Екологічний проект "Оцінка впливу різних марок вугілля та твердого біопалива на екологічний стан навколишнього середовища внаслідок його використання як енергетичної сировини

Про матеріал

Вугільна галузь України – одна з потужних джерел техногенного забруднення природного середовища. Відходи, що утворилися, надходять в усі геосфери: атмосферу, гідросферу, розміщаються на поверхні літосфери . В зв'язку з цим назріло питання дослідження можливостей використання ресурсів для отримання екологічно безпечної та дешевої сировини із поновлюваних джерел енергії для виробництва біопалива.Основні задачі дослідження.

  • -Проаналізувати сучасний стан та проблеми вугільної промисловості.
  • -Вивчити основні показники якості вугілля та біопалива.
  • -Визначити вплив різних марок вугілля та біопалива на навколишнє середовище.
  • -Зробити відбір проб, вимірювання та обчислення результатів вимірювання вологи, зольності, загальної сірки, теплоти згорання.
  • -За результатами вимірювань та обчислень визначити найкращий зразок палива та запропонувати його до застосування .
Перегляд файлу

1

 

УКРАЇНА

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Дніпропетровське професійне училище №2

Вул. Новоселівська, 27, м. Дніпропетровськ, 49083, тел.. 747-41-45, факс (0562) 23-41-97

e-mail: PTU-2@yandex.ru, http://ptu2.dp.ua, код ЄДРПОУ 02541349

 

 

 

 

Екологічний проект

Оцінка впливу  різних марок вугілля  та твердого біопалива  на екологічний стан навколишнього середовища внаслідок його використання як енергетичної сировини

 

 

 

Автор проекту:

Пелих Віра Вікторівна, учениця групи №3

 

Керівник проекту:

Сінкевич Валентина Вільгелемівна, викладач

 

 

 

2015 р.

ЗМІСТ

ВСТУП                                                                                                                          3

РОЗДІЛ 1. Теоретична частина                                                                                  5 Розділ1.1. Якісна характеристика вугілля                                                                11 Розділ 1.2. Вплив підприємств вугільної промисловості на стан навколишнього природного середовища                                                                                             12

Розділ 1.3. Методи проведення технічного аналізу проб вугілля та твердого біопалива                                                                                                                     15

1.3.1.Волога в пробах                                                                                                 15

1.3.2. Визначення золи                                                                                               17

1.3.3.  Метод визначення виходу летких речовин                                                   18

1.3.4. Визначення загальної сірки                                                                             18

1.3.5.Теплота згоряння вугілля                                                                                  21

РОЗДІЛ 2. Практична частина                                                                                   22

Розділ 2.1 Визначення вологи повітряно-сухого палива                                      Розділ 2.2 Визначення вологи аналітичної проби                                                   24

Розділ 2.3 Визначення зольності                                                                               27

Розділ 2.4. Визначення виходу летких речовин                                                      29

Розділ 2.5 Визначення загальної сірки прискореним методом                              31

Розділ 2.6.Теплота згоряння вугілля.                                                                       33

ВИСНОВОК                                                                                                                       35

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ                                                                                              37

ДОДАТКИ                                                                                                                   38

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

      Цього року Україна зіткнулась з гострою потребою пошуку альтернативи

 газу - через війну з Росією, чий газ ми купуємо. Окрім того, що цього року газ доведеться економити, надалі також треба шукати йому заміну. У зв'язку з відсутністю достатніх запасів нафти і природного газу в Україні основним джерелом енергії і хімічною сировиною залишаються тверді горючі копалини.

        Вугілля є важливим національним природним ресурсом України , достатнім для забезпечення її потреб в енергії. У зв'язку з проросійським сепаратиським рухом на Донбасі та українсько-російською війною 2014 р.,  експерти оцінили падіння видобутку українського вугілля за 2014 рік на 60%. Видобуток вугілля за жовтень 2014 року становив 1 140 млн. і скоротився порівняно з жовтнем 2013 року на 64,9% . Згідно енергетичної стратегії України обсяг споживання вугілля в 2015 році збільшиться до 98,7 млн. т.

      Підвищення енергетичної безпеки країни та покращення структури  паливно-енергетичного балансу є пріоритетними напрямами енергетичної політики України, що відображується в Державній програмі «Українське вугілля» та постановах Кабінету міністрів в енергетичній сфері. Відповідно до головних напрямів енергетичної стратегії до 2030 року особлива увага повинна приділятись заміщенню газу твердим паливом на комунальних та промислових об’єкта.

     Запаси вугілля України зосереджені в Донецькому, Львівсько-Волинському, Дніпровському басейнах.  За геологічними запасами викопного вугілля  Україна посідає перше місце в Європі і восьме місце у світі .

     Вугільна галузь України – одна з потужних джерел техногенного забруднення природного середовища. Відходи, що утворилися, надходять в усі геосфери: атмосферу, гідросферу, розміщаються на поверхні літосфери .
     Склад відходів, що попадають в атмосферу, залежить від хімічного складу палива, режимів горіння і прийнятої системи очищення. Вуглецева складова палива переходить у оксид вуглецю. Азот, що входить до складу вугілля, частково окисляється й утворює оксид азоту.  Органічна сірка палива утворює при горінні палива оксид сірки. Крім газоподібних продуктів горіння в димових газах присутні недопалені частки палива. Присутні в димових газах кислотні оксиди азоту і сірки, розчиняючись в атмосферній волозі, утворюють суміш азотної, азотистої і сірчистої кислот і є причиною кислотних дощів.

      В зв’язку з цим назріло питання дослідження можливостей використання ресурсів для отримання екологічно безпечної та дешевої сировини із поновлюваних джерел енергії для виробництва біопалива. Впровадження новітніх розробок з альтернативних видів палива та застосування наявної і спеціально вирощеної біомаси, дозволить знизити залежність України від імпортованих енергоносіїв, а також, знизити  вплив відходів вугільної промисловості на екологію. Одним із джерел поновлювальної енергії є вегетативна біомаса рослин (так звана фіто маса), яка за рахунок фотосинтезу акумулює сонячну енергію у вегетативних органах та може бути перетворена в біопаливо і бути альтернативою існуючим видам палива .

    Мета проекту: оцінка впливу  різних марок вугілля  та твердого біопалива  на екологічний стан навколишнього середовища внаслідок його використання як енергетичної сировини.

     Об'єкт дослідження:  різноманітні марки вугілля та твердого  біопалива.

     Предмет дослідження:  якісні характеристики вугілля та твердого  біопалива та їх екологічний вплив.

      Основні задачі дослідження.

  •                  Проаналізувати сучасний стан та проблеми вугільної промисловості.
  •                  Вивчити основні показники якості вугілля та біопалива.
  •                  Визначити вплив різних марок вугілля та біопалива на навколишнє середовище.
  •                  Зробити відбір проб, вимірювання та обчислення результатів вимірювання вологи, зольності, загальної сірки, теплоти згорання.
  •                  За результатами вимірювань та обчислень визначити найкращий зразок палива та запропонувати його до застосування  .

РОЗДІЛ 1

Теоретична частина

      Кам'яне вугілля – було відоме ще в давнину. Примітивний видобуток вугілля здійснювався в стародавньому Китаї та Античній Греції,  де його використовували як паливо. Давньоримські вілли опалювались вугіллям родовищ Греції та Італії. Російський вчений М.В. Ломоносов у своєму трактаті «Про шари земні» (1763) висунув гіпотезу про походження викопного вугілля з торфу, а торфу – зі скупчень залишків рослин на дні боліт. Органічне походження викопного вугілля було остаточно доведене лише у ХIХ столітті шляхом мікроскопічних досліджень, що виявили у структурі вугільної речовини обвуглені чи частково розкладені залишки рослинних тканин, зерняток смоли, насіння, спор.

     Викопне вугілля – тверда гірська порода, що утворилася із залишків відмерлих рослин в результаті біохімічних, фізико-хімічних та фізичних перетворень. Крім органічних складових, у вугіллі завжди присутні мінеральні домішки, вміст яких коливається в широких межах (від 1–2 до 50%).

     На всіх континентах Землі та більшості островів Світового океану існують родовища вугілля. Відомо близько 3000 вугільних родовищ і басейнів.

Склад і властивості вугілля визначаються природою його матеріальної речовини, тобто початкового рослинного матеріалу, епохою та умовами протікання першої стадії вуглеутворення, а також метаморфізмом, тобто змінами вугільної речовини, які пов'язані з подальшою історією їх формування. Утворення вугілля відбувалось протягом багатьох геологічних періодів, під час яких неодноразово змінювалися клімат і рельєф земної поверхні, а отже, і рослинний світ. Відповідно створювалися сприятливі чи несприятливі умови для утворення вугілля. Пласти вугілля зустрічаються в осадових породах всіх геологічних періодів.

      Запаси вугілля України зосереджені: кам'яне вугілля в Донецькому і Львівсько-Волинському басейнах, буре вугілля – в Дніпровському, Донецькому басейнах, Дніпровсько-Донецькій западині й на Закарпатській вугленосній площі. З врахуванням особливостей роботи підприємств України розроблено національний стандарт для встановлення марочної належності вугілля ДСТУ 3472-96 «Вугілля буре, кам'яне, антрацит. Класифікація».

     Буре вугілля прийнято ділити на два крайніх типа – землисті, вуглефікація яких відбувалася при частковому доступі повітря, наприклад через піщані осадові породи. За вмістом вологи в пласті їх ділять на групи Б1 (більше 40%), Б2 (від 20 до 30%) і Б3 (менш 20%). Буре вугілля Дніпровського басейну України – типово землисте, групи Б1, вміст вологи в пласті 50–55%.

      Кам'яне вугілля відрізняється від бурого сіро-чорним чи чорним кольором, блиском, більш високою міцністю, меншою вологоємкістю (вміст вологи у пласті 8–16%).

       Антрацити – чорного кольору, вологість у пласті менше 8%, мають сильний блиск, крихкість, характерну кристалічну структуру на зломі.

        В Україні також застосовується стандартизована класифікація вугілля. За середнім виходом летких речовин (Vdaf) і характеристикою нелеткого залишку, з урахуванням  спікливості і величини теплоти згоряння кам'яне вугілля поділяють на 10 основних марок: довгополуменеве (Д), газове (Г), газове жирне (ГЖ), жирне (Ж), коксове жирне (КЖ), коксівне (К), коксове друге (К2), слабко спікливе (СС), піснувато-спікливе (ПС) і пісне (П). Від марки Д до марки П вміст вуглецю послідовно збільшується від 76 до 92 %, а вихід летких речовин зменшується з 42 до 7-12 %. У кожній з марок, крім Д і Г, за технологічними властивостями виділяють декілька технологічних груп.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 1. Класифікація вугілля

Марки вугілля

Літерне позначення марок

Вихід летких речовин Vг, %

вміст вуглецю

Сг, %

теплота згоряння Qгб, ккал/кг

Відбивна здатність в масляній імерсіі, %

Буре

Б

41 і більше

76 і менше

6900-7500

0,30-0,49

Довгополуменеве

Д

39 і більше

76

7500-8000

0,50-0,64

Газове

Г

36

83

7900-8600

0,65-0,84

Жирне

Ж

30

86

8300-8700

0,85-1,14

Коксівне

К

20

88

8400-8700

1,15-1,74

Піснувато-спікливе

ПС

15

89

8450-8780

1,75-2,04

Пісне

П

12

90

7300-8750

2,05-2,49

Антрацити

А

8 і менше

91 і більше

8100-8750

2,50-6,00
 

 

        Велике значення має розмір вугілля. Така підготовка здійснюється при розсортуванні вугілля і продуктів збагачення, яка, як правило, проводиться за заданою шкалою класифікації для отримання сортів вугілля та антрациту, передбачених стандартами розмірів.

        Класи крупності встановлені для грохочення вугілля за мінімальними і максимальними розмірами кусків, для відсівів і рядових – тільки за максимальним розміром. У відповідності з ГОСТ 19242-73 «Вугілля буре, кам'яне і антрацит. Класифікація за розміром кусків» прийнята класифікація вугілля за крупністю, що наведена в таблиці 2.

 

                                                     Таблиця 2. Класифікація бурого, кам'яного вугілля і антрациту за розміром кусків

Клас

Позначення

Розмір кусків, мм

Плитне

П

100–200 (300)

Крупне

К

50–100

Горіх

О

25–50

Дрібне

М

13–25

Сім'ячко

С

6–13

Штиб

Ш

0–6

Рядовий

Р

0–200 (300)

 

      Приблизно 25% вугілля, яке постачається споживачам, використовують для технологічних цілей на підприємствах, де воно переробляється чи застосовується як сировина. При цьому основна частина вугілля йде на виробництво коксу. Решта вугілля витрачається на енергетичні цілі. Більше половини вугілля, що направляється на енергетичні цілі, використовується на теплових електростанціях, значна частина – для комунально-побутових потреб, менша – в промислових і районних котельнях. Інша частина енергетичного вугілля йде на потреби сільського господарства, виробництва будівельних матеріалів тощо.

У процесі горіння, крім складових С, Н, О, беруть участь азот і сірка вугілля (органічна і піритна) з утворенням шкідливих викидів – оксидів азоту і сірки, що вимагає спеціальних заходів для зниження їх вмісту в димових газах.

      При спалюванні вугілля утворюється також зола у вигляді оплавленого шлаку і сухої золи. Шлак більш хімічно інертний і в зв'язку з цим знаходить відносно широке застосування (шлакобетони). Однак використання шлакобетонних виробів обмежене їх дещо підвищеною радіоактивністю. Складність зберігання сухої золи обумовлена її дрібно дисперсністю, яка викликає запилення, і наявністю окисів лужних металів, реагуючих з водою до лугів, попадання яких в ґрунтові води неприпустиме. Золи, які містять розкладений вапняк, що додається для зв'язування сірки, при взаємодії з водою утворюють вапно і спучуються.

      Крім перелічених компонентів, мінеральна частина вугілля містить германій, уран, молібден, реній, вольфрам, срібло, селен, галій, ванадій, а також такі екологічно небезпечні речовини, як ртуть, миш'як, берилій, фтор, хлор, фосфор, селен. У широкому сенсі проблема утилізації золи зводиться до розробки ланцюжків енерготехнологічних процесів, в яких би цінні неорганічні елементи видобувалися, а шкідливі уловлювались до попадання в атмосферу, міцно зв'язувалися в нерозчинних сполуках та захоронювалися.

       Біопаливо  (біологічне паливо) -  органічні матеріали, які використовуються для виробництва енергії. Це — поновлюване джерело енергії, на відміну від інших природних ресурсів, таких як нафта, вугілля, газ. Офіційне визначення біопалива — будь-яке паливо, яке містить (за об'ємом) не менш ніж 80% матеріалів, отриманих від живих організмів, зібраних у межах десяти років перед виробництвом.

      Подібно до вугілля  й нафти, біомаса — це форма збереженої сонячної енергії. Енергія сонця «захоплюється» через процес фотосинтезу під час росту рослин.

      Сільськогосподарська продукція, яку вирощують для використання як біопаливо, включає  кукурудзу і сою (наприклад, у США), льон  та ріпак ( наприклад, у Європі),  цукрова тростина  в  Бразилії й пальмову олію в Південно-Східній Азії. Розкладена мікроорганізмами продукція промисловості, сільського господарства, лісового господарства та побутові відходи також можуть використовуватися для отримання біоенергії, наприклад, солома, лісоматеріал, рисове лушпиння, залишки продуктів харчування.

       Деревообробна промисловість – це тирса та маленькі гілки, кора дерев і т.д. Цієї сировини в Україні є вдосталь, переважна її більшість донедавна висипалася в яри, залишалася в лісах чи просто спалювалася, що погіршувало екологічну ситуацію в Україні. Загалом, за даними Держкомлісгоспу, щорічно в українських лісах залишається близько 2 млн. куб. м. відходів.  Сьогодні ситуація потрохи починає покращуватися. Зростає попит на вітчизняну продукцію, відповідно, з’являються нові лінії по виробництву твердого біопалива, і ці відходи, які гнили в українських лісах, починають використовуватися.

       В аграрному секторі економіки України з давніх часів чільне місце посідали зернобобові, олійні культури та цукрові буряки. Ці сільськогосподарські культури є ефективною сировиною для виробництва біопалива.

       Організація виробництва біопалива в Україні є перспективним напрямом для зменшення енергетичної залежності від постачальників нафти та природного газу. Використання біопалива зменшує антропогенне навантаження на довкілля, зберігає природні ресурси за рахунок переробки відновлювальної сільськогосподарської сировини та відходів переробних галузей агропромислового комплексу.

        Причини виробництва біопалива: вичерпність природних джерел енергоресурсів; велика кількість викидів СО2 ; зростання цін на нафту і газ; зростання цін на дизельне паливо і бензин; залежність від країн постачальників енергоносіїв; слабка енергетична безпека; наявність вільних родючих земель.

Однією з переваг застосування біопалива є зменшення шкідливих викидів в атмосферу; нові робочі місця; стимулювання сільськогосподарського виробництва.

     Основні переваги використання твердого біопалива як джерела теплової енергії це, по-перше, тверде біопаливо - наприклад солома зернових культур – це періодично поновлюване джерело енергії, що певним чином гарантує безпеку та незалежність вироблення теплової енергії в регіоні від політики світових постачальників традиційного палива, коливань цін на нафту та газ, політичних та економічних криз тощо. По-друге, це джерело енергії утворюється з відходів сільськогосподарського виробництва, тож екологічність його застосування зумовлює також активне та суттєве зменшення кількості сільськогосподарських відходів. З одного боку, солома сама по собі використовується як добриво, але обсяги такого використання не охоплюють всієї біомаси. З іншого боку, в багатьох випадках солому спалюють на полях, що спричиняє шкоду довкіллю. Тож вилучення соломи та використання її в якості палива цілком виправдано. Але необхідне ретельне вивчення потреб та можливостей виробництва біомаси кожного окремого регіону з метою визначення обсягів вилучення біомаси без шкоди для сільськогосподарського виробництва. На відміну від спалювання традиційних енергоносіїв, спалювання біомаси не викликає збільшення загальної кількості СО2 в атмосфері планети та не сприяє процесам глобальної зміни клімату, бо в цьому випадку вивільняється кількість шкідливого газу не більша за ту, що була отримана рослиною з атмосфери та акумульована протягом вегетаційного циклу.

       В Україні впровадження альтернативних джерел енергії, зокрема біомаси, розвивається не дуже активно порівняно з європейськими країнами, що обумовлено багатьма чинниками, зокрема: відсутністю діючої державної програми з розвитку біоенергетики, недостатньою розвиненістю ринку біомаси як палива, завищеними екологічними вимогами до котлів, що працюють на біомасі , необхідністю проведення досліджень щодо оцінки екологічних та соціально-економічних умов, відсутністю достатнього фінансування на проведення таких досліджень тощо.  З іншого боку, у світі біомаса як паливо впевнено посідає четверте місце за обсягами виробництва та споживання енергії. Її частка у загальному постачанні первинної енергії сягає 10%. Сьогодні з неї виробляється близько 15% загального обсягу теплової енергії у ЄС.

 

     Розділ1.1. Якісна характеристика вугілля

      У твердому паливі розрізняють органічну, горючу і суху маси. До органічної відносять вуглець, водень, азот, кисень  і сірку, які входять до складу органічних сполук. До горючої маси – відносять  усе, що до органічної, та ще сірку колчеданного походження. До сухої маси  крім тих речовин, що містяться в органічній і горючій масах, відносять ще золу. У робочому паливі, яке застосовують безпосередньо для спалювання, є також вода. 

     Паливо поділяють на дві частини – горючу і негорючу, або баласт. У твердому паливі негорюча частина складається з води і мінеральних домішок, що утворюють золу; від їх вмісту відповідно змінюється якість палива: більше негорючої частини – гірше паливо. Негорюча частина ( особливо мінеральні домішки) при спалюванні палива часто дає легкоплавкий шлак, який забиває колосники і цим порушує процес горіння в топках.

      Якість палива обумовлюється вмістом горючої частини. Від   вмісту органічної частини залежить здатність палива давати довге або коротке полум’я, виділяти легкі речовини, давати певну температуру. Інакше кажучи, від вмісту органічної частини залежить тепловіддача палива.

       Велике значення для палива має вміст у ньому вуглецю і водню: чим їх більше, тим краще  паливо . Вміст вуглецю обумовлює довжину полум’я, а вміст великої кількості водню – виділення  смолистих речовин , які дають кіптяве полум’я. Кисень знижує якість палива, бо при спалюванні він, сполучаючись з воднем, утворює водяну пару, на що витрачається певна частина тепла. Вміст азоту , оскільки його в паливі небагато, мало впливає на кількість тепла, що виділяється, але має велике значення при хімічній переробці палива, дає цінні хімічні продукти. Сірка в тій частині, що згоряє, утворює сірчистий газ, який згубно діє на рослинний  і тваринний світ,а також на стінки обігрівальних приладів. Вміст сірки в коксі негативно впливає на якість виплавленого чавуну.

 

     Розділ 1.2. Вплив підприємств вугільної промисловості на стан навколишнього природного середовища

       Вугільна галузь України – одна з потужних джерел техногенного забруднення природного середовища. Діяльність вуглевидобувних підприємств чинить негативний вплив на всі компоненти навколишнього середовища: атмосферне повітря, поверхневі і підземні води, ґрунти.

Основними напрямками негативного впливу підприємств галузі є:

  •                   викиди забруднюючих речовин, в атмосферне повітря, зумовлені роботою промислових і комунально-побутових котелень, горінням породних відвалів, недосконалістю очисних установок;
  •                   вилучення із сільськогосподарського обороту значних земельних ресурсів зайнятих під складування породи;
  •                   забруднення ґрунтів важкими металами та зміна їх кислотно-лужного балансу;
  •                   забруднення підземних і поверхневих водних об'єктів шахтними і господарсько-побутовими стічними водами підприємств;
  •                   порушення гідрологічного режиму підземних і поверхневих вод;
  •                   утворення великих дисперсійних воронок, обумовлене відкачуванням води;
  •                   осідання земної поверхні над відпрацьованими шахтними полями;
  •                   посилення процесів ерозії ґрунтів і яруго утворення на сусідніх з гірничими виробками площах;
  •                   інтенсивне окислення рудних мінералів і їх вилуджування, викликане процесами вивітрювання у гірничих виробках і породних відвалах (міграція хімічних елементів).

        Основними забруднюючими речовинами, утвореними вугледобувними підприємствами є метан (29,5%), окис вуглецю (29,0%), сполуки сірки (20,6%), пил (13,1%) і сполуки азоту (5,6%) (мал. 1.1).

 

Основні забруднюючі речовини вугледобувних підприємств

Малюнок 1.1 – Основні забруднюючі речовини вугледобувних підприємств

      Значний обсяг утворення промислових відходів, вкрай низький рівень їх використання протягом багатьох років призвели до того, що більша частина відходів вуглевидобутку складується у межах міських територій. Для породних відвалів характерні процеси самозаймання вугілля. З поверхні палаючого відвалу викидається в атмосферу у середньому – 314 т на рік сірчистого ангідриду, 3144 т на рік окису вуглецю, 31,4 т на рік окислів азоту та 157 т на рік сірководню.

Окрім того, терикони забруднюють атмосферне повітря пилом, випарами й іншими шкідливими речовинами .

    Таким чином, видобуток вугілля порушує практично всі елементи ландшафту на земній поверхні, і лише в деяких випадках це відбувається тимчасово.

Показники, що характеризують стан довкілля на досліджуваних об’єктах (склад атмосферного повітря, якість ґрунтів, поверхневих і ґрунтових вод та ін.), доцільно порівняти з нормативними (граничнодопустимими концентраціями шкідливих речовин у різних сферах природного середовища), що наведені в табл. 3

                    Таблиця 3. Гранично допустимі концентрації деяких  шкідливих  речовин у повітрі населених пунктів, мг/м.

 Гранично допустимі концентрації деяких шкідливих речовин у повітрі населених пунктів, мг/м3

 

        Розділ 1.3. Методи проведення технічного аналізу проб вугілля та твердого біопалива

      1.3.1.Волога в пробах

      Невелику кількість вугілля, яка має відбивати склад і властивості певної партії палива, називають пробою. Проби відбирають під час переміщення палива ( навантажування, розвантажування), а також зі штабелів при його зберіганні. Взяте вугілля одразу насипають у дерев’яні шухляди з кришками і добре закривають.

      Наявність води у пробі – звичайне і прикре явище – зустрічається часто. Вода може бути присутньою як забруднення з атмосфери чи розчину, у якому формувалася речовина; вона може бути також хімічною, зв’язана в аналізованій речовині. Волога вугілля істотно впливає на його властивості. Так, при транспортуванні і використанні вугілля( спалюванні, термічній переробці й ін.) залежно від вмісту в ньому вологи повинні мінятися умови його обробки. При спалюванні вологого вугілля потрібна зайва витрата палива на випарювання вологи, надмірно вологе вугілля втрачає сипкість. У вугіллі розрізняють вологу: зовнішню, яка звичайно являє собою тонку водяну плівку, що покриває поверхню вугілля, і зв’язану чи гігроскопічну, зміст якої в основному залежить від адсорбційної здатності вугілля. Гігроскопічна волога знаходиться у рівновазі з навколишнім середовищем і тому залежить також від вологості і температури навколишнього повітря.

Визначення вологи повітряно-сухого палива

     Сутність методу. Вологу повітряно-сухого палива встановлюють за лабораторною пробою (крупність не більше 3 мм) після визначення зовнішньої вологи сушінням при температурі від 105 до 110° С.

Від лабораторної проби вугілля відбирають у точно зважені бюкси наважки масою близько  (10+1,0) г, зважують на лабораторних терезах 2-го класу точності в боксах із кришками. Відкриті бюкси з наважками поміщаюсь у сушильну шафу, заздалегідь нагріту до температури від 105 до 110° С, і витримують при цій температурі не менше:

А) 60 хв. – вугілля кам’яні і паливні сланці;

Б) 90 хв. – вугілля бурі і лігніт;

В) 120 хв. – антрацит.

       Після закінчення сушіння бюкси виймаюсь із сушильної шафи, закривають кришками і прохолоджують на металевій підставці 2- 3 хв. на повітрі, потім у ексикаторі до кімнатної температури , після чого зважують.

      Масову частку вологи повітряно-сухого палива у відсотках обчислюють за формулою:

,

де - маса бюкса з кришкою без наважки, г; - маса бюкса з наважкою до сушіння, г; - маса бюкса після сушіння, г.

Визначення вологи аналітичної проби

       Сутність методу.  Висушування наважки аналітичної проби палива

 ( аналітична проба палива – максимальний розмір зерен не більш 2 мм) у сушильній шафі при температурі 105 - 110° С й обчислення масової частки вологи за втратою в масі.

      Від аналітичної проби палива відбирають біля 1 г, поміщають у попередньо зважений човник і зважують на лабораторних терезах з точністю до 0,0002 г.

Човник з наважкою палива поміщають у попередньо нагріту сушильну шафу і сушать при температурі 105 - 110°С не менше:

А). 30 хв. – кам’яні вугілля, антрацит і пальні сланці;

Б) 60 хв. – бурі вугілля.

      Після закінчення сушіння човник виймають із сушильної шафи і прохолоджують 2 - 3 хв. на металевій підставці, потім в ексикаторі до кімнатної температури, після чого зважують. Паралельно проводять контрольні сушіння протягом 30 хв. кожне доти, поки розбіжність між двома зважуваннями буде не більше 0,001 г.

      Масову частку вологи аналітичної проби () у відсотках  обчислюють за формулою

,

де - маса човника без палива, г; – маса човника з наважкою палива до сушіння, г; - маса човника з наважкою палива після сушіння, г.

 

      1.3.2. Визначення золи 

       Золою називають суміш мінеральних речовин, які залишаються після згоряння всіх пальних речовин палива і завершення всіх перетворень, що відбуваються з мінеральними домішками при високих температурах і повному доступі повітря. Зола погіршує якість палива. Вона так само як і волога знижує його теплотворення, здорожує перевезення, спричиняє додаткові затрати на видалення з топок шлаків. Крім того, чим більше золи у вугіллі, тим важче досягти повного згорання палива.

Визначення зольності

      Сутність методу. Пробу палива спалюють у муфельній печі, нагрітої з визначеною швидкістю до температури (815±15) °С і витримують при цій температурі до постійної маси.

     Для визначення зольності вугілля використовують аналітичну пробу, здрібнену до розміру часток, що проходять крізь сито з розміром отворів 200 мкм ( 0,2 мм).

     Тигель зважують на лабораторних терезах з точністю до 0,0002 г. У тигель вносять і рівномірно розподіляють 1,0 - 2,0 г проби і знову зважують. Тигель з наважкою поміщають у муфельну піч при кімнатній температурі. Поступово доводять температуру в печі до (815±15) °С і витримують 60 хв.

Після прожарювання тигель виймають з печі й протягом 10 хв. охолоджують,  а потім поміщають в ексикатор без осушувача. Після охолодження тигель із зольним залишком зважують.

      Зольність аналітичної проби ,% за масою обчислюють за формулою:

,

де – маса порожнього тигля, г; – маса тигля з наважкою, до прожарювання, г; – маса тигля з золою, г.

 

       1.3.3.  Метод визначення виходу летких речовин

        Сутність методу. Пробу палива спалюють у муфельній печі, нагрітої з визначеною швидкістю до температури (900 10) °С і витримують при цій температурі рівно 7 хв.

       У муфельній печі при температурі (900 10) °С протягом 7 хв нагрівають тигель із кришкою або кілька тиглів із кришками. Потім тиглі виймають з печі, охолоджують, не знімаючи кришок, до кімнатної температури на металевій чи азбестовій підставці протягом 5 хв, а потім у ексикаторі.

      Після охолодження кожен порожній тигель  із кришкою зважують, потім беруть наважку аналітичної проби масою 1,0 - 1,01 г з похибкою 0,2 мг. Тигель закривають кришкою і рівномірно розподіляють пробу по дну тигля, злегка постукуючи по ньому.

Тиглі з наважками встановлюють на підставку і поміщають у муфельну піч, закривають дверцята і витримують рівно 7 хв. Після цього тиглі виймають, охолоджують і зважують так само, як і порожні.

Вихід летких речовин аналітичної проби (%) за масою:

,

Де – маса порожнього тигля з кришкою, г; – маса тигля з кришкою і наважкою до нагрівання, г; – маса тигля з кришкою і наважкою після нагрівання, г, - масова частка вологи в аналітичній пробі, %.

 

         1.3.4. Визначення загальної сірки

         Сірка знаходиться у вугіллях у виді різних сполук. Сірка, що утворилася з рослинних залишків і входить до складу органічних сполук, називається органічною. Сірка, що відклалася у виді сульфіду заліза, називається колчеданною чи піритною. Сірка, що  окислилася в період вивітрювання вугілля і входить до складу мінеральних сполук – сульфатів, називається сульфатною. Загальний вміст сірки у вугіллі коливається в дуже широких межах – від десятих часток відсотка до 10%.

Визначення загальної сірки за методом Єшка

        Для визначення вмісту загальної сірки у вугіллі за стандартний прийнятий метод Єшка. Наважка вугілля спалюється в муфельній печі у тиглі при 850 С в присутності MgO i Na2CO3 для зв'язування утворених оксидів сірки, які перетворюються на сульфати натрію та магнію та осаджуються у солянокислому розчині хлоридом барію у вигляді сульфату барію. За кількістю останнього розраховують показник St і його перераховують на сухе вугілля (S , %).

Визначення загальної сірки прискореним методом

      Сутність методу. Наважку вугілля спалюють в струмені повітря чи кисню.

  1.               Електропіч розігрівають до температури 1100 - 1500°С.
  2.               У поглинальну колбу наливають 100 - 150 мл дистильованої води і 2 - 3 мл розчину крохмалю. Схема приладу представлена на рисунку ( додаток 3).
  3.               Бюретку (50 чи 25 мл) заповнюють 0,01 N розчином йоду.
  4.               У попередньо прожареній і зваженій на лабораторних терезах човник вносять і рівномірно розподіляють 0,5 г вугілля, зважують з точністю до

0,0002 г. Наважку палива засипають піском (0,5 г ).

  1.               Човник з наважкою палива поміщають у трубку для спалювання і за допомогою гачка встановлюють перед входом у піч, швидко закривають трубку і через систему пропускають повітря.
  2.               Переміщення човника з наважкою у печі здійснюють пересуванням кварцової трубки. Тривалість спалювання наважки вугілля наведена  у таблиці 4.

 

 

 

 

 

Таблиця 4

Операції

Час обробки проби, хв.

Витримування човника з наважкою перед входом у піч

10…15

Переміщення човника з наважкою у центрі печі

15…20

Прожарювання човника з наважкою у центрі печі

15

 

  1.               , що виділяється при згорянні наважки вугілля, виноситься струмом повітря й уловлюється водою в поглинальній склянці. Сірчиста кислота, що утвориться, відновлює йод і розчин знебарвлюється:

.

Протягом усього досліду у міру знебарвлення поглинального розчину роблять повільне титрування його розчином йоду до появи синьо-блакитного забарвлення розчину.

  1.               Дослід вважають закінченим при встановленні не зникаючого протягом 2 - 3 хв. блакитного забарвлення розчину. Об’єм розчину йоду, витраченого на титрування, визначають за бюреткою.
  2.               Через усі стадії аналізу, але без наважки вугілля, проводять контрольний дослід для внесення виправлення в результат досліду.

Отримані результати обраховують відповідно до формули

,

де 0,00016 – маса сірки, що відповідає 1 мл 0,01 N розчину йоду; k – коефіцієнт для приведення нормального розчину йоду до 0,01 N, - об’єм розчину йоду, витраченого на титрування, мл; - об’єм розчину йоду, витраченого на титрування контрольного досліду, мл;  - маса наважки вугілля, зваженого на аналітичних терезах з точністю до 0,0002 г.

 

 

 

         1.3.5.Теплота згоряння вугілля

        Теплота згоряння з однієї з найважливіших характеристик вугілля як палива. Теплотворна здатність горючої копалини характеризується теплом, що виділяється при його спалюванні.

        Розрізняють теплоту згоряння палива:

  1.               Вища теплота згоряння аналітичної проби ()

,

Де – масова частка сірки в аналітичній пробі палива, %; включає теплові ефекти утворення і розчинення у воді сірчаної й азотної кислот, тобто таких процесів, що не відбуваються при спалюванні палива в топці; 94 – коефіцієнт у виправленні на утворення і розчинення сірчаної кислоти з органічної і сульфідної сірки ( без урахування сульфатної сірки); - умовне виправлення на утворення оксидів азоту. Значення розраховують залежно від марки вугілля (табл.5).

Таблиця 5

Значення

Марка вугілля

0,001

Т та А

0,0015

Інші

 

  1.               Вища теплота згоряння робочого палива ()

,

Де - масова частка загальної вологи в робочому паливі, %, - масова частка вологи в аналітичній пробі, %.

  1.               Нижча теплота згоряння робочого палива

,

Де - масова частка водню в робочому паливі, %.

 

 

РОЗДІЛ 2.

Практична частина

        Розділ 2.1 Визначення вологи повітряно-сухого палива

 

        Від лабораторної проби вугілля та біопалива відібрали у точно зважені бюкси наважки масою близько 10 г, зважили на лабораторних терезах в боксах із кришками. Відкриті бюкси з наважками помістили у сушильну шафу, заздалегідь нагріту до температури 110° С, і витримали при цій температурі:

а) 60 хв. – вугілля кам’яні і біопаливо;

б) 120 хв. – антрацит.

         Після закінчення сушіння, бюкси вийняли  із сушильної шафи, закрили кришками і залишили на металевій підставці 2 хв. на повітрі ( для охолодження), потім у ексикаторі до кімнатної температури , після чого зважили.

        Масову частку вологи повітряно-сухого палива у відсотках обчислили за формулою:

,

де - маса бюкса з кришкою без наважки, г; - маса бюкса з наважкою до сушіння, г; - маса бюкса з наважкою після сушіння, г.

      Розрахунки:

1). Газове вугілля (г)

2). Довгополумневе вугілля (Д)

3). Кокс

 

 

4). Антрацит насіння (

5) Антрацит горіх ()

6) Антрацит дрібний горіх (Ам)

7). Лігнін

8). Деревне вугілля

9). Лушпиння насіння соняшника

 

10). Листя-солома

 

Результати вимірювань та розрахунків заносимо до таблиці 6

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 6

Найменування

Маса бюкса без наважки, г

Маса бюкса з наважкою до            сушіння, г

Маса бюкса з наважкою після сушіння, г

Волога повітряно-сухого палива, %

1

Газове вугілля (Г)

22,3220

32,4337

31,5479

8,76

2

Довгополуменеве вугілля(Д)

22,3250

32,5115

32,0429

4,60

3

Кокс

22,3240

32,3744

31,1111

12,57

4

Антрацит насіння  (АС)

22,3220

32,2245

31,4328

7,94

5

Антрацит горіх  (АКо)

22,3210

32, 4743

32,0225

4,45

6

Антрацит дрібний горіх (АМ)

22,3220

32,8125

32,3246

4,65

7

Лігнін

22,3210

32,8125

31,4942

12,89

8

Деревне вугілля

22,3240

32,1205

31,8824

2,43

9

Лушпиння насіння

22,3230

32,0917

30,8638

12,57

10

Листя-солома

22,3220

32,1127

30,7969

13,44

 

        Розділ 2.2 Визначення вологи аналітичної проби

        Від аналітичної проби палива відібрали біля 1 г, помістили у попередньо зважений човник і зважили на лабораторних терезах з точністю до 0,0002 г.

Човник з наважкою палива помістили у попередньо нагріту сушильну шафу і сушили при температурі 110°С  30 хв.

       Після закінчення сушіння, човник вийняли  із сушильної шафи і охолодили 2 хв. на металевій підставці, потім в ексикаторі до кімнатної температури, після чого зважили. Паралельно провели контрольні сушіння протягом 30 хв. кожне доти, поки розбіжність між двома зважуваннями була не більше 0,001 г.

       Масову частку вологи аналітичної проби () у відсотках  обчислили за формулою

,

де - маса човника без палива, г; – маса човника з наважкою палива до сушіння, г; - маса човника з наважкою палива після сушіння, г.

     Розрахунки:

1). Газове вугілля

2). Довгополумневе вугілля

3). Кокс

4). Антрацит насіння

5) Антрацит горіх

6) Антрацит дрібний горіх

7). Лігнін

8). Деревне вугілля

 

 

9). Лушпиння насіння соняшника

10). Листя-солома

 

Результати вимірювань та розрахунків заносимо до таблиці7.

Таблиця 7

Найменування

Маса човника без наважки, г

Маса човника з наважкою до            сушіння, г

Маса човника з наважкою після сушіння, г

Волога аналітичної проби, %

1

Газове вугілля (Г)

27,9412

28,9232

28,8901

3,37

2

Довгополуменеве вугілля(Д)

27,7953

28,8975

28,8677

2,70

3

Кокс

28,0015

28,9315

28,8326

10,63

4

Антрацит насіння  (АС)

27,9018

28,9232

28,8888

3,37

5

Антрацит горіх  (АКо)

27,8515

28,9461

28,9131

3,01

6

Антрацит дрібний горіх (АМ)

28,2347

29,1124

29,0868

2,91

7

Лігнін

27,9611

28,9315

28,8310

10,36

8

Деревне вугілля

28,0011

28,9519

28,9206

3,29

9

Лушпиння насіння

27,8347

28,9197

28,8044

10,63

10

Листя-солома

27,7997

28,9232

28,8307

8,23

 

 

 

        Розділ 2.3 Визначення зольності

         Тигель зважили  на лабораторних терезах з точністю до 0,0002 г. У тигель внесли і рівномірно розподілили 1,0 - 2,0 г проби і знову зважили. Тигель з наважкою помістили у муфельну піч при кімнатній температурі. Поступово піднімаємо температуру в печі до (815±15) °С і витримуємо 60 хв.

Після прожарювання тигель вийняли з печі й протягом 10 хв. охолодили,  а потім помістили в ексикатор без осушувача. Після охолодження тигель із зольним залишком зважили.

     Зольність аналітичної проби ,% за массою обчислюємо за формулою:

,

де – маса порожнього тигля, г; – маса тигля з наважкою, до прожарювання, г; – маса тигля з золою, г.

       Розрахунки:

1). Газове вугілля

2). Довгополумневе вугілля

3). Кокс

4). Антрацит насіння

5) Антрацит горіх

6) Антрацит дрібний горіх

 

7). Лігнін

8). Деревне вугілля

9). Лушпиння насіння соняшника

10). Листя-солома

Результати вимірювань та розрахунків заносимо до таблиці 8.

Таблиця 8

Найменування

Маса тигля без наважки, г

Маса тигля з наважкою до прожарювання,  г

Маса тигля з золою, г

Зольність аналітичної проби, %

1

Газове вугілля (Г)

9,2276

10,2350

9,3292

10,09

2

Довгополуменеве вугілля(Д)

9,3157

10,3285

9,4828

16,50

3

Кокс

9,2793

10,2883

9,3774

9,72

4

Антрацит насіння  (АС)

9,1789

10,2706

9,4359

23,54

5

Антрацит горіх (АКо)

9,2276

10,2347

9,4242

19,52

6

Антрацит дрібний горіх (АМ)

9,2384

10,2441

9,3301

9,12

7

Лігнін

9,1966

10,2477

9.4058

19,90

8

Деревне вугілля

9,2793

10,2805

9,4605

1,81

9

Лушпиння насіння

9,1789

10,1796

9,2762

9,72

10

Листя-солома92276

9,3157

10,3165

9,3668

5,11

 

        Розділ 2.4. Визначення виходу летких речовин

        У муфельній печі при температурі (900 10) °С протягом 7 хв нагріли кілька тиглів із кришками. Потім тиглі вийняли з печі, охолодили, не знімаючи кришок, до кімнатної температури на металевій підставці протягом 5 хв., а потім у ексикаторі.

       Після охолодження кожен порожній тигель  із кришкою зважили. Потім взяли наважку аналітичної проби масою 1,0 г. Тигель закрили  кришкою і рівномірно розподілили пробу по дну тигля, злегка постукуючи по ньому. Тигель з наважкою зважили.

       Тиглі з наважками встановили на підставку і помістили у муфельну піч, закрили  дверцята і витримали  рівно 7 хв. Після цього тиглі вийняли, охолодили і зважили.

      Розрахунки:

1). Газове вугілля

2). Довгополумневе вугілля

3). Кокс

4). Антрацит насіння

5) Антрацит горіх

6) Антрацит дрібний горіх

7). Лігнін

8). Деревне вугілля

9). Лушпиння насіння соняшника

10). Листя-солома

 

Результати вимірювань та розрахунків заносимо до таблиці 9.

Таблиця 9

Найменування

Маса порожнього  тигля з кришкою, г

Маса тигля з кришкою і наважкою до нагрівання            , г

Маса тигля з кришкою і наважкою після нагрівання, г

Леткі речовини аналітичної проби, %

1

Газове вугілля (Г)

13,4024

14,4001

14,3552

45,00

2

Довгополуменеве вугілля(Д)

13,4179

14,4177

13,8503

56,75

3

Кокс

13,1234

14,1235

14,1035

2,00

4

Антрацит насіння  (АС)

13,1257

14,1253

13,5420

58,35

5

Антрацит горіх (АКо)

13,4097

14,4099

13,8063

60,35

6

Антрацит дрібний горіх (АМ)

13,3799

14,3797

13,7763

60,35

7

Лігнін

13,1254

14,1253

13,5943

53,10

8

Деревне вугілля

13,1234

14,1235

13,9635

16,00

9

Лушпиння насіння

13,4175

14,4177

13,9141

50,35

10

Листя-солома92276

13,4057

14,4001

14,1714

23,00

 

 

       Розділ 2.5 Визначення загальної сірки прискореним методом

       Електропіч розігріли до температури 1500°С. У поглинальну колбу налили 150 мл дистильованої води і 2мл розчину крохмалю. Бюретку 25 мл  заповнили 0,01 N розчином йоду. У попередньо прожарений і зважений на лабораторних терезах човник внесли і рівномірно розподілили 0,5 г палива, зважили з точністю до 0,0002 г. Наважку палива засипали піском (0,5 г ). Човник з наважкою палива помістили у трубку для спалювання і за допомогою гачка встановили перед входом у піч, швидко закрили трубку і через систему стали пропускати повітря. Переміщення човника з наважкою у печі здійснювали пересуванням кварцової трубки. Тривалість спалювання наважки вугілля наведена  у таблиці 10.

Таблиця 10

Операції

Час обробки проби, хв.

Витримування човника з наважкою перед входом у піч

10…15

Переміщення човника з наважкою у центрі печі

15…20

Прожарювання човника з наважкою у центрі печі

15

 

, що виділяється при згорянні наважки вугілля, виноситься струмом повітря й уловлюється водою в поглинальній склянці. Сірчиста кислота, що утвориться, відновлює йод і розчин знебарвлюється:

.

      Протягом усього досліду, у міру знебарвлення поглинального розчину, робили повільне титрування його розчином йоду до появи синьо-блакитного забарвлення розчину. Дослід вважається закінченим при встановленні не зникаючого протягом 2 - 3 хв. блакитного забарвлення розчину. Об’єм розчину йоду, витраченого на титрування, визначили  за бюреткою. Через усі стадії аналізу, але без наважки вугілля, провели контрольний дослід для внесення виправлення в результат досліду.

      Розрахунки

1). Газове вугілля

2). Довгополумневе вугілля

3). Кокс

4). Антрацит насіння

5) Антрацит горіх

6) Антрацит дрібний горіх

7). Лігнін

8). Деревне вугілля

9). Лушпиння насіння соняшника

10). Листя-солома

Результати вимірювань та розрахунків заносимо до таблиці 11.

Таблиця 11

Найменування

Маса наважки палива, г

Об’єм розчину йоду, витраченого на титрування контрольного досліду, мл

Об’єм розчину йоду, витраченого на титрування, мл

Загальна сірка в аналітичній пробі, %

1

Газове вугілля (Г)

0,5257

0,25

8,65

0,31

2

Довгополуменеве вугілля(Д)

0,4875

0,30

5,55

0,21

3

Кокс

0,4412

0,25

3,45

0,142

4

Антрацит насіння  (АС)

0,5001

0,25

13,90

0,53

5

Антрацит горіх (АКо)

0,4759

0,25

7,20

0,28

6

Антрацит дрібний горіх (АМ)

0,5007

0,30

13,70

0,52

7

Лігнін

0,4998

0,30

31,50

1,21

8

Деревне вугілля

0,4247

0,25

1,80

0,07

9

Лушпиння насіння

0,4791

0,25

3,75

0,142

10

Листя-солома

0,4677

0,25

1,20

0,04

 

       Розділ 2.6.Теплота згоряння вугілля.

        Визначення теплоти згорання палива проводили на « Калориметрі КМ8»

 (калори́метр — прилад для вимірювання кількості тепла, що її виділяє або вбирає тіло. Застосовується як основний прилад калориметрії — сукупності методів вимірювання теплових ефектів, які супроводять різні хімічні, фізичні та біологічні процеси).  Визначення теплоти згоряння палива засноване на спаленні його наважки в кисні і поглинанні тепла, що виділилося, водою в калориметрі. Спалення здійснюється в калориметричній бомбі, що являє собою циліндричну товстостінну стальну склянку місткістю близько 300 мл зі стальною кришкою, що загвинчується на щільну нарізь, з застосуванням графоаналітичного способу визначення. Були задані параметри досліду ( маса зразка палива; масова частка загальної сірки; волога аналітичної проби; загальна волога; зольність аналітичної проби; кількість летючих речовин) і отриманий графік і дані по теплоті згоряння  (див. додаток 1). Усі отримані результати вимірювань і розрахунків заносимо до зведеної таблиці (табл. 12)

Таблиця 12

Найменування

Загальна волога,%

Волога аналітичної проби,%

Золь

ність аналітичної проби,%

Леткі речо

вини,%

Загальна сірка,%

Теплота згоряння,

ккал/кг

1

Газове вугілля (Г)

8,76

3,37

10,09

45,00

0,31

6668

2

Довгополуменеве вугілля(Д)

4,60

2,70

16,50

56,75

0,21

5730

3

Кокс

12,57

10,63

9,72

2,00

0,142

6353

4

Антрацит насіння  (АС)

7,94

3,37

23,54

58,35

0,53

4916

5

Антрацит горіх (АКо)

4,45

3,01

19,52

60,35

0,28

5451

6

Антрацит дрібний горіх (АМ)

4,65

2,91

9,12

60,35

0,52

6440

7

Лігнін

12,89

10,36

19,90

53,10

1,21

3918

8

Деревне вугілля

2,43

3,29

1,81

16,00

0,07

7147

9

Лушпиння насіння

12,57

10,63

9,72

50,35

0,14

2950

10

Листя-солома

13,44

8,23

5,11

23,00

0,04

3862

 

 

 

 

ВИСНОВКИ

 

        Вугільна промисловість України – галузь з дуже складними технологічними процесами. Територіально її вуглевидобувні та перероблюючи підприємства розміщені в семи областях України. Характерною особливістю їх розташування є нерівномірність, часто надмірна концентрація виробництв в окремих районах вуглевидобувних регіонів. У поєднанні з високою концентрацією вуглевидобувних і перероблюючих підприємств все це чинить істотний і довгочасний техногенний вплив на стан і властивості навколишнього природного середовища.  Підприємства вугільної галузі викидають в атмосферу приблизно 1,1 млн.т на рік шкідливих речовин. Серед них: твердих частинок (пил) – біля 38 тис.т; оксидів сірки – більше 122 тис.т; оксидів вуглецю – 150,0 тис.т; оксидів азоту – більше 9 тис.т; вуглеводнів – 465 тис.т; інших газоподібних речовин – 256 тис.т. Основна маса забруднюючих речовин (80%) викидається в атмосферу з відхідними газами котельних і сушильних установок збагачувальних фабрик, які використовують вугілля як паливо.

        У результаті проведених досліджень, із метою визначення якісних характеристик вугілля та біопалива, були виконані аналізи:

  •                  визначення вологи повітряно-сухого палива;
  •                  визначення вологи аналітичної проби;
  •                  визначення зольності;
  •                  визначення виходу летких речовин;
  •                  визначення загальної сірки;
  •                  визначення теплоти згоряння палива.

        Отже, на підставі проведених аналізів і розрахунків найбільшу теплоту згоряння має вугілля  (газове,кокс, антрацит дрібний горіх, деревне вугілля); найменшу кількість загальної сірки  та зольність мають деревне вугілля, листя-солома, лушпиння насіння, але вони мають високий показник по вологості та летким речовинам. Найгіршим зразком виявився лігнін (рештки трав’янистих рослин з золою). Він показав найнижчу теплоту згоряння, найбільшу кількість загальної сірки, летких речовин, зольності та вологи. Отже,лігнін не задовольняє вимогам нашого проекту.

       Біопаливо є побічним продуктом основного виробництва. Це періодично поновлюване джерело енергії, що певним чином гарантує безпеку та незалежність вироблення теплової енергії в регіоні від політики світових постачальників традиційного палива, коливань цін на нафту та газ, політичних та економічних криз тощо. А також, це джерело енергії утворюється з відходів сільськогосподарського виробництва. В багатьох випадках біомасу (наприклад, солому, листя) спалюють, що спричиняє шкоду довкіллю. Тож вилучення її та використання в якості палива цілком виправдано. Отже, необхідним є ретельне вивчення потреб та можливостей виробництва біомаси кожного окремого регіону з метою визначення обсягів вилучення біомаси без шкоди для сільськогосподарського виробництва. Місцеві альтернативні джерела енергії є одними з найкращих прикладів для розвитку альтернативної енергетики в Україні. Звичайно є проблеми з виробництвом гранул чи брикетів з біомаси, з переобладнанням котлів та котелень під цей вид палива.

        Отже,зазначимо,що на сьогодення не існує такої марки палива яке б не впливало на екологічний стан навколишнього середовища. Серед вибраних нами зразків вугілля кращі показники у таких марок: кокс і антрацит дрібний горіх. Але майбутнє паливної енергетики за біопаливом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

 

1. Постанова ВРУ «Про інформацію Кабінету Міністрів України «Розвиток вугільної галузі України та запровадження енергозберігаючої моделі економіки - шлях до набуття енергетичної незалежності”» №2517 від 10.11.2006р.

2. Кошеленко В.В. Оцінка місця вугільної галузі в енергетичній стратегії України та проблеми її розвитку// Формування ринкових відносин в Україні – 2007. - №2., С. 103-106.

3. Щудло О.В. Проблеми функціонування вугільної галузі України в ринкових умовах// Формування ринкових відносин в Україні – 2004. - №8., С.68-70.

4. Байсаров Л. Підсумки і перспективи реструктуризації вугільної промисловості України / Л. Байсаров, С. Єрмілов, Ю. Звягільський, А. Клюєв, П. Олійник, М. Сургай // Національна безпека і оборона. – №8 (44). – 2003. – С. 38–44. 

5. Притика О. Вугільна промисловість – чорна діра державного бюджету чи основа енергетичної безпеки України? / О. Притика. – №14 (693) 12 – 18 квітня 2008. 

6. Тукмаков Д. «Вугільна галузь сьогодні». Газета «Завтра» № 7(376), 13.02.2003

7. Заблоцький Б.Ф. Розміщення продуктивних сил України: Національна макроекономіка: Посібник. – К.: Академвидав, 2002. – 368 с. (Альма-матер) 

8.Назарбаєв Е.Ж. «Сучасний стан і тенденції розвитку світового паливно-енергетичного комплексу.» Журнал «Analytic».

9.Калетнік Г.М. Розвиток ринку біопалива в Україні: моногр./-К.: Аграрна наука,2008.-464 с.

10.Енергозбереження та альтернативні джерела енергії: проблеми і шляхи їх вирішення. - Полтава:РВВ ПДАА,2010.-с.12-31

11.Роїк М. В. Енергетичні культури для виробництва біопалива / В. Л. Курило, М. Я. Гументик, В. М. Квак // Наукові праці Полтавської державної аграрної академії. – Т. 7 (26).

12.Директива ЄС 2009/28/ЄС «Про стимулювання використання поновлюваних видів енергії» від 25 червня 2009 р.

 

ДОДАТОК 1

C:\Users\ASUS\Desktop\фоточки с лаборатории\Новая папка\IMG_20151111_100007.jpg

 

 

 

C:\Users\ASUS\Desktop\фоточки с лаборатории\Новая папка\IMG_20151111_101046.jpg

C:\Users\ASUS\Desktop\фоточки с лаборатории\Новая папка\IMG_20151111_100711.jpg

 

 

C:\Users\ASUS\Desktop\фоточки с лаборатории\Новая папка\IMG_20151111_100550.jpg

 

 

C:\Users\ASUS\Desktop\фоточки с лаборатории\Новая папка\IMG_20151111_101013.jpgC:\Users\ASUS\Desktop\фоточки с лаборатории\Новая папка\IMG_20151111_102810.jpgC:\Users\ASUS\Desktop\фоточки с лаборатории\Новая папка\IMG_20151111_102414.jpgC:\Users\ASUS\Desktop\фоточки с лаборатории\Новая папка\IMG_20151111_102727.jpgДОДАТОК 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДОДАТОК 3

C:\Users\ASUS\Desktop\фоточки с лаборатории\Новая папка\082193069054107065111022033082080155144229161173.png

Середня оцінка розробки
Структурованість
5.0
Оригінальність викладу
5.0
Відповідність темі
5.0
Загальна:
5.0
Всього відгуків: 1
Оцінки та відгуки
  1. Шувар Наталія
    Загальна:
    5.0
    Структурованість
    5.0
    Оригінальність викладу
    5.0
    Відповідність темі
    5.0
docx
До підручника
Екологія (рівень стандарту, академічний рівень) 11 клас (Царик Л.П., Царик П.Л., Вітенко І.М.)
Додано
20 липня 2018
Переглядів
2309
Оцінка розробки
5.0 (1 відгук)
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку