第三节 化石燃料的利用(2).ppt

第三节,化石燃料的利用,能源与人类的生活和社会发展有着非常密切的关系，它为人类从事各种活动提供动力和热量，在人类社会发展中起着极为重要的作用。,一、化石燃料,煤、石油、天然气是世界上最重要的三种化石燃料。,1、煤,煤，也叫煤碳，是人类历史上最古老的化石燃料之一，被人们称为“工业的粮食”。,煤是混合物,,煤矿,井下采煤,2、石油,石油被誉为“工业的血液”。,石油不仅是重要的化石燃料，还是宝贵的化工原料。,石油是混合物,,海上石油平台,石油化工厂,石油精炼厂,3、天然气,天然气一般是指在底下自然形成的可燃性气体。,天然气的主要成分是甲烷。,天然气是混合物,,天然气工厂,天然气燃烧,我国是世界上用煤最早的国家，开采石油、天然气最早的国家。,我国化石燃料资源较为丰富，但分布不平衡。,分布情况山西河北内蒙古山东安徽江苏,分布情况东北华北新疆等地,石油资源主要分布在华东、华北、新疆等地及我国近海。,煤炭资源主要分布在山西、内蒙古、河北、山东、安徽、江苏等省和自治区。,天然气资源有60分布在我国的中西部地区，如新疆、四川天然气的储量很大。因此我国提出“西气东输”工程。,西气东输该工程将天然气从新疆塔里木输送到上海西郊，输气管道全长4200多千米，横跨9个省、市、自治区，这一工程完成后，我国东部沿海地区就可以用天然气作为主要燃料。,煤、石油、天然气的比较,CoalPetroleumNaturalgas,固态液态气态,山西、内蒙古、安徽等华东北、新疆、近海中西部地区,天然气储罐,西气东输工程的管道施工现场,,西气东输跨越黄河,西气东输工程输气运行全线贯通,“西气东输“工程是西部大开发宏伟战略的一个重要内容。它把西部的资源和东部的市场连接起来，必将推动我国经济发展，特别是在中西部发展中发挥重大作用。同时，东部地区更多地采用天然气作为能源，这对于改善我国燃料结构，保护环境，实行可持续发展具有深远的意义。“西气东输“工程将大大加快新疆地区以及中西部沿线地区的经济发展，相应增加财政收入和就业机会，带来巨大的经济效益和社会效益。这一重大工程的实施，还将促进我国能源结构和产业结构调整，带动钢铁、建材、石油化工、电力等相关行业的发展。沿线城市可用清洁燃料取代部分电厂、窑炉、化工企业和居民生产使用的燃油和煤炭将有效改善大气环境提高人民生活质量。,西气东输的意义,1开发西部促进西部地区发展,（2）缓解东部能源紧张,（3）促进各产业的发展,煤、石油、天然气通过燃烧以热能的形式给人们提供能量，但燃烧相同质量的煤、石油、天然气，放出的热能不等。,我们把一定量燃料完全燃烧放出的热量称为改燃料的热值。（单位J/kg）,二、化石燃料燃烧与环境污染,化石燃料在燃烧时产生的各种气体、固体废物以及余热造成了对环境的污染。,1、全球气候的变化,二氧化碳,2、热污染,余热,3、大气污染,二氧化硫、一氧化碳、粉尘,传统的化石燃料会造成污染，因此我们要开发一些新的能源,核能,目前的核能发电主要是利用热中子堆，全世界正在运行的400多座核电站的反应堆中，绝大多数都是这种类型。但它只能利用铀资源的1-2，所以各国都在积极开发利用快中子增殖反应堆，以便使铀资源得到充分利用。,清华大学核物理研究中心,太阳能,太阳能电池实质上是一种半导体器件，它的典型特征是可以把光能直接转换成电能。其工作原理是，当太阳光照射到硅电池板后，产生光生电子--空穴对，在电池内建静电场的作用下，由于电子、空穴分带不同的电荷而被分离在两边形成“光生电压”，即“光电效应”。,风能,现在风能已成为一种新能源而被人们广泛地使用。如右图的风力发电机，可以为人们发电。,可燃冰,可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80-99.9，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。,,优点,不产生污染大气的有害气体。,产生二氧化碳，造成全球温室效应。,缺点,氢气,人类最理想的能源,-----,优点,产物只有水,热值高,缺点,制取成本高,储存和运输技术不成熟,来源广泛,三、化石燃料的综合利用,1、煤,把烟煤隔绝空气加强热，煤就可以分解为焦碳、煤焦油和焦炉煤气等。,发生的变化,化学变化,煤在特殊设备里，在高温下能生成煤气。,（主要成分氢气、一氧化碳）,煤的综合利用,2、石油,石油经过加工（分馏）就可以得到汽油、煤油、航空煤油、柴油等。,发生变化,物理变化,石油分馏,石油的综合利用,煤、石油、天然气等化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的。煤、石油、天然气都是重要化工原料，仅用作燃料，是对资源的一种浪费。,因此我们要节约使用化石燃料，同时又要加强化石燃料的综合利用。,