Горючие сланцы
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ний мира
Бассейн, месторождение, странаСодержание влаги рабочей,W %Теплота сгорания сланцев, Q МДж/ кгВыход смолы Т %Содержание серы S %Прибалтийский, СССР (кукерситы)118-20 1212-35 191-2Припятский, СССР1-26-78-91-4Кендерлыкское, СССР1-64-13 104-17 120,4-1,7Волжский, СССР16-296-157-8 152-6Болтышское, СССР3011141,5Грин-Ривер, США14-65-100,5-1Чаттануга, США4-10Глен-Девис, Австралия194-1330-35Рандл, Австралия4-13до зСтюарт, Австралия5,571Джулия-Крик, Австралия99-10Лотианы, Великобритания680,7Отен, Франция4-94-10Фушунь, КНР54-66-100,5Маомин, КНР1277-81Ирати, Бразилия16-204-103-92-5Нерке, Швеция4-78-96-85-7Пуэртольяно, Испания8-1012150,3Тимахди, Марокко65-85-142-6Тарфая, Марокко5-9Танжер, Марокко8-13Мэсот, Тайланд7-116-100,9Алексинац, Югославия680,8
Основные показатели качества сланцев
Теплота сгорания. В геологоразведочной практике применяется показатель удельной теплоты сгорания сухого сланца. Этот параметр является оценочным при подсчёте запасов сланцев в недрах. Теплота сгорания горючих сланцев различных месторождения, а также различных пластов одного месторождения может колебаться от 4-5 до 20-25 МДж/кг. Наиболее высокой теплотой сгорания - более 15 МДж/кг. - обладают горючие сланцы Эстонского, Ленинградского, Болтышского месторождений в СССР, некоторые сланцы Австралии, Новой Зеландии. Однако в мире преобладают сланцы, имеющие среднюю теплоту всего 4-6 МДж/кг.
Сланцевая смола. Выход основного и наиболее ценного продукта переработки - сланцевой смолы может изменяться от первых процентов у сланцев Оленекского бассейна и менилитовых сланцев Карпат до 25-30 процентов у кукерситов Прибалтийского бассейна. Смолы полукоксования обладают различным фракционным составом. Бензиновая фракция (выкипающая при температуре до 200 градусов) для большей части сланцевых смол составляет 19-25 процентов и лишь в смолах Прибалтийского и Волжского бассейнов не превышает 5 процентов. Дизельная фракция (200-325 градусов) составляет основную массу смолы - 30-40 процентов, а в некоторых смолах (Кендерлыкское месторождение в СССР) -50-60 процентов. Остаток (выше 325) составляет 25-30 процентов. По химическому составу смолы можно разделить на 3 типа: 1.парафинистые, по физико-химическим свойствам близкие к парафинистым нефтям (сланцы Грин-Ривер в США, Болтышского, Кендерлыкского месторождений в СССР, Ирати в Бразилии, Мэсот в Тайланде); 2. Высокосернистые (сланцы Волжского бассейна Средней Азии, Израиля, Иордании, Марокко); 3. С повышенным содержанием фенолов (кукеристы Прибалтийского бассейна, сланцы Припятского бассейна)
Для сланцев одного и того же месторождения теплота сгорания прямо пропорциональна выходу смолы. Сланцы разных месторождений при одинаковом выходе смол могут иметь различную теплоту сгорания, что объясняется неодинаковым исходным веществом и разными условиями его преобразования
Влажность. Это один из важных показателей, характеризующих теплотехнические свойства сланцев. Естественная влажность сланцев различных месторождений колеблется от 2-5 до 25-30 процентов. Она снижает теплоту сгорания топлива. Сланцы с содержанием влаги до 20-22 процентов могут быть использованы в промышленности без предварительной подсушки, при большой влажности их необходимо подсушить, что увеличивает расход тепла на переработку и ведёт к её удорожанию. Большое содержание влаги (до 30) в сланцах Болтышского месторождения служат препятствием дл их использования. Однако при освоении более совершенных методов переработки использование таких сланцев станет реальным.
Содержание серы в сланцах колеблется от долей процента до 10 процентов. В горючих сланцах встречается сера нескольких разновидностей : сульфатная, сульфитная и органическая. Содержание сульфатной серы, представленной сульфатами железа или гипсом, незначительное. Сульфидная сера (пирит, марказит) преобладает во многих сланцах. Она содержится в количестве 1-2 процентов, иногда до 4 процентов. В сланцах Волжского, Вычегодского, Тимано-Печерского бассейнов СССР, сланцах Марокко, Иордании и Израиля преобладает органическая сера (до 70 процентов общего количества серы).
Сера - вредная примесь. Из-за высокого ее содержания невозможно использовать сланцы ряда бассейнов, в частности Волжского. Отметим, что для прямого сжигания сланцев допускается не более 1 процента общей серы на 4,19 мегаджоуля на килограмм теплоты сгорания. Одна из основных задач применительно к высокосернистым сланцам - это очистка от серы смол и других продуктов, получаемых при газификации и полукоксовании таких сланцев. Опытами, проведёнными на установках с твёрдым теплоносителем и в газогенераторах, доказано принципиальная возможность получения сланцевой смолы. Однако большая часть серы переходит в смолу, что делает её непригодной как для энергетических целей, так и для получения жидких топлив.
Зольность горючих сланцев изменяется от 35-40 до 80-85%. Состав золы сланцев меняется в широких пределах. Свойства золы зависят не только от минерального состава сланцев, но и от способа их сжигания и переработки. Некоторые виды золы - ценное промышленное сырьё. Золы, содержащие не менее 15 % свободной окиси кальция, обладают вяжущими свойствами и пригодны для изготовления лёгких и тяжёлых бетонов и изделий из них. Карбонатные золы находят применение в сельском хозяйстве для известкования кислых почв. Золы алюмосиликатного состава могут быть использованы в дорожном строительстве, в промышленности строительных материалов.
Неоднократно применялись попытки создать классификацию горючих сланцев, в которой бы отражалось не только их качеств?/p>