تاریخچه ی:
مواد قابل احتراق
تفاوت با نگارش: 2
- | V{maketoc}
! دید کلی:
مواد از نظر این که به عنوان ((سوخت)) (منبع تولید ((نیرو)) و ((انرژی))) مورد استفاده قرار گیرد به دو دسته قابل ((احتراق)) و غیر قابل احتراق تقسیم می شوند. آن دسته از موادی که به راحتی می سوزند (دارای ((دمای احتراق)) پایینی هستند) و به دنبال سوختن مقدار زیادی انرژی آزاد می کنند، ((مواد قابل احتراق)) و دسته ای از مواد که یا نمی سوزند یا سوزاندن آنها سخت است (دمای احتراق بالایی دارند) ((مواد غیر قابل احتراق)) نام دارند. مواد قابل احتراق به نوبه خود به سه دسته زیر تقسیم می شوند: /> |
+ |
{img src=img/daneshnameh_up/d/dc/radioactivity.jpg} > | >
/>
!دید کلی مواد از نظر این که به عنوان سوخت (منبع تولید ((نیرو)) و ((انرژی))) مورد استفاده قرار گیرند، به دو دسته ~~green:قابل احتراق~~ و ~~green:غیر قابل احتراق~~ تقسیم میشوند. آن دسته از موادی که براحتی میسوزند (دارای ((دمای احتراق)) پایینی هستند) و به دنبال ((واکنش سوختن|سوختن)) ، مقدار زیادی انرژی آزاد میکنند، مواد قابل احتراق و دسته ای از مواد که یا نمیسوزند یا سوزاندن آنها سخت است (دمای احتراق بالایی دارند) ((مواد غیر قابل احتراق)) نام دارند. !تقسیمبندی مواد قابل احتراق مواد قابل احتراق به نوبه خود به سه دسته زیر تقسیم میشوند: > > |
| *__مواد قابل احتراق جامد__ | | *__مواد قابل احتراق جامد__ |
| *__مواد قابل احتراق مایع__ | | *__مواد قابل احتراق مایع__ |
| *__مواد قابل احتراق گازی__ | | *__مواد قابل احتراق گازی__ |
| + | !مواد قابل احتراق جامد |
| + | !!تورب |
| + | این ((ماده)) ، در باتلاقها بر اثر ((واکنش تجزیه|تجزیه)) مواد گیاهی پدید میآید و دارای 20% ((آب)) است که پس از سوختن ، 5 تا 20 در صد خاکستر باقی میماند. قدرت گرمایی آن ، 4 هزار کیلو کالری بر کیلو گرم میباشد و یک ماده قابل احتراق متوسط است. با سوزاندن آن ، زغال تورب ، روغن تورب و نیز مخلوط آن باقیمانده مواد نفتی ، محصولی میدهد که از مواد اصلی آسانتر میسوزد.
تورب بطور معمولی درمقیاس کوچک بویژه برای گرم کردن اماکن مورد استفاده قرار میگیرد. مجموع ذخایر تورب در حدود یک درصد انرژی زغ((ال سنگ)) است. با نسبت تجمع فعلی تورب به مقدار 48x1010 وات قدرت به طور مداوم قابل دستیابی است. |
| + | !!لیگنیت ( لینییت) |
| + | این ماده قابل احتراق ، حد وسط بین تورب و زغال سنگ ، شامل 20% آب 10% خاکستر ، خوب نمیسوزد و در ضمن سوختن ، دود زیادی پدید میآورد و تا 6500 کیلو کالری بر کیلوگرم انرژی میدهد. در زیر ((فشار)) 1000 بار ، بدون افزودن ماده ای دیگر به شکل آجر سوختنی در میآورند. سه تن لیگنیت 2100 کیلو کالری ، یک تن آجر سوختنی 5000 کیلو کالری انرژی میدهند. |
| + | !!زغال سنگ |
| + | زغال سنگ ، یک ماده قابل احتراق بسیار خوب است. آخرین مرحله ، تبدیل تورب و لیگنیت است. استخراج آن آسان نیست.، به ندرت روباز است و در اغلب موارد در لایههای زیر زمینی یافت میشود که استخراج آن با مخارج و خطرات مهمی همراه است. معمولا به کارگران زغال سنگ نقدی داده میشود به علت شرایط کار مشکل و قیمت ، زغال سنگ با سایر انرژیها در رقابت است. زغال سنگ از نقطه نظر شعله خوب دارای امتیاز است. دمای آن بالا و بازده دیگش بسیار خوب است.
عیب اصلی آن عدم قابلیت گداخت خاکستر است که شبکههای دیگر را چرب و چرک کرده ، تفاله ((آهن)) تولید میکند. از این نقطه نظر ، ((شیمی چوب|چوب)) بسیار جالبتر است، زیرا که خاکسترهای آن به آسانی تخلیه و زدوده میشود. ((آلودگی هوا)) براثر سوزاندن زغال سنگ و از آن جمله آزاد شدن ((گوگرد)) و ((مواد شیمیایی)) دیگر است. زغال سنگ جامد را نمیتوان به عنوان سوخت در هواپیما یا اتومبیل بکار برد. |
| + | !!چوب |
| + | این اولین ماده قابل احتراق است که بشر آن را بکار برده و گرد آوردن آن هم ساده است. ((ظرفیت گرمایی)) آن از 1500 تا 6000 کیلو کالری بر کیلو گرم بر حسب ((رطوبت)) تغییر میکند. فعلا ً چوب یک انرژی روستایی است و بازده بخاریهای چوبی حدود 20% است. در هر هکتار جنگل ، سالانه بطور متوسط 5 متر مکعب چوب تولید میشود. 5 متر مکعب چوب با 3000 کیلو کالری بر کیلو گرم حدود 11 میلیون کیلو کالری یا معادل با یک تن نفت در سال است.
زغال چوب یکی از منابع انرژیزا ی مناسب برای مصارف خانگی است. در کشورهایی که جنگل وسیع داشته باشند، تولید آن آسان است و یکی از سوختهای بدون دود محسوب میشود. مصرف آن برای آشپزی به علت مزه خوبی که به غذا میدهد، مورد توجه خاص است. هر تن زغال 7.1x106 کیلو کالری انرژی میدهد. مصرف صنعتی آن در کارخانهها برای خشک کردن محصولات و کارخانههای تولید ((آهک)) ، ((سیمان)) ، استخراج آهن و در تصفیه آب و ((فاضلاب)) است. |
| + | !مواد قابل احتراق مایع |
| + | سوخت های مایع ، همیشه به علت خواصشان و قابلیت کاربرد عملیشان مورد توجه بودهاند. آنها توسط لوله منتقل میشوند و در مخازن بدون منفذ ذخیره شده ، جای زیادی را اشغال نمیکنند. |
| + | !!نفت |
| + | همان طوری که میدانیم، هر کیلو گرم ((نفت خام|نفت)) میتواند 11000 کیلو کالری گرما تولید کند. ذخیره آن آسان است. انتخاب نفت به عنوان منبع سوختی ، بدلیل ملاحظات سادگی انتقال ، ذخیره ، تمیزی و ... می باشد. بنابراین مصرف آن ساده و مستلزم تکنیک پیچیده نیست.
نفت میتواند جایگزین همه انواع ((مواد قابل احتراق)) از جمله چوب ، زغال ، پس ماندهها و حتی قسمتی از انرژیهای ملایم ( باد خورشید و آبشار ) باشد. بنابراین منطقی است که مسئله انرژی را توسط تاسیسات ثابت ( کارخانه و...) حل کرد که نفت بسیارزیادی رامصرف میکنند. اتومبیل و هواپیما) فقط 20% مصرف انرژی نفتی را دارند.
در بسیاری از کشورها تقریبا تمام نفت وارداتی است و 85% احتیاجات انرژی را تامین میکند. از طرف دیگر کنترل در اختیار این گونه کشورها نبوده ، ناچارند انرژی خود را از راههای دیگر تامین کنند و یا در مقابل افزایش قیمت نفت هر چه بیشتر صرفهجویی کنند. |
| + | !!روغنهای نباتی |
| + | این نوع روغنها متعدد هستند. از جمله از آنها می توان روغن نفت ، روغن پسته ، روغن کتان ، روغن خرما ، روغن گرچک و... را نام برد. آنها در ابتدا در لامپهای روغن مورد استفاده قرارگرفتهاند. روغن گرچک برای روغنکاری موتورهای هواپیما و بعضی از اتومبیلها بکار برده شده است. قیمت آن زیاد و مقدار تولیدش کم است. قدرت حرارتی آنها کمتر از نفت است. در موتورهای دیزل بهشرط گرم کردن آنها با افزایش انژکتورها میتوان استفاده کرد. |
| + | !!الکل اتیلیک |
| + | ((الکل صنعتی|الکل اتیلیک)) یکی از سوختهای ((مایع)) است که پس از نفت ، بیشتر از همه مورد توجه میباشد. نحوه استفاده از آن آسان است. ذخیره کردنش دشواری به همراه ندارد. نقطه جوش آن 78 درجه سانتیگراد و قدرت گرمایی آن 7000 کیلوکالری بر کیلو گرم است. الکل اتیلیک در طبیعت به همان صورت یافت نمیشود بلکه از ((تخمیر)) مایعاتی که ((مواد قندی طبیعی|قند)) و ((نشاسته)) دارند، بدست میآید.
از ((تقطیر)) نیز الکل استخراج میشود. چغندر ، سیب زمینی ، ملاس ، غلات و شیرههای قندی مختلف از مواد اساسی این فراورده هستند. فرایند تخمیر کند است. این امر سبب بالارفتن قیمت الکل میشود. آلمانیها ، الکل را به عنوان ماده سوختنی در موشک بکاربردند. در اغلب موشک های امروزی از کروزن استفاده می شود. |
| + | !!الکل متیلیک یا متانول |
| + | تولید صنعتی آن با تقطیر چوب آسان است قیمت آن کمی بیشتر است و از این جهت به عنوان ماده سوختنی گاهی ترجیح داده میشود. قدرت حرارتی آن کمی کمتر است. ((متانول)) میتواند جایگزین ((بنزین|بنزین معمولی)) شود. |
| + | !مواد قابل احتراق گازی |
| + | !!گاز طبیعی |
| + | ((گاز طبیعی)) ، یک سوخت ایدهآل و تمیز است که محیط را آلوده نمیکند. ارزش حرارتی آن زیاد است. __ایران__ بعد از __روسیه__ ، بیشترین ذخایر گاز طبیعی را دارد. |
- | ! مواد قابل احتراق جامد: r />r />*__((تورب)):__ >این ((ماده)) در ((باتلاق)) ها بر اثر تجزیه مواد گیاهی پدید می آید. و دارای 20% ((آب)) است که پس از سوختن 5 تا 20 در صد ((خاکستر)) باقی می ماند. ((انرژی گرمایی|قدرت گرمایی)) آن 4 هزار کیلو ((کالری)) بر کیلو گرم می باشد و یک ماده قابل احتراق متوسط است.
با سوزاندن آن ((زغال تورب)) ، ((روغن تورب)) ، و نیز مخلوط آن باقیمانده مواد نفتی ، محصولی می دهد که از مواد اصلی آسانتر می سوزد. تورب بطور معمولی درمقیاس کوچک بویژه برای گرم کردن اماکن مورد استفاده قرار می گیرد. مجموع ذخایر تورب در حدود یک درصد ((انرژی)) زغال سنگ است با نسبت تجمع فعلی تورب به مقدار 48x1010</sup> وات ، قدرت به طور مداوم قابل دست یابی است.<br /> *__((لیگنیت)) ( لینییت):__<br>این ماده قابل ((احتراق)) حد وسط بین ((تورب)) و ((زغال سنگ)) شامل 20% آب 10% خاکستر خوب نمی سوزد و در ضمن سوختن ((دود)) زیادی پدید می آورد و تا 6500 کیلو ((کالری)) بر کیلوگرم انرژی می دهد. در زیر ((فشار)) 1000 ((واحد فشار بار|بار)) بدون افزودن ((ماده)) ای دیگر به شکل ((آجر)) سوختنی در می آورند. سه تن لیگنیت 2100 کیلو کالری ، یک تن اجر سوختنی 5000 کیلو کالری انرژی می دهند.
/>*__زغال سنگ:__r>((زغال سنگ)) یک ماده قابل احتراق بسیار خوب است آخرین مرحله تبدیل تورب و لیگنیت است. ((استخراج)) آن آسان نیست; به ندرت روباز است و در اغلب موارد در لایه های زیر زمینی یافت می شود که استخراج آن با مخارج و خطرات مهمی همراه است. معمولا به کارگران زغال سنگ نقدی داده می شود به علت شرایط کار مشکل و قیمت ، زغال سنگ با سایر ((انرژی)) ها در رقابت است زغال سنگ از نقطه نظر ((شعله)) خوب دارای امتیاز است. ((دما))ی آن بالا و بازده دیگش بسیار خوب است.
عیب اصلی آن عدم قابلیت گداخت ((خاکستر)) است که شبکه های دیگررا چرب و چرک کرده و تفاله ((آهن)) تولید می کند. از این نقطه نظر ((چوب)) بسیار جالب تر است زیرا که خاکستر های آن به آسانی تخلیه و زدوده می شود. ((آلودگی هوا)) براثر سوزاندن زغال سنگ و از آن جمله آزاد شدن ((گوگرد)) و ((مواد شیمیایی)) دیگر است. زغال سنگ جامد رانمی توان به عنوان سوخت در ((هواپیما)) یا ((اتومبیل)) بکار برد. /> *__چوب:__ این اولین ماده قابل احتراق است که بشر آن را بکار برده و گرد آوردن آن هم ساده است. ((ظرفیت گرمایی)) آن از 1500 تا 6000 کیلو ((کالری)) بر کیلو گرم بر حسب ((رطوبت)) تغییر می کند. فعلا ً چوب یک انرژی روستایی است و بازده بخاریهای چوبی حدود 20% است. در هر ((هکتار)) ((جنگل)) سالانه به طور متوسط 5 متر مکعب چوب تولید می شود. 5 متر مکعب ((چوب)) با 3000 کیلو کالری بر کیلو گرم حدود 11 میلیون کیلو کالری یا معادل با یک تن نفت در سال است.
((زغال چوب)) یکی از ((منابع انرژی)) زا ی مناسب برای مصارف خانگی است در کشورهایی که جنگل وسیع داشته باشند تولید آن آسان است. و یکی از ((سوخت)) های بدون ((دود)) محسوب می شود مصرف آن برای آشپزی به علت مزه خوبی که به ((غذا)) می دهد مورد توجه خاص است. هر تن زغال 7.1x10up>6</sup> کیلو کالری انرژی می دهد مصرف صنعتی آن در کارخانه ها برای خشک کردن محصولات و کارخانه های تولید ((آهک)) ، ((سیمان)) ، ((استخراج آهن)) و در ((تصفیه آب)) و ((فاضلاب)) است . /> />! مواد قابل احتراق مایع : r /> *سوخت های مایع همیشه به علت خواصشان و قابلیت کاربرد عملیشان مورد توجه بوده اند آنها توسط ((لوله)) منتقل می شوند و در ((مخزن|مخازن)) بدون منفذ ذخیره شده و جای زیادی را اشغال نمی کنند. <br />*__نفت :__ همان طوری که می دانیم هر کیلو گرم نفت می تواند 11000 کیلو کالری ((گرما)) تولید کند ذخیره آن آسان است انتخاب نفت به عنوان منبع سوختی اول به دلیل ملاحظات سادگی انتقال ، ذخیره ، تمیزی و ... می باشد. بنابراین مصرف آن ساده و مستلزم تکنیک پیچیده نیست.
نفت می تواند جایگزین همه انواع ((مواد قابل احتراق)) از جمله چوب ، زغال ، پس مانده ها و حتی قسمتی از انرژی های ملایم ( باد ((انرژی خورشید|خورشید)) و ((آبشار)) ) باشد. بنابر این منطقی است که مسئله انرژی را توسط تاسیسات ثابت ( کارخانه و...) حل کرد، که نفت بسیارزیادی رامصرف می کنند. ((اتومبیل)) و ((هواپیما)) فقط 20% مصرف انرژی نفتی را دارند.
__جنبه های اقتصادی نفت :__ در بسیاری از کشورها تقریبا تمام نفت وارداتی است 85% احتیاجات انرژی را تامین می کند. از طرف دیگر کنترل در اختیار این گونه کشورها نبوده و ناچارند انرژی خود را از راه های دیگر تامین کنند و یا در مقابل افزایش قیمت نفت هر چه بیشتر صرفه جویی کنند. <br />*__روغن های نباتی :__r>این نوع روغن ها متعدد هستند. از جماه از آنها می توان ((روغن نفت)) ، ((روغن پسته)) ، ((روغن کتان)) ، ((روغن خرما)) ، ((روغن گرچک)) و... را نام برد. آنها در ابتدا در ((لامپ های اولیه|لامپ های روغن)) مورد استفاده قرارگرفته اند.
روغن گرچک برا ی روغن کاری ((موتور هواپیما|موتورهای هواپیما)) و بعضی از ((اتومبیل)) ها بکار برده شده است. قیمت آن زیاد و مقدار تولیدش کم است ((انرژی گرمایی|قدرت حرارتی)) آنها کمتر از ((نفت)) است در ((موتور دیزل|موتورهای دیزل)) به شرط گرم کردن آن ها با افزایش ((انژکتور)) ها می توان استفاده کرد. <br />*__الکل اتیلیک :__ ((الکل اتیلیک)) یکی از سوخت های مایع است. که پس از نفت بیشتر از همه مورد توجه می باشد. نحوه استفاده از آن آسان است. ذخیره کردنش دشواری به همراه ندارد. نقطه جوش آن 78 درجه سانتی گراد و قدرت گرمایی آن 7000 کیلو کالری بر کیلو گرم است.<br> ((الکل)) اتیلیک در طبیعت به همان صورت یافت نمی شود بلکه از ((تخمیر)) مایعاتی که ((قند)) و ((نشاسته)) دارند، بدست می آید. از ((تقطیر)) نیز الکل استخراج می شود. ((چغندر)) ، ((سیب زمینی)) ، ((ملاس)) ، ((غلات)) و ((شیره قند|شیره های قندی)) مختلف از مواد اساسی این فراورده هستند. فرایند تخمیر کند است. این امر سبب بالارفتن قیمت الکل می شود. ((آلمان))یها الکل را به عنوان ماده سوختنی در ((موشک)) بکار بردند بر عکس در اغلب ((موشک های امروزی)) از ((کروزن)) استفاده می شود.
*__((الکل متیلیک)) یا متانول :__ تولید صنعتی آن با ((تقطیر چوب)) آسان است قمیت آن کمی بیشتر است. و از این جهت به عنوان ماده سوختنی گاهی ترجیح داده می شود. ((انرژی گرمایی|قدرت حرارتی)) آن کمی کمتر است. ((الکل متیلیک|متانول)) می تواند جایگزین ((بنزین معمولی)) شود. > ! مواد قابل احتراق گازی :
*__گاز طبیعی :__ ((گاز طبیعی)) یک ((سوخت)) ایده آل و تمیز است که محیط را آلوده نمی کند. ارزش حرارتی آن زیاد است. ((ایران)) بعد از ((روسیه)) بیشترین ذخایر گاز طبیعی را دارد.
*__گاز روشنایی :__ از ((تقطیر زغال سنگ)) ، ((گاز روشنایی)) بدست می آید. که 100 کیلو گرم آن 30 متر مکعب ((گاز)) با 5400 کیلو ((کالری)) بر متر مکعب یا حدود 7000 کیلو کالری بر کیلو گرم می دهد. گاز روشنائی شامل 44 % ((متان)) 10% ((هیدروژن)) و سایر گازهای مختلف از نظر ((وزن)) است.
*__متان :__ ((متان)) گاز ساده ای است و پر ((انرژی)) (17000 کیلو کالری بر کیلو گرم ) خیلی تمیز و برای مصرف بسیار جالب است. متان در ((تجزیه)) و تباهی ((موادآلی)) ، مانند ((گاز زمین های باتلاقی)) تشکیل می شود. این گاز در (164 - ) درجه سانتی گراد به ((مایع)) تبدیل می شود.
*__هیدروژن :__ ((هیدروژن)) مهمترین ماده قابل ((احتراق)) با ((انرژی)) زیاد 34000 کیلو کالری بر کیلو گرم و آلوده کننده نیست. چرا که ((سوخت)) آن فقط ((آب)) تولید می کند. در مصرف آن دو اشکال عمده وجود دارد. یکی این که در ((دما))ی خیلی پائین( 253 - ) به مایع تبدیل می شود. و دیگری این که بطور ((طبیعی)) وجود ندارد.
*__آمونیاک :__ ((آمونیاک)) با انرژی 5370 کیلو کالری بر کیلو گرم در (33 -) درجه سانتی گراد ((بخار)) می شود. و در ((فشار)) 7 ((واحد فشار بار|بار)) در دمای (13 +) درجه سانتی گراد مایع است. انتقال تجارتی آن بوسیله ((بطری فولادی|بطری های فولادی)) صورت می گیرد. سوخت آن آلوده کننده است. این ((گاز سمی)) است. و به سختی به عنوان ((سوخت صنعتی)) مورد استفاده قرارمی گیرد.
! مباحث مرتبط با وا ال ات:
*(()) ، ((سوخت صنعتی)) *((احتراق)) ((مای ترا)) |
+ | <table dir align=left> <tr> <td> {img src=img/daneshnameh_up/8/86/reaction.gif} td> tr> table> !!گاز روشنایی از تقطیر زغال سنگ ، گاز روشنایی بدست میآید که 100 کیلو گرم آن 30 متر مکعب گاز با 5400 کیلو کالری بر متر مکعب یا حدود 7000 کیلو کالری بر کیلو گرم میدهد. گاز روشنائی شامل 44 % ((متان)) ، 10% ((هیدروژن)) و سایر گازهای مختلف از نظر وزن است. !!متان />متان ، گاز ساده ای است و پُرانرژی (17000 کیلو کالری بر کیلو گرم ) خیلی تمیز و برای مصرف بسیار جالب است. متان در تجزیه و تباهی مواد آلی ، مانند گاز زمینهای باتلاقی تشکیل میشود. این گاز در (164 - ) درجه سانتیگراد به مایع تبدیل میشود. !!هیدروژن />هیدروژن ، مهمترین ماده قابل احتراق با انرژی زیاد ، 34000 کیلو کالری بر کیلو گرم ، آلوده کننده نیست. چرا که سوخت آن فقط آب تولید میکند. در مصرف آن دو اِشکال عمده وجود دارد. یکی این که در دمای خیلی پائین( 253 - ) ، به مایع تبدیل میشود و دیگری این که بطور طبیعی وجود ندارد. !!آمونیاک />((آمونیاک)) با انرژی 5370 کیلو کالری بر کیلو گرم در (33 -) درجه سانتیگراد ((بخار)) میشود و در ((فشار)) 7 بار در دمای 13+ درجه سانتیگراد مایع است. انتقال تجارتی آن بوسیله بطری های فولادی صورت میگیرد. سوخت آن آلوده کننده است. این گاز ، سمی است و به سختی بهعنوان سوخت صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. !مباحث مرتبط با عوان *((ونیاک)) *((لکل)) />*((الکل نعتی)) *((نی)) *((تخمیر)) *((ی)) />*((سوخت)) *((دمای احتراق)) />*((غال سنگ)) *((یمی چو)) *((رفیت گرمایی)) *((تانول)) |
| *((مواد غیر قابل احتراق)) | | *((مواد غیر قابل احتراق)) |
- | *((تورب)) ، ((روغن تورب)) ، ((زغال تورب)) *((لیگنیت)) ، ((استخراج)) *((زغال سنگ)) ، ((انژکتور)) *((چوب)) ، ((زغال چوب)) *((ظرفیت گرمایی)) *((نفت)) ، ((روغن نفت)) *((لامپ های اولیه)) *((الکل اتیلیک)) *((تخمیر)) ، ((تقطیر)) *((تقطیر زغال سنگ)) *((گاز روشنایی)) *((گاز زمین های باتلاقی))
|
+ | *((نفت خام)) |