上海交通大学:《能源与环境》教学资源(教学资料)化石能源(第3讲)

化石能源 清洁高效利用
清洁高效利用

化石能源资源

煤炭

我国是一个富煤、贫油、少气 的国家,这就决定了煤炭在一 次能源中的重要地位。 石油 天然气 水电 天然气 核电 水电 可再生能源 3.37% 0.02% 1.61% 4.03% 0.69% 6.7% 0.5% 石油 17.61% 煤炭 70.42% 煤炭 95% 1952年中国一次能源消费结构图 2010年中国一次能源消费结构图
1952年中国一次能源消费结构图 2010年中国一次能源消费结构图

煤的形成 煤是植物遗体经过生物化学作用和物理化 学作用而转变成的沉积有机矿产,是多种高分 子化合物和矿物质组成的混合物。 成煤作用过程:植物→泥炭(腐泥)→褐煤→烟煤(长焰煤、气煤、肥煤、 焦煤、瘦煤、贫煤)→无烟煤 煤化程度是煤受热温度和持续时间的函数。温度越高,变质作用的速度越快
煤是植物遗体经过生物化学作用和物理化 学作用而转变成的沉积有机矿产,是多种高分 子化合物和矿物质组成的混合物。 成煤作用过程:植物→泥炭(腐泥)→褐煤→烟煤(长焰煤、气煤、肥煤、 焦煤、瘦煤、贫煤)→无烟煤 煤化程度是煤受热温度和持续时间的函数。温度越高,变质作用的速度越快

Plant cell wall OH OH TS: +H20 HO OH HO OH R M Cellulose OH +2H20 TS3 HO +3H20 OH M P Lignin 脱水 Hemicellulose OH 0y0 OH H.CO OH COOH co OCH Time 温度 (900K3 (523K) (623K.673K) (623K,673K) 373K,673K)463K.923K0873K973K.1253K3.(873K) (1073K,1173K) 473K,523K)(473K523K)97390073K1I73K)900K)93K)973K12539 C01 Co CO+CO:CoCo swemp ↑ ↑ ↑↑ Pressure 陵基 内酯份类淡基酸酐 0 OH O OH 0、 0 0 0 Heat 脱氧 Peat Lignite Coal
脱水 脱氧

煤的特性

植物生长环境 煤的化学结构 模型 H20 OH SH CHs Ca CH.LCH HO

煤的化学组成(元素分析) 煤是有机物质和无机物质的混合物,其中有机质是主 要成分,主要有C、H、O(占95%以上),还有N、S等。 1.碳(C)煤中主要成分,C越多、煤发热量越高,煤中C 含量随变质程度加深而增加。 2.氢(H)煤中重要成分,其发热量是C的4.2倍。煤中H 随变质程度加深而减少。 3.氧(0) 煤中氧随变质程度加深而减少。 4.氮(N)含量较低,随变质程度加深而略趋减少。 5.硫($)硫是煤中有害元素之一。煤中硫分为无机硫和 有机硫
煤是有机物质和无机物质的混合物,其中有机质是主 要成分,主要有C、H、O(占95%以上),还有N、S等。 1. 碳(C) 煤中主要成分,C越多、煤发热量越高,煤中C 含量随变质程度加深而增加。 2. 氢(H) 煤中重要成分,其发热量是C的4.2倍。煤中H 随变质程度加深而减少。 3. 氧(O) 煤中氧随变质程度加深而减少。 4. 氮(N) 含量较低,随变质程度加深而略趋减少。 5. 硫(S) 硫是煤中有害元素之一。煤中硫分为无机硫和 有机硫

煤的工业分析指标 1.水分(W):煤中水分分为内在水分、外在水分、结 晶水和分解水。 2.灰分(A):指煤在燃烧的后留下的残渣。 3.挥发份(V):指煤中有机物和部分矿物质加热分解 后的产物。 4.固定碳(FC):测定挥发分剩下的焦渣减去灰分即为 固定碳。是煤中有机质高温分解的残余物。 5.发热量(Q):又称为煤的热值,即单位质量的煤完 全燃烧所发出的热量
1. 水分(W):煤中水分分为内在水分、外在水分、结 晶水和分解水。 2. 灰分 (A):指煤在燃烧的后留下的残渣。 3. 挥发份(V): 指煤中有机物和部分矿物质加热分解 后的产物。 4. 固定碳(FC):测定挥发分剩下的焦渣减去灰分即为 固定碳。是煤中有机质高温分解的残余物。 5. 发热量(Q):又称为煤的热值,即单位质量的煤完 全燃烧所发出的热量
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