PRUUNSÜSI Tallinn 2015 PRUUNSÜSI Pruunsüsi ehk ligniit tekib taimse materjali mattumisel ja mittetäielikul lagunemisel (kivistunud puit). Selle kütteväärtus on tunduvalt madalam kui kivisöel. Päritolult on pruunsüsi turba ja kivisöe vaheline nn. siirdeaste. OMADUSED Kütteväärtus on 4440 kcal/kg. eripõlemissoojus 8–24 MJ/kg. Pruunsöe orgaanilises aines on süsinikku 60– 80%, hapnikku ja vesinikku vähem. Pruunsöe kuumustaluvus ulatub 10 kuni 20 MJ/kg. Kuna see on madala kütteväärtusega, siis pruunsöega on mõttetu kaubelda ning seda eksportida. Lõppude lõpuks pole pruunsöel mingeid kindlaid aineprotsente, sest sõltuvalt asukohast, need varieeruvad. PRUUNSÖE KAEVANDAMINE
CO2, H2O. Kui kütus sisaldab veel lisaks C ja H ka väävlit ja lämmastikku siis on põlemisproduktideks SOx ja NOx. Süsivesinikud põlevad õhus, milles on 78 % lämmastikku ja 21% hapnikku. Kui hapnikuga varustamine pole piisav täielikuks põlemiseks, siis sisaldavad põlemisproduktid mürgist vingugaasi süsinikoksiidi CO ja tahma, aga ka põlemata süsivesinikke. 6. Selgita, mida tähendab alumine eripõlemissoojus? Millest see tuleneb? alumine eripõlemissoojus (Net heat of combustion) leitakse eeldusel, et kütuse põlemisel tekkiv vesi lendub auruna 7. Võrdle puitu põlevkiviga- mis on puidu eelised ja puudused? Puit on taastuvloodusvara, väisekm CO2 bilanss. 8. Võrdle kivisöe ja põlevkivi tekke staadiumeid. 9. Millised on gaasilise kütuse eelised? Kütuse hea segunemine õhuga täielik põlemine väikese liigõhuteguriga Põlemisel kõrge temperatuur ja soojust võimalik täielikumalt ära kasutada
biomassi nagu hakkepuit, vetikad jms.. Tänaste nafta hindade puhul ei ole nad veel konkurentsivõimelised. Mootorikütustena kasutatakse tänapäeval peamiselt kõrgtehnoloogiliste keemilis-füüsikaliste meetoditega naftast toodetud vedelkütuseid. Naftast saadud kütuseid nimetatakse fossiilseteks kütusteks. Nad koosnevad peamiselt süsiniku, vesiniku ja vähesel määral hapniku aatomitest ning sobivad hästi sisepõlemismootorite kütuseks. Neil kütustel on suur eripõlemissoojus ja seeläbi kõrge energiakontsentratsioon ehk kütteväärtus. Naftapäritoluga vedelkütuste eelised: lihtne doseerimine ja õhuga segamine piisavalt heitmetevaba põlemine väliskeskkonnaga sobitatav kasutusvalmidus väljakujunenud hoiuterminaalid ja tanklatevõrk Kütused peavad vastama kehtivatele (EL, Eesti) standarditele ja olema keskkonna- ja ressursisäästlikud. Naftas sisalduvad küllastumata ja küllastunud HC ühendid jagunevad järgmiselt: alkaanid e. parafiinid
Seaduspärad - Mida kõrgem on keha temperatuur, seda rohkem ta kiirgab. - Mida tumedam on pind, seda rohkem energiat keha ajaühikus neelab. - Mida suurem on keha pindala, seda rohkem ta kiirgab. Kütus e kütteaine - süsivesinikke sisaldav põlev aine. Kasutatakse soojusenergia saamiseks või keemiatööstuse toorainena. Tahked: kivisüsi, põlevkivi, turvas. Vedelad: nafta, bensiin, diislikütus. Gaasid: maagaas. Kütteväärtus e eripõlemissoojus - näitab, kui suur soojushulk eraldub ühe massiühiku kütuse täielikul põlemisel. Q = rm 1kcal = 4,2J η = Akasulik/Akogu x 100% - kasutegur
tekkinud sulamass hakkab tilkuma või eraldab aineid, mis saavad põleda ilma õhuhapnikuta. Tuleohutuse seisukohalt jaotatakse materjalid, nendest koostatud tarindid (konstruktsioonid), tarindite pinnakihid, katusekatted ja põrandakatted klassidesse. Mingisse klassi kuuluvust määratakse katseliselt vastavate metoodikate alusel, kusjuures · määratakse põlemiskoormus MJ, · eripõlemiskoormus MJ/m², · materjali eripõlemissoojus (kütteväärtus) MJ/kg · tuleleviku kiirus pinnal jne. 4 Tulekindlus Tulekindel on kokkuleppeline mõiste selle all peetakse silmas tarindi vastupidavust leegi mõjule vähemalt 90 minuti jooksul ehk tulepüsivust. Tarindi vastupidavust leegi mõjule 30 minuti jooksul nimetatakse kokkuleppeliselt tuld tõkestavaks. Nende terviklikkuse ning soojaisolatsiooni omadusi kajastatakse tarindites ja konstruktsioonides mõistega
sulamass hakkab tilkuma või eraldab aineid, mis saavad põleda ilma õhuhapnikuta. Tuleohutuse seisukohalt jaotatakse materjalid, nendest koostatud tarindid (konstruktsioonid), tarindite pinnakihid, katusekatted ja põrandakatted klassidesse. Mingisse klassi kuuluvust määratakse katseliselt vastavate metoodikate alusel, kusjuures · määratakse põlemiskoormus MJ, · eripõlemiskoormus MJ/m², · materjali eripõlemissoojus (kütteväärtus) MJ/kg 66 · tuleleviku kiirus pinnal jne. Teras ei põle, ei sütti, kuid teras kaotab oma tugevuse temperatuuri tõusmisel üle 500 °C, seega võib konstruktsioon kaotada kandevõime ja kokku variseda ning seetõttu tuleb kandvaid konstruktsioone katta (näiteks katmine kipsplaatidega) ja teisalt kontrollida pärast tulekahju kandekonstruktsioonide kandevõimet
sulamass hakkab tilkuma või eraldab aineid, mis saavad põleda ilma õhuhapnikuta. Tuleohutuse seisukohalt jaotatakse materjalid, nendest koostatud tarindid (konstruktsioonid), tarindite pinnakihid, katusekatted ja põrandakatted klassidesse. Mingisse klassi kuuluvust määratakse katseliselt vastavate metoodikate alusel, kusjuures · määratakse põlemiskoormus MJ, · eripõlemiskoormus MJ/m², · materjali eripõlemissoojus (kütteväärtus) MJ/kg 66 · tuleleviku kiirus pinnal jne. Teras ei põle, ei sütti, kuid teras kaotab oma tugevuse temperatuuri tõusmisel üle 500 °C, seega võib konstruktsioon kaotada kandevõime ja kokku variseda ning seetõttu tuleb kandvaid konstruktsioone katta (näiteks katmine kipsplaatidega) ja teisalt kontrollida pärast tulekahju kandekonstruktsioonide kandevõimet
1. NAFTA KUI RESSURSS Antud peatükk käsitleb naftat kui loodusvara. Peatükis räägitake lähemalt nafta ajaloost, tutvustatakse selle üldisi omadusi, tuuakse välja nafta olulisus inimkonnale ning ainekoosluse positiivsed ja negatiivsed omadused. 1.1 Nafta definitsioon Nafta (kreeka k naphta), ka maaõli, põlev maavara, harilikult tume õlitaoline, enamasti fluorestseeriv iseloomuliku lõhnaga vedelik. Tihedus 0,73-1,05 (harilikult 0,80-0,95- Mg/m3, eripõlemissoojus 43,5-46,0 MJ/kg (10 400-11 000 kcal/kg), hangumistemperatuur -60 kuni -25 °C, keemise algtemperatuur tavaliselt 30-100 °C, vees ei lahustu, lahustub orgaanilistes lahustites. (Eesti entsüklopeedia nr 6) Nafta peamiseks leiukohaks on maakoore lõhelised ja poorsed kivimid. Aine koosneb peamiselt süsivesinikest ning sisaldab alati ka orgaanilisi hapniku -, väävli- ja lämmastikuühendeid, muutes ainet omaduste poolest veelgi unikaalsemaks.
Viskoosuse järgi liigitatakse kütused: 1.destillat kütused-1,8 ... 6,0 cst, temp 20oC 2.keskmise viskoosusega- kuni 35 cst temp 50oC 3.viskoosed kütused 36...200cst temp 50oC 4.üliviskoosed 200...730cst temp 50oC Tihedus - mass ruumala ühiku kohta Kg/m3. Kergete kütuste tihedus on vahemikus 830...890 kg/m3 raskete kütustel on kuni 990kg/m3 eriti rasketel kütustel, mida saadakse mitme kordsel krakkimisel on kuni 1040kg/m3 Eripõlemissoojus- 39.Elektrivool parameetrid, mõõtühikud ja olulisemad mõõteriistad. Parameetrid - herts ja sagedus mõõdetakse hertsmeetriga. Mõõtühikud - v-volt, a-amper, w- watt, oom Mõõteriistad - voltmeeter, ampermeeter, wattmeeter, oommeeter,hertsmeeter. 40.Laeva el. jaama kuuluvad põhielemendid.Laeva el. jaama kuuluvad: peajaotuskilp, el.en. jaotussüsteem, alajaotuskilbid, ja generaatorid, mis jagunevad eraldi viieks: 1.peageneraatorid 2.abigeneraatorid 3.reservgeneraatorid 4
Aine erisoojuse ühik on 1 J/(kg*kraad) Sulamissoojus: Sulamissoojus on füüsikakonstant, mis näitab aine sulatamiseks kuluvat või tahkumisel eralduvat energia hulka. Näitab soojushulka, mida on vaja, et muuta 1 kg tahkist vedelikuks sulamistemperatuuril. Ühik 1J/kg. Aurustumissoojus: on võrdne soojushulgaga, mida on tarvis, et muuta 1 kg vedelikku auruks antud temperatuuril. Mõõtühikuks on 1 J/kg. Aurustumise pöördprotsess on kondenseerumine. Kütteväärtus: (kütuse eripõlemissoojus) on ühe massi- või mahuühiku kohta kütuse täielikul põlemisel eralduv soojushulk. Soojusmahtuvus: väljendab soojushulka, mis on vajalik kogu vaadeldava ainekoguse tõstmiseks 1 kraadi võrra. Mida suurem on keha mass, seda suurem on soojusmahtuvus ja seda enam on soojust vaja tema soojendamiseks 1 kraadi võrra. Keha soojusmahtuvus võib sõltuda keha massist ja ainest, milles keha osaleb. 9. TERMODÜNAAMIKA 1. SEADUS. ADIABAATILINE PROTSESS. TERMODÜNAAMIKA 2.SEADUS.
Ühikuks on [J/K]. 𝑞 𝐶= ∆𝑇 • Entalpia – vt küsimust 29 33. Järeldused Hessi seadusest, tekke- ja põlemissoojused. • Entalpiamuut (soojusefekt) sõltub süsteemi alg- ja lõppolekust, mitte aga protsessi läbiviimise teest või reaktsiooni vahestaadiumitest. • Põlemissoojus on soojushulk (energiahulk), mis vabaneb aine põlemisel. Ainet iseloomustav põlemissoojus ehk põlemisentalpia ehk eripõlemissoojus on soojushulk, mis eraldub kindla hulga aine täielikul põlemisel standardtingimustel. • Tekkesoojus on energiahulk, mis vabaneb aine tekkimisel. Tekkeentalpia on soojusefekt 1 mooli aine tekkimisel puhastest lihtainetest nende standardolekus. 34. Termodünaamika II seadus, termodünaamiliselt pöörduvad ja mittepöörduvad protsessid Termodünaamika põhilised sõnastused: 1. Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas. 2
määramisel. Freesturbal on selleks 40%, tükkturbal 33%, briketil 17%. Turba tihedus Tihedus on proovi massi ja ruumala suhe. Lasundi tihedus võib olla kuni 1080 kg/m3. Turba veejuhtivus Turbalasundi veejuhtivus varieerub suurtes piirides ja sõltubpeamiselt turba lagunemisastmest, struktuurist ja ka lasundi koostisest. Tabel. Turbaveejuhtivus m/d Lagunemisaste % LASUNDI TÜÜP Madalsoo Raba 5 - 5 10 35 1,7 20 8 0,2 30 1,8 0,02 16 40 0,35 0,002 50 0,09 0,0002 TURBA KÜTTEVÄÄRTUS Eripõlemissoojus on aine massi või mahuühiku täielikul põlemisel eralduv soojushulk. Seda määratakse kalorimeetriliselt ning väljendatakse kJ/ kg või gaaside korral kJ/m3 kohta. Kütuse eripõlemissoojust nimetatakse kütteväärtuseks ja praktikas mõõdetakse seda sageli kilokalorites. (1 kcal = 4,1868 kJ). Alumine kütteväärtus leitakse eeldusel, et tekkiv vesi lendub veeauruna, ülemine kütteväärtus sisaldab ka vee kondensatsioonisoojuse. Tahke
Kütuse viskoossust määratakse kas +20 või +50 kraadi juures (vastav märge tehakse kütuse passis). Naftaproduktide keemiline koostis on selline, et mida raskem on kütus seda kõrgem on viskoossus. Näiteid kasutatavate laevakütuste viskoosuste kohta: IFO- Intermediet Fuel Oil, IFO180 (CSt) – kerge kütus; HFO- Heavy Fuel Oil, HFO 600 (CSt) – väga raske kütus. Kütuse kütteväärtus. Kütteväärtus on kütuse eripõlemissoojus, st. soojushulk, mis eraldub ühe massi- või massiühiku tahke-, vedel- või gaaskütuse täielikul põlemisel. Eristatakse ülemist (Qü) ja alumist (Qa) kütteväärtust. Alumine kütteväärtus on ülemisest väiksem selle soojushulga võrra, mis kulub kütuses sisalduva vee aurustamiseks. Praktikas kasutatakse kütuse alumist kütteväärtust. Sõltumata kütuse liigist on nafta baasil toodetud kütused enam-vähem sama soojusväärtusega: Qa=39-44 MJ/kg
Põlevaid maagaase leidub poorsetes maapinnakihtides kas omaette, koos naftaga või koos naftakondensaadiga ja nende varusid Maal hinnatakse 150 000 miljardile kuupmeetrile. Suurimad leiukohad asuvad Pärsia lahe piirkonnas, Venemaal, USA-s, Rumeenias, Indoneesias, Kanada lääneosas, Põhjameres Norra ja Hollandi ranniku lähedal. Kuivade põlevate maagaaside põhikomponent on metaan seda sisaldub harilikult üle 80 %. Maagaaside eripõlemissoojus kõigub sõltuvalt koostisest 32,5...34,5 MJ/m3 ja neid kasutatakse kütusena (20...25 % kogu energiatarbimisest) ning keemiatööstuses toorainena metanooli, ammoniaagi, vesiniku jt. ainete saamiseks. Põlevaid maagaase transporditakse torujuhtmete kaudu või veeldatuna. 8.2. Veeldatud gaaside transpordi areng Veeldatud gaaside transporti laevadega katsetati 1920. aastate lõpus, kuid selle tõeliseks alguseks loetakse aastat 1959. Regulaarset veeldatud gaaside vedu meritsi alustati 1964.
annaabi.ee 
