Kamennyj-ugol

1.

Каменный уголь
Выполнили: Шаймиев Динар, Елауркин Тимур, Бобкова Аделя,
Богомолова Диана

2.

Строение и свойства каменного угля
Строение
Физические свойства
Каменный уголь — это смесь высокомолекулярных ароматических
Твердая структура, высокая плотность (1,2–1,5 г/см³), низкая
соединений с 75-95% углерода, минеральными примесями, водой и
пористость (5–25%), блеск от матового до металлического, цвет от
летучими веществами. Структура включает органическую часть
черного до темно-серого. Механическая прочность варьируется.
(мацералы) и неорганические минералы.

3.

Химические и технологические свойства
Химический состав
Коксующиеся марки
Высокое содержание углерода (70–
При нагреве без воздуха (900–
90%), водорода, кислорода, азота,
1100°C) образуют кокс —
серы. Теплота сгорания 25–35
пористый углеродный материал
МДж/кг, зольность 5–40%,
для доменных печей.
сернистость 0,2–5%.
Энергетические марки
Используются для пылеугольного сжигания на электростанциях с
эффективностью 35–45%.

4.

Уголь в мировой экономике
Уголь обеспечивает около 27% мирового производства
Россия, обладающая вторыми в мире запасами угля, рассматривает
электроэнергии и незаменим в металлургии. Такие гиганты, как
его как важный элемент энергетической и экономической
Китай, Индия и США, по-прежнему сильно зависят от угольной
безопасности, особенно для развития восточных регионов и
генерации.
экспорта в АТР.

5.

История использования
Древний мир
1
5000–3000 гг. до н.э. в Китае, Индии, Ближнем Востоке.
Использовался для обогрева, приготовления пищи, ранней
металлургии.
2
Античность
IV–I вв. до н.э. в Греции и Риме. Применялся для гончарных
Средневековье
3
печей, кузниц, отопления терм.
С XII в. в Англии. Добыча в Ньюкасле, Йоркшире. К XV в.
уголь заменил дрова, вызвав первые экологические
проблемы.
4
Промышленный бум
XVI–XVIII вв. В Англии открыты богатые пласты.
Россия
Первое упоминание в 1666 г. Петр I поручил поиски.
Открытие Кузнецкого бассейна в 1726 г. Промышленная
добыча с 1842 г.
5
Изобретение паровой машины Томаса Ньюкомена и
Джеймса Ватта.

6.

Экологические вызовы
Выбросы CO₂
Кислотные дожди
Деградация ландшафтов
Сжигание угля — крупнейший
Выбросы SO₂ вызывают
Добыча, особенно открытым
источник выбросов CO₂,
кислотные дожди, наносящие вред
способом, приводит к загрязнению
способствующий глобальному
окружающей среде.
водоёмов и образованию отвалов.
изменению климата.

7.

Добыча каменного угля
Открытый способ
Подземный способ
Применяется для пластов до 100–200 м глубины. Дешев (20–
Используется для глубоких пластов (300–1200 м). Дороже (40–
30$/т), безопасен и эффективен. Требует рекультивации карьеров.
60$/т), но дает высококачественный коксующийся уголь. Риски:
взрывы метана, обвалы, пыль.

8.

Применение и будущее угля
• Энергетика
Основа ТЭС, пылеугольные котлы с КПД 35–45%. В России 12–13%
электроэнергии.
• Металлургия
Коксующийся уголь для доменных печей. 500 кг кокса = 1 т чугуна.
• Химия
Газификация для синтез-газа (аммиак, метанол). Пиролиз для бензола,
толуола.
• Будущее
Переходное топливо до 2050 г. Инновации: сверхкритичные блоки,
CCUS, биоуголь, водород из угля.

9.

Выводы
1
Ценный дар природы
Каменный уголь — результат миллионов лет природных процессов, не просто топливо, а ценное химическое сырьё.
2
Основа промышленности
Ключевой источник энергии и сырья, двигатель промышленной революции.
3
Химическая переработка
Коксование и газификация дают ароматические углеводороды, водород и синтез-газ.
4
Экологические решения
Использование угля создает проблемы, требующие химических и технологических решений.
5
Разумное использование
Будущее за чистыми технологиями и переходом к возобновляемой энергетике.