简述煤炭的优缺点(地理必修二)
1 优点
1.1煤炭地下气化技术具有较好的环境效益
煤炭地下气化燃烧后的灰渣留在地下,采用充填技术,大大减少了地表下沉,无固体物质排放,因此煤炭地下气化减少了废物和粉煤灰堆放面积及对地面环境的破坏,这是其他洁净煤技术无法比拟的。地下气化煤气可以集中净化,脱除焦油、硫和粉尘等其他有害物质,可以消除SOx和NOx污染,汞、颗粒物和含硫物质等其他污染物也大大减少。
UCG与传统采煤加地面燃烧相比,可减少二氧化碳排放,并有利于进行碳捕捉和储存。CO经地面变换后,采用分离技术将CO2分离出来储存或作其他用途,从而得到洁净煤气,因此,地下气化技术有利于解决大气污染问题。
地下气化煤气中H2含量在40%以上,分离后得到各种纯度的H2。H2是当今人类最理想的洁净能源,H2可储、可输性好,不仅是高能燃料,又可作为中间载能体使用,它转变灵活、使用方便、清洁卫生,在自然界中形成水-氢-水自然循环,所以氢能是一种可再生能源,符合人类可持续发展的需要。
1.2煤炭地下气化技术提高了煤炭资源的利用率
煤炭地下气化技术可大大提高资源回收率。在抽采煤层气之前进行地下煤气化可回收煤炭热值75%以上,在抽采煤层气之后进行地下煤气化也可回收煤炭热值的70%。此外,还使传统工艺难以开采埋藏太深的煤、边角煤、“三下”(河下、桥下、建筑物下)压煤、己经或即将报废矿井遗留的保护性煤柱和按国家环保规定不准开采的高硫高灰劣质煤得到开采。
煤炭是我国国民经济发展的基础产业,但受传统井工开采技术水平的限制,随着开采强度的逐渐增大,大量的矿井报废或行将报废。据统计1953~1989年有报废矿井297处,1990年~2020年还有244处将报废,遗弃资源储量到目前为止已有300亿吨以上,一般为井工开采(由工人下入井内进行资源开采,与露天开采相对应,井工可采煤炭量仅占煤炭资源储量的11.43%)遗留的煤柱、薄煤层、劣质煤层、高瓦斯煤层等。煤炭地下气化技术的发展应用,为这些资源的有效动用提供了途径。利用煤炭地下气化技术,可使我国遗弃煤炭资源50%左右得到利用。煤炭地下气化技术还可以用于开采井工难以开采或开采经济性、安全性较差的薄煤层、深部煤层、“三下”压煤和高硫、高灰、高瓦斯煤层、浅海海底煤层。因此,地下气化可大大提高了煤炭资源的利用率。
1.3安全性好
煤炭地下气化技术由于实现了井下无人无设备生产煤气,因此具有较好的安全性,可避免传统采煤的煤矿塌陷、透水、瓦斯突出等事故。
1.4投资少、经济效益好
与矿井和矿场建设相比,建设地下煤气化站的投资低2.5倍。与地面气化相比投资显著降低。
1.5劳动生产率高
劳动生产率与露天采煤同样高,为矿井采煤的4倍,产品成本与露天采煤相当,比矿井挖煤大幅下降。
1.6省去了煤的运输和装卸
由此没有运输过程中的燃料损失和煤尘等污染物排放,并减少相应的费用。
2 存在的不足
地下煤气化广泛工业化推广之路仍然有很多需要大量研发投入来克服的挑战。尽管地下煤气化有很多优点,但技术仍不完善,有多种局限:
①有可能导致重大的环境影响:地下蓄水层污染和地表塌陷。根据目前的知识可以建造一种结构,避免或降低这一风险。
②对很多煤资源来说地下煤气化可能技术上是可行的,但是适合地下煤气化的矿藏可能有多得多的限制,因为一些矿藏可能有增加环境风险至不可接受水平的地址和水文特点。
③对地下煤气化的控制不能达到像地面煤气化的程度。很多的过程变量,诸如水注入速度、气化区中反应物分布、孔穴增长速度,只能通过测量温度和产品气的质量和数量进行估计。
④经济性有很大的不确定性,直至有适当数量的基于地下煤气化的电厂被建设和运行。
⑤地下煤气化本质上是一个非稳态过程,因此产品气的流速和热值会随时间变化,产品气成分不稳定。
煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上,是非常重要的能源,也是冶金、化学工业的重要原料,有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤这几种分类。
主要用途:
煤是重要能源,也是冶金、化学工业的重要原料。主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。①燃烧。煤炭是人类的重要能源资源,任何煤都可作为工业和民用燃料。②炼焦。把煤置于干馏炉中,隔绝空气加热,煤中有机质随温度升高逐渐被分解,其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出,成为焦炉煤气和煤焦油,而非挥发性固体剩留物即为焦炭。焦炉煤气是一种燃料,也是重要的化工原料。煤焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、炸药等。焦炭主要用于高炉炼铁和铸造,也可用来制造氮肥、电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。③气化。气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。④低温干馏。把煤或油页岩置于 550℃左右的温度下低温干馏可制取低温焦油和低温焦炉煤气,低温焦油可用于制取高级液体燃料和作为化工原料。⑤加氢液化。将煤、催化剂和重油混合在一起,在高温高压下使煤中有机质破坏,与氢作用转化为低分子液态和气态产物,进一步加工可得汽油、柴油等液体燃料。加氢液化的原料煤以褐煤、长焰煤、气煤为主。
综合、合理、有效开发利用煤炭资源,并着重把煤转变为洁净燃料,是人们努力的方向。
2)煤是含碳元素丰富而又廉价的燃料。煤燃烧释放的能量很高还便宜;
3) 煤炭是可以洁净利用的能源,洁净煤技术是高效、洁净的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制的技术。
(1)它是不可再生资源,不可能长期利用,终将存在资源枯竭的问题。
(2)煤燃烧使大气中二氧化碳含量的增加,可能导致全球变暖。
(3)若不采用高效的洁净利用技术,煤燃烧产生的废气、烟尘等会严重污染环境,煤在燃烧过程中产生的SO2、NO2可形成酸雨,影响农业和生态环境。
2、生活用煤,除了天然气、木材,日常生活中的煤气和煤炭,都需要使用煤。
3、工业用煤,工业用煤,除了做燃料,还有冶金这一用途,来提取其余化学物质。
4、建材用煤,制作水泥、玻璃等加工合成材料,也是需要用到煤的。
清洁煤作为替代普通煤的新型燃烧材料,具有使用效率高,较为安全,且对环境更加环保等多种好处。由于我国对于环境保护的相关需求和改变,才促使了清洁煤的研发和诞生。
在实际应用中,清洁煤又叫洁净型燃烧煤,是用低灰、低硫、高热度值的优质无烟煤为主要材料,加入了固硫、黏合、助燃等有机添加剂加工成为的煤制品,具有燃烧环保、热能高效、使用简单等优点。 已经在许多地区都得到了推广和应用。
清洁型煤的诞生是为了顺应国家的环保需求和发展趋势。
这样就是现有的实际情况而言,许多地区在冬季的时候都会采用电力供暖或者天然气供暖的方式,现在一些经济欠发达以及交通不便的地区,仍然需要通过烧煤供暖的方式来度过冬天。为了减少煤炭对于环境的影响以及人民群众的身体损害,就诞生出了现在所存在的清洁煤。这种新型煤又称为洁净煤,原始材料用的是低硫、低灰、高热值的优质无烟煤,通过加入固硫、黏合、有助燃发等多种有机添加剂加工而成的环保煤制品。
清洁煤具有燃烧环保热能,高效实用简单的优点。
跟原有的燃烧煤相比,容易燃烧,发热量高,可以减少原有的煤炭用量,提高发热效率。而且无黑烟、无异味,对人体危害小,使用圆形和椭圆形洁净型煤比传统散装煤更方便和便于携带。降低燃烧后的硫含量,不会造成二次空气污染。为了进行清洁酶的推广和使用,政府部门还会给予一定的政策补贴和支持,因此在很多地区都得到了很好的推广和利用。
普通人在使用清洁煤时,也要做好防护措施。
虽然清洁煤在燃烧过程中没有明显烟气,但有不充分燃烧时也会一氧化碳的出现和产生,预防不当很容易造成个人中毒,一氧化碳是无色、无臭无味的可燃气体,人体一旦吸入过量会损伤中枢神经系统,产生头痛、头晕、呕吐、全身乏力、短暂昏厥等症状,严重的话会导致个体昏迷和死亡。个人建议清洁煤取暖时,必须安装循环排烟管道,并保证排烟管道通畅。房间要有良好的通风,防止空气不流通造成一氧化碳集聚。使用前要对相关的炉具和打火工具进行检查,防止出现无法引燃和不充分燃烧的问题。
一、燃烧效率不同
洁净燃煤易燃烧、热值高、封火时间长、耐烧省煤、消耗低,无需频繁添煤、省时省力、更好用,极大减少了用煤量,更加经济节能。
二、安全洁净程度不同
煤炭燃烧基本都是低空直排,燃烧产物很容易被人体吸入。洁净燃煤含硫量低于0.5%,燃烧无黑烟、无异味,产生的有害物质较少,对人体伤害极低,可有效降低出现冬季煤气中毒的现象。
三、环保效果不同
洁净燃煤低硫、低灰、低挥发,燃烧更充分,可以有效减少一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等污染物的排放。燃烧后的产生烟尘少,可有效降低对大气的污染,进而改善生活环境。
农村清洁能源网
具有开采要求低、成本低等优点。近年来煤炭液化技术不断提高,煤炭的深加工产品不断出现作为石油替代能源有巨大的潜在优势。
去中国煤炭网、中国化工网看资料吧。里面有不收费的内容。
价格便宜,燃烧时间长
液化气
优点.燃烧值高 缺点.太贵