38. Основные показатели качества топлив.

Основным показателем достоинств любого топлива при его использовании является теплота сгорания (Q) (теплотворная способность), т.е. количество тепла, которое можно получить при сгорании единицы массы или объема топлива. Различают высшую теплоту сгорания (Q^в), которая учитывает теплоту конденсации водяных и низшую теплоту сгорания (Q^н), когда это тепло не учитывается.

Теплота сгорания измеряется в джоулях или калориях (1 Кал. = 4,19 Дж). Обычно теплота сгорания выражается в калориях или Джоулях на единицу топлива (удельная теплота сгорания). Для твердого или жидкого топлива единицей является килограмм (кДж/кг, ккал/кг), для газообразного – кубический метр: (кДж/м³, ккал/м³).

Теплота сгорания определяется сжиганием навески топлива с кислородом в специальных приборах (калориметрическая бомба, проточный калориметр). Определенная таким образом теплота сгорания обозначается, как теплота сгорания в бомбе (Q_б). Эта величина служит обычно для практической оценки топлива и с соответствующими поправками для всякого рода теплотехнических расчетов.

Все виды ископаемого топлива значительно разнятся друг от друга по теплоте сгорания, в то же время расчеты энергетических установок требуют применения единой системы оценки качества топлива с этой точки зрения.

Уже давно введена такая условная единица – так называемое условное топливо. Условное топливо (т.у.т.) определяет не теплоту сгорания 1 кг топлива, а количество топлива, способное дать при сгорании 7000 ккал. Введение такой единицы позволяет вести теплотехнические и технохимические расчеты и, прежде всего, составлять топливные балансы предприятий и районов на одной основе.

19. Классификация и характеристика природных вод.

Атмосферная вода – дождевая, снеговая, наиболее чистая из природных вод. В процессе конденсации из паров и прохождения через атмосферу загрязняется. Основные загрязнения - углекис­лый газ, окисли азота, аммиак и соли (СаС03, Na2SO4, аммонийные соли и др.). Атмосфера по всей своей толще засорена пылью, которая обычно извлекается из воздуха именно конденсирующейся водой, вследствие этого конденсатная чистота атмосферной воды довольно условное понятие. Засоренность вода зависит от бесчисленных обстоятельств, которые в большинстве случаев трудно учесть. Содержание солей и других примесей колеблется от 3 до 50 г на куб.метр выпавшей из атмосферы воды, в том числе до 1 г аммиака. Подсчитано, что в среднем на 1 га земной поверхности вместе с дождями в почву заносится до 10 кг в год связанного азота.

Практического значения, за редчайшими исключениями, атмо­сферная вода в промышленности и водоснабжении населенных пунк­тов не имеет. Имеет исключительно важное значение в кругообо­роте веществ на земле.

Морская (океанская) вода. Содержит большое количество солей и органических веществ. Практически для использования непригодна. Мировой океан довольно однообразен по составу солей. В среднем содержание солей составляет 3,5%, соли в основном хлориды (89% всех солей), из них NaCl – 2,72% абсолютных. Соленость ряда районов океана отличаетется от средней, но состав солей всегда постоянен.

Морская вода почти не применяется. В безводных районах (Баку, Красноводск и др.) применяется в технологических процессах только для охлаждения. Является в ряде случаев объектом переработки для извлечения солей, особенно поваренной.

В настоящее время ведутся координированные в международном масштабе работы по опреснению морской воды.

Виды озер, рек, подземных источников. Главная масса этих вод пресная. Соленые озера, минерализованные источники довольно редкое исключение из этого правила. Чистой (пресной) воды в природе не существует. Даже глетчерная (вода от таяния ледников) уже содержит достаточное количество солей, чтобы не считаться чистой. Вода рек и озер представляет собой собран­ную с поверхности почвы воду дождей и снега, которая постепен­но объединяясь стекает в виде ручьев и рек в водоемы. Этот пе­риод постоянной миграции вода черев почву и горные порода от­ражается на составе растворимых солей и газов, например, углекисло­ты из воздуха, которые выносятся водой при ее движении. Хотя кругооборот воды совершается миллионы лет, в почве и горных по­родах всегда достаточно веществ для растворения в воде. Одним из постоянных источников минерализации воды являются нераство­римые карбонаты, которые переходят в раствор, например, по реакции:

Горние породы и почвы не только минерализуют воды, но и своеобразно управляют характером засоления за счет ионообменных процессов (глины, торфа и др.). Таким образом, характер засоленности той или иной воды зависит от большой суммы различных обстоятельств, среди которых имеют значение и состав почв и горных пород и рельеф местности, климатические и метео­рологические условия.

Воды рек РФ довольно различны по составу. Наиболее чисты воды бассейна Ладожского озера и Невы. Вода водоемов этого района содержит очень мало солей - около 30 г в м3. Очень важ­но отметить, что среди катионов мало кальция и магния - образующих так называемую жесткость воды (общая жесткость невской воды 0,7 мг экв/л). Чисты воды Байкала - солей около 30 г/м3, жест­кость 1,1 мг экв/л. Амур - солей около 50, жесткость 1,5. Волга - солей около 300 г, жесткость 6,5. Днепр солей около 200, жесткость 4,2.