煤怎么变为清洁燃料
煤炭的清洁利用技术叫做洁净煤技术。
洁净煤技术是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。旨在减少污染和提高效益的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制等新技术的总称。
洁净技术包括:选煤,型煤,水煤浆,超临界火力发电,先进的燃烧器,流化床燃烧,煤气化联合循环发电,烟道气净化,煤炭气化,煤炭液化,燃料电池。
直接烧煤洁净技术这是在直接烧煤的情况下,需要采用的技术措施:①燃烧前的净化加工技术,主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。原煤洗选采用筛分、物理选煤、化学选煤和细菌脱硫方法,可以除去或减少灰分、矸古、硫等杂质;型煤加工是把散煤加工成型煤,由于成型时加入石灰固硫剂,可减少二氧化硫排放,减少烟尘,还可节煤;水煤浆是先用优质低灰原煤制成,可以代替石油。②燃烧中的净化燃烧技术,主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。流化床又叫沸腾床,有泡床和循环床两种,由于燃烧温度低可减少氮氧化物排放量,煤中添加石灰可减少二氧化硫排放量,炉渣可以综合利用,能烧劣质煤,这些都是它的优点;先进燃烧器技术是指改进锅炉、窑炉结构与燃烧技术,减少二氧化硫和氮氧化物的排放技术。③燃烧后的净化处理技术,主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。消烟除尘技术很多,静电除尘器效率最高,可达99%以上,电厂一般都采用。脱硫有干法和湿法两种,干法是用浆状石灰喷雾与烟气中二氧化硫反应,生成干燥颗粒硫酸钙,用集尘器收集;湿法是用石灰水淋洗烟尘,生成浆状亚硫酸排放。它们脱硫效率可达90%。
煤转化为洁净燃料技术主要有以下四种:①煤的气化技术,有常压气化和加压气化两种,它是在常压或加压条件下,保持一定温度,通过气化剂(空气、氧气和蒸汽)与煤炭反应生成煤气,煤气中主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。用空气和蒸汽做气化剂,煤气热值低;用氧气做气化剂,煤气热值高。煤在气化中可脱硫除氮,排去灰渣,因此,煤气就是洁净燃料了。②煤的液化技术,有间接液化和直接液化两种。间接液化是先将煤气化,然后再把煤气液化,如煤制甲醇,可替代汽油,我国已有应用。直接液化是把煤直接转化成液体燃料,比如直接加氢将煤转化成液体燃料,或煤炭与渣油混合成油煤浆反应生成液体燃料,我国已开展研究。③煤气化联合循环发电技术,先把煤制成煤气,再用燃气轮机发电,排出高温废气烧锅炉,再用蒸汽轮机发电,整个发电效率可达45%。我国正在开发研究中。④燃煤磁流体发电技术,当燃煤得到的高温等离子气体高速切割强磁场,就直接产生直流电,然后把直流电转换成交流电。发电效率可过50%~60%。我国正在开发研究这种技术。
煤炭经气化,液化干馏,这其实就是焦化企业生产焦炭。
焦炭是炼钢,化肥等行业的原料。但生产焦炭的过程是非常不环保,能源利用率非常不经济的方法。焦炭在炼制过程中,会消耗大量的能源,同时产生大量的SO2等污染物,因此,焦化厂是污染大户,经常冒黄烟。 燃烧焦炭虽然比烧煤干净了点,但是应该是属于二次碳基化石能源,其炼制过程污染严重,导致大量的碳排放。
总之,焦炭绝对不是清洁能源,为了低碳环保,尽量不要用焦炭作为能源。
数据显示,煤炭占我国已探明化石能源资源储量的97%。与会院士一致认为,煤炭要革命,要实现煤炭在全行业、全产业链的清洁、高效、可持续开发利用。
“煤炭是功臣,将来也要做很大贡献,同时必须认识到‘减煤’是进步。”中国工程院院士杜祥琬在发言中说,一是要提高煤炭科学生产能力,增加效率和洁净度;二是加大散烧煤规划治理,用气、电、地热等来代替;三是保持工业燃煤尽量不再增长,提高电煤的高效利用;四是适度做一些高端煤化工。
中国工程院院士彭苏萍认为,当前风能、太阳能加速发展,但主要位于西北部且属于间歇式能源,仍要以煤电作为主要调峰主体。因此迫切需要提高煤电发电效率,实现二氧化碳近零排放。
据谢克昌分析,中国的能源革命需要经历结构优化期、变革期和定型期三个阶段,即2020年以前,主要是煤炭的清洁高效可持续开发利用,淘汰落后产能,提高煤炭利用集中度;2020年到2030年,主要是清洁能源尤其是可再生能源替代煤炭战略;2030年到2050年,形成新型能源体系,煤炭、油气、非化石能源消费比例达4:3:3。
| (1)物理(2) C+H 2 O(气) CO+H 2 (3)化合反应 (4)SO 3 (5)原料全部被产品消纳(或原料全部转化为产品,或原子利用率100%等),实现“零排放”(或不对环境造成污染等) |
| 分析:(1)利用两种变化的概念分析解决. (2)煤的主要成分是碳与水反应生成一氧化碳与氢气. (3)利用各种反应类型的定义解决. (4)利用信息结合酸酐的性质解决. (5)绿色化学主要是考虑完全转化等方面的问题. 解:(1)该过程没有新的物质生成,只是简单的分离,是物理变化. 故答案为:物理. (2)煤的主要成分是碳与水反应生成一氧化碳与氢气,再依据方程式的书写规律解决. 故答案为:C+H 2 O(气) CO+H 2 (3)该过程中反应物是两种,生成物是一种,符合化合反应的特点. 故答案为:化合 (4)二氧化硫再次氧化可生成三氧化硫,与水反应会生成硫酸. 故答案为:SO 3 . (5)绿色化学主要主要是指反应时反应物全部会转化成生成物,同时实现无排放的过程. 故答案为:原料全部被产品消纳(或原料全部转化为产品,或原子利用率100%等),实现“零排放”(或不对环境造成污染等) 点评:此题是对煤的使用的探讨,解决的重点是能够对煤的具体使用以及环保绿色化学的认识,属基础性知识考查题 |
能源:
是指能够提供能量的资源。物质、能量和信息是构成自然界的基本要素。这里的能量通常指热能、电能、光能、机械能、化学能等。可以为人类提供动能,机械能和能量的物质。能源按来源可分为三大类:
1、来自太阳的能量。包括直接来自太阳的能量(如太阳光热辐射能)和间接来自太阳的能量(如煤炭、石油、天然气、油页岩等可燃矿物及薪材等生物质能、水能和风能等)。
2、来自地球本身的能量。一种是地球内部蕴藏的地热能,如地下热水、地下蒸汽、干热岩体;另一种是地壳内铀、钍等核燃料所蕴藏的原子核能。
3、月球和太阳等天体对地球的引力产生的能量,如潮汐能。
| (1)CH 3 OH CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH 同系物 (2)B (3)①2CH 3 COOH+HOCH 2 CH 2 OH CH 3 COOCH 2 CH 2 OOCCH 3 +2H 2 O ②HOCH 2 CHO+2Cu(OH) 2 HOCH 2 COOH+Cu 2 O↓+2H 2 O |
| 由D与CH 3 COOH互为同分异构体,故分子式为C 2 H 4 O 2 ,D能和H 2 反应,E和CH 3 COOH发生酯化反应生成F,故D的结构简式为HO—CH 2 —CHO,E为 。由A B C衍变关系,可知A为CH 3 OH,C为HCOOH,故H应为CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH。因H可催化氧化生成G,故G为CH 3 CH 2 CH 2 CHO。 |
清洁煤是一种重要的温室气体,随着煤价的持续飙升,研究人员加快了对清洁能源的研究步伐,努力寻找将黑色的脏能源——煤转化为绿色清洁燃料的方法。要实现煤炭向绿色能源的转化,研究人员还需要解决零碳排放技术问题,这是清洁煤的一个长期目标
煤是最便宜和最丰富的化石能源,地球上的煤还可以为我们提供几百年的能源供应。问题是,若干年后,烧煤所释放的二氧化碳(CO2)可能使得我们这个星球不再适于人类居住。
燃煤产生的二氧化碳是一种重要的温室气体,被认为是气候变暖的罪魁祸首。研究人员正在探索解决的方法——就是要将煤转化电能,实现二氧化碳零排放。
传统的煤炭开发利用方式会给环境带来破坏,对大气造成污染,但如果在开采、运输、使用、转化过程中加以改进,尤其是煤电实现超低排放,达到或低于燃气电厂的排放标准,那就能成为清洁能源。
扩展资料:
中国清洁煤目前状况
截至2018年三季度末,我国煤电机组累计完成超低排放改造7亿千瓦以上,提前超额完成5.8亿千瓦的总量改造目标,加上新建的超低排放煤电机组,我国达到超低排放限值煤电机组已达7.5亿千瓦以上,占全部煤电机组75%以上;
节能改造累计完成6.5亿千瓦,占全部煤电机组65%以上,其中“十三五”期间完成改造3.5亿千瓦,提前超额完成“十三五”3.4亿千瓦改造目标。“煤电超低排放和节能改造总量目标任务提前两年完成,这标志着我国已建成全球最大的清洁煤电供应体系。”国家能源局电力司有关负责人说。
煤电超低排放为大气环境改善作出了不小贡献。国电环境保护研究院院长朱法华举了一组数据:燃煤电厂超低排放改造对长三角、珠三角、京津冀等重点区域细颗粒物年均浓度下降的贡献分别达24%、23%和10%。“
当前,煤电机组烟尘(颗粒物)、二氧化硫和氮氧化物排放分别占全国排放总量的3.3%、13.7%和9.1%。”电力规划设计总院副总工程师唐飞认为,我国煤电污染物排放强度不断下降、排放总量得到强力控制,煤电已不是造成环境污染的主要因素。
目前来看,我国煤电的超低排放和节能改造技术已较为成熟。拿世界首台百万千瓦超超临界二次再热燃煤发电机组——泰州电厂二期工程3号机组来说,其发电效率已达到47.82%,成为全球煤电领域的标杆;2018年实现供电煤耗264.78克/千瓦时,这也是全国煤电机组的最好水平。
参考资料来源:百度百科——清洁煤
参考资料来源:中国网-中国建成世界最大清洁煤电供应体系 煤电排放5年降8成