化石能源介紹ppt課件-資料下載頁(yè)
2024-12-08 03:33本頁(yè)面
【正文】 說(shuō)的天然瓦斯 ,煤礦瓦斯則是指的 天然氣 。瓦斯其實(shí)是吸附在煤層中的一種非常規(guī)天然氣，又稱為 煤層氣 ，其主要成分和天然氣一樣，主要成分均為甲烷， 沼氣 也可以說(shuō)是瓦斯。 瓦斯的形成 ? 瓦斯是在 煤的生成和變質(zhì)的過(guò)程中形成的有害氣體 。在成煤的過(guò)程中形成的瓦斯是古代的植物在堆積過(guò)程中，由于纖維素和有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)厭氧細(xì)菌的分解作用而形成的。在高溫高壓情況下，由于物理化學(xué)的作用，會(huì)持續(xù)的形成瓦斯。 ?瓦斯排放到空氣中則造成嚴(yán)重的大氣污染。煤層氣的溫室效應(yīng)是二氧化碳的 22倍，對(duì)臭氧層的破壞是一氧化碳的 7倍。我國(guó)每年因采煤向大氣排放的煤層氣高達(dá) 194億立方米，煤炭行業(yè)每年因此耗去的排污費(fèi)超過(guò) 10億元人民幣。 ? 瓦斯如遇明火，即可燃燒， 發(fā)生“瓦斯”爆炸 ，直接威脅著礦工的生命安全。因此，礦井工作對(duì)“瓦斯”十分重視，除去采取一些必要的安全措施外，有的礦工會(huì)提著一個(gè)裝有 金絲雀 的鳥(niǎo)籠下到礦井，把鳥(niǎo)籠掛在工作區(qū)內(nèi)。原來(lái)，金絲雀對(duì)“瓦斯”或其他毒氣特別敏感，只要有非常淡薄的“瓦斯”產(chǎn)生，對(duì)人體還遠(yuǎn)不能有致命作用時(shí)，金絲雀就已經(jīng)失去知覺(jué)而昏倒。礦工們察覺(jué)到達(dá)種情景后，可立即撤出礦井，避免傷亡事故的發(fā)生。 瓦斯主要成分是甲烷，瓦斯?jié)舛瘸^(guò)它的爆炸極限， 氧氣與瓦斯接觸 容易引起爆炸 瓦斯爆炸的三個(gè)條件： ?瓦斯?jié)舛葹?516%（ 濃度為 ％時(shí)，其爆炸威力最大 )； ?火源溫度在 650750℃ 以上； ?混合氣體中氧氣濃度大于 12%。 三個(gè)條件同時(shí)存在，才可發(fā)生瓦斯爆炸！ 瓦斯是怎么爆炸的？ 瓦斯爆炸的原理 ?瓦斯爆炸即為 CH4燃燒 ,化學(xué)方程式為 CH4+2O2 = CO2+2H2O ?礦井瓦斯爆炸是一種 熱一鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（也叫鏈鎖反應(yīng)）。當(dāng)爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源給予的熱能）后，反應(yīng)分子的鏈即行斷裂，離解成兩個(gè)或兩個(gè)以上的游離基（也叫自由基）。這類(lèi)游離基具有很大的化學(xué)活性，成為反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行的活化中心。在適合的條件下，每一個(gè)游離基又可以進(jìn)一步分解，再產(chǎn)生兩個(gè)或兩上以上的游離基。這樣循環(huán)不已，游離基越來(lái)越多，化學(xué)反應(yīng)速度也越來(lái)越快，最后就可以發(fā)展為燃燒或爆炸式的氧化反應(yīng)。所以， 瓦斯爆炸就其本質(zhì)來(lái)說(shuō)，是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)，瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫高壓，促使爆源附近的氣體以極大的速度向外沖擊，最后在煤礦里它從煤巖裂縫中噴出。 未來(lái)能源可燃冰 ?“ 可燃冰”的主要成分是甲烷與水分 (CH4nH 2O)。它的形成與海底石油、天然氣的形成過(guò)程相仿，而且密切相關(guān)。 ?埋于海底地層深處的大量有機(jī)質(zhì)在缺氧環(huán)境中，厭氣性細(xì)菌把有機(jī)質(zhì)分解，最后形成石油和天然氣 (石油氣 )。 其中許多天然氣又被包進(jìn)水分子中，在海底的低溫與壓力下天然氣和水可以在溫度 2～5攝氏度內(nèi)結(jié)晶， 純凈的天然氣水合物呈白色，形似冰雪，可以像固體酒精一樣直接被點(diǎn)燃，因此，又被形象地稱為“ 可燃冰 ”。 可燃冰 圖 1 夾雜著白色顆粒狀 “ 可燃冰 ”海底沉積物放入水中隨即冒出大量氣泡 圖 2 這是夾雜著白色顆粒狀“可燃冰”的海底沉積物 “可燃冰”釋放的氣體能夠在空氣中燃燒 ?1立方米可燃冰可轉(zhuǎn)化為 164立方米的天然氣和 ?？茖W(xué)家估計(jì)，海底可燃冰分布的范圍約 4000萬(wàn)平方公里，占海洋總面積的 10%， 海底可燃冰的儲(chǔ)量夠人類(lèi)使用 1000年，因此可以作為未來(lái)人類(lèi)的能源之一。 思考題： 1. 天然氣與石油的區(qū)別主要有那些？ ？ ，未來(lái)的能源主要有那些？ 爆炸極限 可燃性混合物能夠發(fā)生爆炸的最低濃度和最高濃度，分別稱為 爆炸下限 和爆炸上限，這兩者有時(shí)亦稱為著火下限和著火上限。在低于爆炸下限時(shí)不爆炸也不著火；在高于爆炸上限同樣不燃不爆。這是由于前者的可燃物濃度不夠，過(guò)量空氣的冷卻作用，阻止了火焰的蔓延；而后者則是空氣不足，導(dǎo)致火焰不能蔓延的緣故。當(dāng)可燃物的濃度大致相當(dāng)于反應(yīng)當(dāng)量濃度時(shí)，具有最大的爆炸威力。 ? 可燃性混合物的爆炸極限范圍越寬、爆炸下限越低和爆炸上限越高時(shí)，其爆炸危險(xiǎn)性越大。這是因?yàn)楸O限越寬則出現(xiàn)爆炸條件的機(jī)會(huì)就多；爆炸下限越低則可燃物稍有泄漏就會(huì)形成爆炸條件；爆炸上限越高則有少量空氣滲入容器，就能與容器內(nèi)的可燃物混合形成爆炸條件。應(yīng)當(dāng)指出，可燃性混合物的濃度高于爆炸上限時(shí)，雖然不會(huì)著火和爆炸，但當(dāng)它從容器或管道里逸出，重新接觸空氣時(shí)卻能燃燒，仍有發(fā)生著火的危險(xiǎn)。
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