30. Сировина для виробництва будівельних матеріалів та виробів.

Як сировину, промисловість будівельних матеріалів використовує нерудні мінеральні ресурси, а також відходи галузей важкої промисловості (золу і шлаки теплових електростанцій, металургії). Деякі види сировини поширені майже всюди (глина, вапняки, щебінь), а інші тільки в окремих районах (цементні мергелі, кварцові-піски, крейда). Оскільки мінерально-будівельна сировина споживається промисловістю будівельних матеріалів у великих обсягах, то сировинний чинник є одним із найважливіших при розміщенні підприємств.

Другим чинником, що визначає територіальну організацію галузі промисловості, є споживач. Адже транспортування деяких видів готової продукції (залізобетонних конструкцій, цегли) складніше і дорожче, ніж перевезення сировини. Часто промисловість будматеріалів комбінується з будівництвом, утворюючи домобудівні комбінати.

Видобуток мінеральної будівельної сировини ведеться практично на всій території України. Найбільше піску і бутового каміння видобувається у Житомирській, Вінницькій, Запорізькій, Кіровоградській та Закарпатській областях. Тут є основні родовища, де видобувають граніт, мармур, лабрадорит та інші природні камені. Із глин, доменних шлаків виготовляють наповнювачі для пористих легких бетонів. Підприємства, що їх виробляють, орієнтуються на споживача, а тому розміщені переважно у великих містах. У південних районах країни видобувають черепаш-ник, що має високі тепло- і звукоізоляційні властивості.

31. Горюча мінеральна сировина (паливо). Дати визначення. Охарактеризуйте склад палива. Приведіть поділ палива за агрегатним станом і походженням.

Па́ливо (рос. топливо, англ. fuel, нім. Brennstoff m, Kraftstoff m, Treibstoff m) — горючі природні або штучні тверді, рідкі або газоподібні речовини, які при спалюванні слугують джерелом теплової енергії. Основною складовою частиною яких є вуглець.

Паливо застосовуються з метою отримання теплової енергії, що виділяється при його спалюванні.

Склад палива:

Паливо містить: горючі речовини, внутрішній баласт, негорючі мінеральні домішки і вологу.

До горючої частини палива відносяться вуглець С, водень Н, сірка S та їх сполуки.

Основне виділення теплоти відбувається за рахунок окислення вуглецю С, але чим більше С в твердому паливі, тим складніше воно запалюється.

Вміст водню Н коливається в межах 2…10%, але при його згоранні виділяється в 4,4 рази більше теплоти, ніж при згоранні вуглецю.

Сірка S поділяється на органічну Sо (зв’язану із воднем, вуглецем, азотом), колчеданну Sк (зв’язану із залізом) і сульфатну. Вміст S у твердому паливі сягає 7…8%, в рідкому – 3…3,5%, а в природному газі – майже відсутня.

Сірка є найшкідливішою складовою палива, оскільки при її згоранні утворюються ангідриди SO2 і SO3 , які агресивно впливають на навколишнє середовище і призводять до низькотемпературної корозії труб хвостових поверхонь котла.

Кисень О і азот N є внутрішнім баластом. Їх вміст зменшує вміст горючих складових палива. Сполуки кисню і азоту з вуглецем і воднем зменшують теплоту згорання палива.

Вологість палива W коливається в діапазоні 5…70%. Вона поділяється на зовнішню (3…10%), капілярну (10…30%), колоїдну (1…10%) і гідратна (до 0,1%). Тільки гідратну не можна виділити при сушці палива. Надлишкова вологість погано впливає на роботу котла.

Зольність палива А складається з Al2О3 , SiO2 , оксидів заліза, карбонатів та сульфатів магнію, кальцію, заліза. Збільшення зольності погіршує вміст горючих речовин, збільшує забруднення поверхонь, стираються труби тощо.

Склад палива, в такому вигляді як воно поступає до споживача, називається робочим складом палива

Cр+Hр+Ор+Nр+Sр+Ар+Wр=100% (2.1)

У випадку видалення вологи отримуємо склад палива на суху масу

Cc+Hc+Oc+Nc+Sc+Ac=100% (2.2)

Горюча маса палива визначається після видалення зольності

Cг+Нг+Ог+Nг+Sг=100% (2.3)

Для перерахунку вмісту речовини з одного складу в інший використовують формули

Ср=Сг•100100−(Аз+Wр),Ср=Сс•100100−Wр,Сс=Сг•100100−Ас.(2.4)

√a2+b2

Від хімічного складу палива залежать його властивості. Найважли-вішими характеристиками палива є: теплота згорання; вихід летких речовин; склад мінеральних домішок; вологість; сірчистість.

Залежно від походження розрізняють:

природне паливо: нафта, вугілля, природний газ, горючі сланці, торф, деревина;

штучне паливо: кокс, моторні палива, генераторні гази і ін.

Залежно від агрегатного стану:

Тверде паливо

- Деревина, деревна тріска, деревні пелети

- Горючий сланець

- Сапропель

- Торф

- Вугілля

- Бітумінозні піски

- Порох

- З’єднання азоту

- Тверде ракетне паливо

Рідке паливо

Просте в транспортуванні, але при цьому великі втрати при випаровуванні, розливах і витоках

- Нафтове паливо

• Мазут

• Дизельне паливо (газойль, солярове масло)

• паливо пічне побутове

• Гас

• Лігроін

• Бензин, газолін

- Масла

• Сланцеве масло

• Відпрацьоване машинне мастило

• Рослинні (рапсова, арахісова) олії або тваринніжири

- Спирти

• Етанол

• Метанол

• Пропанол

- Рідке ракетне паливо

- Ефіри

• (ізомери) спиртів

• Мітивл-трет-Бутиловий ефір (МТБЕ)

• Диметиловий ефір (ДМЕ)

• жирних кислот

• Етерифіковані рослинні олії (біодизель)

- Емульсії

• Водопаливна емульсія

• Етиловий спирт у бензинах

• Масла в бензинах

- Синтетичні палива, вироблені на основі процесу Фішера-Тропша

• З вугілля (CTL)

• З біомаси (BTL)

• Із природного газу (GTL)

Газоподібні палива

Ще більш транспортабельні, при цьому ще більші втрати, а також при нормальних умовах нижча енергетична щільність.

- Пропан

- Бутан

- Метан, природний газ, метан вугільних шарів, сланцевий газ, рудничний газ, болотний газ, біогаз, лендфілл-газ, гідрат метану

- Водень

- Стиснутий (компримований) природний газ (CNG)

- Продукти газифікації твердого палива

• Вугілля — (синтез-, генераторні, коксові) гази, можлива підземна газифікація вугілля

• Деревини

- Суміші

• Пропан-бутанова суміш (LPG)

• Суміш водню й природного газу (HCNG)