение, распад), превращение органических соединений в результате деструкции их под действием высокой температуры. Обычно термин используют в более…
Нефтехимический синтез
Нефтехимический синтез, получение химических продуктов на основе нефти и углеводородных газов синтетическим путём. Углеводороды нефти и газов природных горючих, газов нефтяных попутных, газов…
Газификация топлив
Газификация топлив, превращение твёрдого или жидкого топлива в горючие газы путём неполного окисления воздухом (кислородом, водяным паром) при высокой температуре. При Г. т. получают главным образом…
Подземная газификация углей
Подземная газификация углей, физико-химический процесс превращения угля в горючие газы с помощью свободного или связанного кислорода непосредственно в недрах земли. Идея П. г. у. принадлежит Д. И…
Газы нефтепереработки
Газы нефтепереработки, смеси газов, состоящие в основном из низкомолекулярных углеводородов, образующихся на нефтеперегонных установках и при термических и каталитических процессах переработки…
Гидролиз растительных материалов
Гидролиз растительных материалов, взаимодействие полисахаридов (см. Сахара) непищевого растительного сырья (древесные отходы, хлопковая шелуха, подсолнечная лузга и т.п.) с водой в присутствии…
Теплоэнергетика
Теплоэнергетика, отрасль теплотехники, занимающаяся преобразованием теплоты в др. виды энергии, главным образом в механическую и электрическую. Для генерирования механической энергии за счёт теплоты…
Гелиотехника
Гелиотехника (от гелио... и техника), отрасль техники, изучающая преобразование энергии солнечной радиации в др. виды энергии, удобные для практического использования. Солнце посылает на Землю…
Ядерная энергетика
Ядерная энергетика, отрасль энергетики, использующая ядерную энергию (атомную энергию) в целях электрификации и теплофикации; область науки и техники, разрабатывающая и использующая на практике методы…
Энергетический кризис
Энергетический кризис, потрясение мирового капиталистического хозяйства и один из его структурных кризисов, вызванный увеличивавшимся дефицитом нефти в развитых капиталистических странах в 1971-74…
Топливо
Топливо, горючие вещества, выделяющие при сжигании значительное количество теплоты, которая используется непосредственно в технологических процессах или преобразуется в др. виды энергии. Для сжигания Т. служат различные технические устройства — топки, печи, камеры сгорания. Существует много горючих веществ, однако к Т. относят только те, которые достаточно широко распространены в природе, причём добыча их не связана с большими затратами, а продукты сгорания практически безвредны. Таким требованиям отвечают вещества, основная составная часть которых — углерод. К ним относятся полезные ископаемые органического происхождения — бурый уголь, горючие газы, горючие сланцы, каменный уголь, нефть, торф, а также древесина и растительные отходы (солома, лузга и др.). Исключение составляет Т. для ракетных двигателей (см. Ракетное топливо, Металлсодержащее топливо).
В ядерной энергетике применяется понятие ядерного Т.— вещества, ядра которого делятся под действием нейтронов, выделяя при этом энергию в основном в виде кинетической энергии осколков деления ядер и нейтронов (см. Ядерное топливо). Поэтому обычное химическое Т., в отличие от ядерного, называется органическим. Природное органическое Т. — основной источник теплоты, используемой человечеством (70-е гг. 20 в.). На сырье из природного Т. почти полностью базируется нефтехимическая промышленность (см. Основной органический синтез), производство смазочных материалов и т. д. (см. Нефтепродукты).
Первоначально для получения теплоты (огня) пользовались главным образом растительным Т. (дровами и т. д.). Ископаемые Т. — уголь и нефть известны с древнейших времён, но лишь с середины 19 в. эти виды Т. стали вытеснять менее калорийные растительные Т., что имело большое значение для сохранения лесов (см. Охрана природы).
Свойства Т. в значит, степени определяются их химическим составом (в % по массе). Содержащиеся в Т. химические элементы обозначаются соответствующими символами — С, Н, О, N, S; зола и вода — соответственно А и W. Влажность и зольность Т. даже в пределах одного его сорта подвержены значительным колебаниям, поэтому для уточнения характеристик часто используют составы Т., отнесённые не только к рабочей массе, то есть подаваемой в топку (обозначается индексом р), но и к сухой массе (с), горючей (г), органической (о). Например, обозначение С г‑91 показывает, что горючая масса данного Т. содержит углерода 91% (по массе). Важнейшая характеристика практической ценности Т. — теплота сгорания. Для сравнительных расчётов используется понятие топлива условного с теплотой сгорания 7000 ккал/кг (29308 кдж/кг). Качество каменных углей характеризуется выходом летучих веществ Vл, переходящих в газо- или парообразное состояние при нагревании угля без доступа воздуха. При этом образуется нелетучий остаток, по свойствам которого судят о спекаемости данного угля, то есть его пригодности для коксования. Окисляемость Т. при обычных температурах определяет способы и сроки хранения Т.; при высокой окисляемости Т. могут самовоспламеняться. Способность Т. к самовоспламенению определяют температурой воспламенения. Жидкие Т., кроме того, характеризуются температурой вспышки (способностью смеси паров Т. с воздухом воспламеняться без загорания самой жидкости). Эта характеристика имеет определяющее значение при сжигании Т. в двигателях внутреннего сгорания. Возможность получения высоких температур при сжигании Т. зависит от жаропроизводительности Ta — максимальной температуры, теоретически достигаемой при полном сгорании Т. в воздухе, причём выделяемая теплота полностью расходуется на нагрев образующихся продуктов сгорания. Механическая прочность твёрдого Т. имеет большое значение при перевозках его на дальние расстояния и многократных перегрузках. При сжигании Т. в виде пыли затрата энергии на пылеприготовление характеризуется размолоспособностью Т. При слоевом сжигании Т. большое значение имеет также его гранулометрический состав, т.е. содержание в Т. частиц различной крупности. В таблице приведены основные характеристики некоторых Т.
Основные характеристики некоторых топлив Вид топливаСостав, % (по массе)
Выход летучих Vл,% (по массе)
Жаропро-изводи-тельность Та,0С
Теплота сгорания Qрн, Мдж/кг
WрAр
Cр
Hр
Sр
Nр
Oр
ДроваФрезерный торф
Бурый уголь (канско-ачинский)
Каменный уголь (газовый донецкий)
Антрацитовый штыбМазут (высокосернистый)
Бензин
Природный газ
40
50
33
8
0,5
3
—
—
0,6
6,3
6
23
23
0,1
—
—
30,3
24,7
43,7
55,2
63,8
83
85
74
3,6
2,6
3
3,8
1,2
10,4
14,9
25
—0,1
0,2
3,2
1,6
2,8
0,05
—
0,4
1,1
0,6
1,0
0,6
—
—
1,0
25,1
15,2
13,5
5,8
1,3
0,7
0,05
—
85
70
48
40
3,5
—
—
—
1600
1500
1800
2050
2150
2100
2100
2000
10,2
8,1
15,7
22
22,6
39,2
44
35,6*
* Теплота сгорания природного газа дана в Мдж/м 3
Т. по агрегатному состоянию подразделяют на твёрдые, жидкие, газообразные; по происхождению — на природные (уголь, нефть и др.) и искусственные, получаемые в результате переработки природных Т. Например, качество твёрдого Т. может повышаться (без изменения его химического состава) брикетированием, обогащением, пылеприготовлением. Применяемый в доменном процессе кокс изготовляют нагреванием Т. (главным образом каменного угля) до 950—1050 °C без доступа воздуха (см. Коксование, Коксохимия). Из жидкого природного Т. (нефти) нефтепродукты вырабатывают дистилляцией (см. Перегонка нефти), крекингом, пиролизом. Последний — один из важнейших промышленных методов получения сырья для нефтехимического синтеза. Газообразное искусственное Т. получают из твёрдого и жидкого газификацией топлив (см. также Подземная газификация углей, Газы нефтепереработки). О биохимической переработке раститительного Т. см. в ст. Гидролиз растительных материалов.
При современном уровне добычи (1975) разведанных запасов угля хватит на тысячи лет, прогнозных запасов нефти и газа при существующем уровне добычи — лишь на 100—150 лет, а с учётом роста темпов добычи эти запасы могут быть исчерпаны за 50—60 лет. Ограниченность ресурсов газа и нефти и значительное повышение их стоимости вызвали стремление к экономии ископаемого Т. и использованию для получения энергии др. источников (см. Теплоэнергетика, Гелиотехника, Ядерная энергетика, Энергетический кризис).
Так как почти всё добываемое Т. сжигается (лишь около 10% нефти и газа потребляется в виде сырья), ежегодный выброс в атмосферу Земли веществ, образующихся при сжигании Т., достигает огромных количеств: золы около 150 млн. т, окислов серы около 100 млн. т, окислов азота около 60 млн. т, двуокиси углерода около 20 млрд. т. Для защиты окружающей среды разрабатываются различные методы улавливания вредных веществ из продуктов сжигания, а также такие способы сжигания, при которых эти вещества (окислы азота и CO) не образуются.
Лит. см. при статьях об отд. видах Т.
И. Н. Розенгауз.