Powrót

Węgle kopalne jako paliwa energetyczne

 

Etapy przekształcania szczątków roślinnych w paliwa kopalne:

szczątki roślinne  ⇒ torf ⇒ węgiel brunatny  ⇒ węgiel kamienny  ⇒ antracyt
Podczas takiego przekształcania w kolejnych etapach wzrasta zawartość węgla a maleje zawartość wodoru i tlenu.

Węgle kopalne to skały osadowe, mieszaniny związków chemicznych powstałe w procesie przekształcania szczątków roślinnych.

Rodzaje węgli kopalnych

nazwa zawartość węgla
szungit do 99%
antracyt 90-97%
węgiel kamienny 75-97%
węgiel brunatny 62-75%
torf poniżej 60%

Sucha destylacja węgla kamiennego (odgazowanie, piroliza, pirogenizacja) → silne ogrzewanie węgla bez dostępu powietrza, podczas którego węgiel kamienny ulega rozkładowi.

Niektóre produkty suchej destylacji węgla kamiennego

Produkt Własności fizyczne Skład Zastosowanie
koks czarny,  porowaty,  twardy prawie czysty węgiel opał, w metalurgii żelaza
gaz świetlny (koksowniczy) produkt gazowy mieszanina gazów, głównie wodoru H2 i metanu CH4 ogrzewanie, surowiec do produkcji amoniaku
smoła węglowa (pogazowa) ciecz, czarna, mazista, charakterystyczny zapach mieszanina związków organicznych Smołę węglową podaje się destylacji i otrzymuje się oleje, paliwa, pak do produkcji smoły i lepiku.
woda pogazowa ciecz o charakterystycznym zapachu roztwór amoniaku i soli amonowych surowiec do produkcji nawozów sztucznych i amoniaku

Przeróbkę węgla prowadzi się w koksowniach.

 

Spalanie węgla

Spalanie węgla jest procesem egzotermicznym - czyli przebiegającym z wydzieleniem ciepła.
Podczas spalania węgli kopalnych zachodzi reakcja węgla z tlenem
C+O2 → CO2 + energia

W zależności od rodzaju węgla kopalnego ilość wydzielanej energii jest różna.
Najwięcej energii cieplnej wydziela się podczas spalania antracytu i węgla kamiennego, mniej podczas spalania węgla brunatnego a najmniej podczas spalania torfu.

 

Problemy związane ze spalaniem węgli kopalnych

− emisja tlenku węgla(IV) - powoduje efekt cieplarniany
− wytwarzanie dużej ilości popiołów
− dymy zanieczyszczają atmosferę pyłami
− wydzielający się SO2 powoduje kwaśne deszcze*
− spalanie węgla w miastach może spowodować smog**

*Jednym ze składników węgla kamiennego jest piryt - minerał żelaza, siarczek żelaza FeS2. Podczas spalania węgla również i on ulega reakcji i powstaje tlenek siarki SO2.
4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2

 **Smog powstaje przy pewnych warunkach klimatycznych: brak wiatru, odpowiednia temperatura i wilgotność. Jest to zawieszona w powietrzu mieszanina pary wodnej, pyłów, sadzy, tlenków siarki, azotu, węgla. Mogą powodować zaburzenia oddychania i układu krążenia.

Masz już w sobie przekonanie, że potrzebujesz wsparcia, aby odkryć fascynujący świat chemii, w codziennej nauce i przygotowaniu do matury?

Załóż konto

Zyskaj dostęp do artykułów, które przekształcą skomplikowane zagadnienia chemiczne w zrozumiałe i interesujące treści.

Każdy artykuł, który przeczytasz, zwiększy Twoje zrozumienie i zaciekawienie chemią.

Nie czekaj, zacznij swoją naukową podróż już dziś!

Pełny tekst dostępny jest tylko dla zalogowanych



Copyright 2011-2024Chem24.pl
Wszelkie prawa autorskie do treści zawartych w serwisie chem24.pl należą do właściciela portalu.
Treść strony i wszystkie elementy strony chem24.pl podlegają ochronie prawnej zawartej w przepisach o prawie autorskim.
Niedozwolone jest kopiowanie, rozpowszechnianie i udostępnianie innym użytkownikom bez zgody autora.

Niedozwolone działania stanowią okradanie autora i podlegają przepisom zawartym w Kodeksie Karnym.