1、化石燃料第6章 燃烧学问第1页认识化石燃料认识化石燃料 煤、石油和天然气等是世界上最主要三种化石燃料。煤、石油和天然气都是煤、石油和天然气都是混合物混合物,主要含碳、氢,主要含碳、氢元素。都是不可再生资源。元素。都是不可再生资源。煤煤工业粮食工业粮食石油石油工业血液工业血液天然气天然气主要成份是甲烷(主要成份是甲烷(CH4)第2页煤煤形成植物或植物枯萎后植物等被埋于土中,经长久复杂改变形成煤第3页 煤煤是复杂混合物,主要含有煤是复杂混合物,主要含有碳碳元素。另元素。另外,还含有氢元素和少许氮、硫、氧等外,还含有氢元素和少许氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、元素以及无机矿物质(主要含
2、硅、铝、钙、铁等元素钙、铁等元素)第4页煤、石油和天然气开采煤、石油和天然气开采v 煤干馏煤干馏 把煤隔绝空气加强热使它分解过程,叫煤干馏或把煤隔绝空气加强热使它分解过程,叫煤干馏或炼焦。在煤分解过程中,能够生成炼焦。在煤分解过程中,能够生成焦炭、煤焦油、焦焦炭、煤焦油、焦炉煤气等。(化学改变)炉煤气等。(化学改变)其中焦炭是冶金工业主要原料;其中焦炭是冶金工业主要原料;煤焦油是主要化工原料,煤焦油是主要化工原料,焦炉气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体燃料,是焦炉气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体燃料,是主要燃料。主要燃料。第5页 利用石油组分中各物质利用石油组分中各物质沸点沸点不一样不一样,
3、将沸点相近物质分馏出来将沸点相近物质分馏出来,制成石油气制成石油气(液化气液化气)、气油、煤油、柴油、润滑、气油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等。(物理改变)油、石蜡、沥青等。(物理改变)v 石油分馏石油分馏第6页煤煤综合利用第7页石油石油形成海洋生物死亡海洋生物死亡动植物遗骸被层动植物遗骸被层层沙泥掩埋层沙泥掩埋生物遗骸经复杂生物遗骸经复杂改变形成石油改变形成石油第8页石油从油井中开采出来石油也叫原油,从油井中开采出来石油也叫原油,是一个粘稠状液体。是一个粘稠状液体。石油中主要含有石油中主要含有碳和氢碳和氢两种元素。两种元素。还有少许氮、硫元素还有少许氮、硫元素城镇许多家庭做饭使用一个罐装
4、城镇许多家庭做饭使用一个罐装“煤气煤气”作为燃料,罐中所装是液化作为燃料,罐中所装是液化石油气。石油气。第9页第10页天然气天然气形成天然气形成海洋生物死亡海洋生物死亡动植物遗骸被层动植物遗骸被层层沙泥掩埋层沙泥掩埋生物遗骸经复杂改生物遗骸经复杂改变形整天然气变形整天然气第11页天然气天然气主要是由碳和氢组成气态碳氢化天然气主要是由碳和氢组成气态碳氢化合物,其中最主要是合物,其中最主要是 (CH4)。)。甲烷第12页甲烷甲烷颜色、状态及燃烧现象甲烷颜色、状态及燃烧现象第13页甲烷沼气中常含有甲烷沼气中常含有甲烷第14页甲烷沼气制取和利用第15页化石燃料是当前世界不可再生化石燃料是当前世界不可再
5、生一次能源一次能源。化石燃料燃烧造成三大污染:2、热污染热污染1、空气污染、空气污染 a 燃烧产生空气污染物燃烧产生空气污染物SO2 b 燃烧不充分,产生有害气体燃烧不充分,产生有害气体COCO、炭黑颗粒等可吸入颗粒物。炭黑颗粒等可吸入颗粒物。c 燃烧产生燃烧产生CO2造成造成“温室效应温室效应”。第16页3 温室效应温室效应第17页 化石燃料燃烧给空气带来污染,我们应化石燃料燃烧给空气带来污染,我们应该怎样降低这种污染呢?该怎样降低这种污染呢?燃烧低硫优质煤,或是采取燃料脱硫技术,燃烧低硫优质煤,或是采取燃料脱硫技术,减少减少SO2排放。排放。尽可能使燃料完全燃烧。尽可能使燃料完全燃烧。植树
6、造林。植树造林。降低化石燃料燃烧。降低化石燃料燃烧。开发新能源。开发新能源。第18页利用利用和和开发开发新新能源能源太阳能、核能、风太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等能、地热能、潮汐能等第19页 现在风能已成为一种新能源而被人们广泛地使用。如右图风力发电机,可认为人们发电。第20页清华大学核物理研究中心第21页第22页酸雨酸雨煤燃烧时生成SO2和NO2溶于雨水形成酸雨第23页酸雨危害探究加入物质植物叶子或果皮镁条或锌粒大理石现象长时间后腐烂有气泡放出有气泡放出第24页酸雨对环境造成破坏 酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害,不但造成重大经济损失,更危及人类生存和发展
7、预防预防酸雨酸雨破坏破坏办法办法 降低SO2和NO2排放,如使用低硫燃料和改进燃烧等第25页汽车汽车用用燃料燃料燃烧污染燃烧污染COCO未燃烧碳氢化合物未燃烧碳氢化合物氮氧化物氮氧化物含铅化合物和烟尘等含铅化合物和烟尘等汽油汽油或或柴油柴油燃烧燃烧后主要有后主要有第26页降低降低汽车汽车尾气尾气对空气对空气污染污染办法办法改进发动机燃烧方式改进发动机燃烧方式使用催化净化装置使用催化净化装置使用无铅汽油使用无铅汽油禁止不达标车上路禁止不达标车上路改用压缩天然气或液化石油气作燃料改用压缩天然气或液化石油气作燃料第27页介绍几个常见燃料介绍几个常见燃料第28页乙醇酒精酒精俗称俗称含含淀粉、糖淀粉、糖植物植物经发酵、蒸馏而成经发酵、蒸馏而成C2H5OHC2H5OH+3O2=2CO2+3H2O点燃点燃用作酒精灯、火锅、内燃机等用作酒精灯、火锅、内燃机等燃料燃料制备制备:用途用途:优点:优点:“绿色绿色”能能源源可再生、环境可再生、环境保护保护车用乙醇车用乙醇第29页氢气氢气优点:优点:无毒、极易燃、燃烧产物是无毒、极易燃、燃烧产物是水,水,放热量大放热量大最清洁最清洁高能高能燃料燃料 因为制取成本高、贮存困难,因为制取成本高、贮存困难,故未能广泛用作燃料故未能广泛用作燃料第30页天然气天然气是当前较理是当前较理想想清洁燃清洁燃料料“西西气气东输东输”第31页