Surowce energetyczne
zastosowanie w przemyśle
i gospodarce
Zofia Maślanka
Krystyna Wędrychowska
2012
Surowce energetyczne
zastosowanie w przemyśle
i gospodarce
Zofia Maślanka
Krystyna Wędrychowska
2012
Surowce
Węgiel kopalny
o
Węgiel kamienny
o
Węgiel brunatny
Ropa naftowa
Gaz ziemny
Rudy uranu
Węgiel kamienny
Struktura chemiczna węgla
kamiennego
Bryła węgla
kamiennego
Właściwości węgla
kamiennego
•skała osadowa pochodzenia roślinnego
•zawartość C pierwiastkowego: 75-97%
•powstanie w karbonie (era paleozoiczna)
•szczątki roślinne, które bez dostępu tlenu uległy uwęgleniu.
•czarna barwa
•matowy połysk
•czarna rysa
•nieprzezroczysty
•wartość opałowa waha się od 16,7 do 29,3 MJ/kg
w porównaniu do ok. 33,2 MJ/kg C pierwiastkowego
•zasoby nieodnawialne
Typy węgla kamiennego
oraz jego zastosowanie
Typ węgla
Główne zastosowanie
węgiel płomienny
piece przemysłowe i domowe, generatory
węgiel gazowo-
płomienny
piece przemysłowe i domowe, wytlewanie,
uwodornianie
węgiel gazowy
gazownictwo, koksownictwo, wytlewanie
węgiel gazowo-koksowy gazownictwo, koksownictwo
węgiel orto-koksowy
produkcja koksu metalurgicznego
węgiel meta-koksowy
produkcja koksu odlewniczego
węgiel semi-koksowy
w koksownictwie jako dodatek schładzający wsad
węglowy
węgiel chudy
piece przemysłowe i domowe, generatory
węgiel antracytowy
węgiel na mieszanki do produkcji koksu; węgiel
energetyczny do palenisk specjalnych oraz
produkcji paliwa bezdymowego
Przetwarzanie węgla
kamiennego
Przy odgazowywaniu 1000kg (1 tona) węgla otrzymuje
się:
•Gaz koksowniczy ok. 330m
3
(20%) o przeciętnym składzie: 50%
H
2
, 34% CH
4
, 80% CO, 4% Olefin, 4% N
2
, 1% CO
2
;
•Koks 650kg (65%);
•Smoła węglowa 42kg (5%);
•Woda pogazowa (NH
3
+ H
2
SO
4
→ (NH
4
)
2
SO
4
) (ok. 10%) –
zawierająca amoniak, powstały z rozkładu związków azotowych,
wykorzystywana jest do produkcji soli amonowych.
Metody wydobycia węgla
kamiennego
Kopalnia odkrywkowa węgla
kamiennego w Kleczewie k.
Konina.
głębinowa Kopalnia Węgla
Kamiennego Silesia w obszarze
górniczym Czechowic-Dziedzic
Węgiel brunatny
Struktura chemiczna węgla
brunatnego
Brykiet go spalania w domu
Właściwości węgla
brunatnego
•skała osadowa pochodzenia roślinnego
•zawartość C pierwiastkowego: 62-75%
•powstanie w neogenie (era kenozoiczna)
•szczątki roślinne, które bez dostępu tlenu uległy uwęgleniu.
•ciemnobrunatna barwa
•matowy połysk
•czarna rysa
•nieprzezroczysty
•wartość opałowa waha się od 7,5 do 21 MJ/kg
w porównaniu do ok. 33,2 MJ/kg C pierwiastkowego
•zasoby nieodnawialne
Zastosowanie węgla
brunatnego
Zastosowanie:
•jest jedynym w swoim rodzaju surowcem w przemyśle
energetycznym
•jest cennym surowcem dla przemysłu chemicznego
•jako opał
•w ogrodnictwie jako podłoże
•dla celów opałowych w gospodarstwach domowych bywa
brykietowany
•niektóre gatunki węgla brunatnego wykorzystywane są do
otrzymywania wosku montanowego
•do użyźniania gleby.
Gaz ziemny
Zbiornik na gaz
ziemny
Właściwości gazu ziemnego
•Paliwo kopalne pochodzenia organicznego
•zawartość metanu ok. 90%
•Gaz zbierający się w skorupie ziemskiej
•Bezwonny, nawaniany później
•Emisja CO
2
o 60% mniejsza niż w wypadku węgla
kamiennego
•czarna rysa
•nieprzezroczysty
•wartość opałowa waha się od 7,5 do 21 MJ/kg
w porównaniu do ok. 33,2 MJ/kg C pierwiastkowego
•zasoby nieodnawialne
Występowanie gazu
ziemnego
Zastosowanie gazu
ziemnego
Podstawowe źródło energii
gospodarstw domowych
Elektrociepłownie
Rolnictwo, hodowla zwierząt
Handel i usługi
Kogeneracja
Klimatyzacja
Ropa naftowa
Właściwości ropy naftowej
•Ciekła kopalina pochodzenia organicznego ?
•Barwa ciemnobrunatna
•Ostry zapach
•Nierozpuszczalna w wodzie
•Palna
•skład chemiczny ropy naftowej to: 80-88% węgla,
11-14,5% wodoru, 0,01-6% siarki (rzadko do 8%),
0,005-0,7% tlenu (rzadko do 1,2%), 0,001-1,8% azotu
Wydobycie ropy naftowej
z dna morskiego
Schemat wydobycia ropy naftowej
spod dna morskiego
1. Platforma wydobywcza
2. Warstwy skalne
3. Szyby
4. Gaz i ropa uwięzione w porowatej
skale
Eksport ropy naftowej
Zastosowanie ropy naftowej
Jest podstawowym surowcem przemysłu
petrochemicznego stosowanym do otrzymywania:
•benzyny,
•nafty,
•olejów,
•parafiny,
•smarów,
•asfaltów,
•mazutów,
•wazelin
•wielu materiałów syntetycznych.
Uran
Właściwości uranu
•Stały stan skupienia
•Metal barwy srebrzystobiałej
•Największa liczba atomowa z występujących pierwiastków
(92)
•Aktynowiec
•Tworzy tlenki o charakterze lekko zasadowym
• występuje głównie izotop
238
U (około 99,3%), któremu
towarzyszy
235
U (około 0,7%) i ślady
234
U
•Jądra wszystkich izotopów ulegają rozpadom
promieniotwórczym
Światowe wydobycie uranu
Zastosowanie uranu
Jest
podstawowym
surowcem
stosowanym
w
energetyce jądrowej, a także:
•Uranu używano do barwienia szkła i ceramiki,
•
238
U
jest
przetwarzany
na pluton w reaktorach
powielających:
238
U (n, γ) →
239
U →
239
Np + β →
239
Pu + β
•Metaliczny uran ze względu na dużą liczbę masową jest
używany jako tarcza w generatorach promieniowania X
o dużej energii.
•
238
U jako izotop o bardzo długim okresie rozpadu
(4,468×10
9
lat) oraz produkty rozpadu służą do określania
wieku skał.
•Uran (w praktyce uran zubożony) jako metal o bardzo
dużej gęstości używany
jest
jako
rdzeń
przeciwczołgowych pocisków podkalibrowych.
•Stosowany jest też w fotografii oraz analizie chemicznej.
Reaktory jądrowe
KONIEC
Dziękujemy za uwagę!
