Виды, характеристики и классификация топлив

 

Д.И.Менделеев четко разграничил понятия топливо и горючие материалы, указав, что топливом следует называть лишь горючие вещества, сжигаемые для производства тепла. Основными видами топлива в настоящее время являются горючие ископаемые, или каустобиолиты (от греческих слов causto –  горючий, bios – жизнь, litos – камень). Каустобиолиты состоят в основном из углерода, водорода и кислорода и могут быть подразделены на две основные группы – угли и битумы, которые являются крайними противоположными членами ряда, промежуточные формы которого (богхеды, сланцы), напротив, сближаются друг с другом. В некоторых видах каменных углей содержится значительное количество битумов, по отношению к которым в технике применяются термины смолистые или жирные угли. Битумы характеризуются высоким содержанием водорода и углерода и растворимостью в органических растворителях. Типичными битумами являются нефть, асфальт, смола.

Народнохозяйственную ценность топлива определяют следующие основные его характеристики:

1. Теплота сгорания, или теплотворная способность, т.е. количество тепла, выделяющегося при полном сгорании 1 кг твердого и жидкого топлива или 1 м³ газообразного. На практике используются такие понятия, как теплота сгорания в калориметрической бомбе (). высшая () и низшая () теплоты сгорания. Более подробные сведения об этом приведены в гл. 5.

2. Жаропроизводительность () – максимальная температура горения, развиваемая при полном сгорании топлива в условиях, когда выделяемое топливо полностью расходуется на нагрев образующихся продуктов сгорания.

3. Содержание балласта, т.е. минеральной массы и влаги, в твердом и жидком топливе, азота и двуокиси углерода – в газообразном. Наличие балласта в топливе понижает его теплоту сгорания. При большом содержании балласта заметно снижается также жаропроизводительность топлива.

4. Содержание вредных примесей, снижающее ценность топлива, в особенности технологического и бытового.

5. Выход летучих веществ и обуглероженного остатка (кокса) при нагревании твердого топлива, определяющий легкость его зажигания, а также целесообразность использования в технологических процессах.

Применяемые в народном хозяйстве многочисленные твердые, жидкие и газообразные виды топлива можно в свою очередь разделить на естественные и искусственные (табл.1.1). Последние представляют собой, как правило, продукты переработки естественных видов топлива.

Топливо состоит из горючей массы и балласта. При всем разнообразии свойств различных видов топлива горючая масса включает в основном четыре элемента: углерод, водород, кислород и серу. От соотношения этих элементов в горючей массе и содержания в топливе балласта зависят его основные характеристики.

 

Таблица 1.1