CHƯƠNG II NHIÊN LIỆU THAN ĐÁ
2.2 Thành phần than đá
Trong than các nguyên tố cấu thành bao gồm các thành phần sau:
Cacbon:Là thành phần cháy chủ yếu trong nhiên liệu rắn, khi cháy tỏa ra nhiệt lượng khoảng 34.150 kj/kg.Vì vậy lượng cacbon trong nhiên liệu càng nhiều thì nhiệt trị của nhiên liệu càng cao.
Hydro:Là thành phần cháy quang trọng của nhiên liệu rắn, khi cháy tỏa nhiệt lượng 144.500 kj/kg. Nhưng lượng hydro có trong thiên nhiên rất ít, trong nhiên liệu lỏng hydro có nhiều hơn trong nhiên liệu rắn
Lưu huỳnh:Là thành phần cháy trong nhiên liệu. Nhiệt lượng tỏa ra khi cháy của lưu huỳnh bằng khoảng 1/3 của cac bon, khi cháy lưu huỳnh tạo ra khí SO2 hoặc SO3 . Lúc gặp hơi nước SO3 dễ hoà tan tạo ra axit H2SO4 gây ăn mòn kim loại. Khí SO2 thải ra ngoài là khí độc nguy hiểm vì vậy lưu huỳnh là nguyên tố có hại của nhiên liệu.
Oxy và Nitơ:Là những chất trơ trong nhiên liệu rắn và lỏng, sự có mặt của oxy và nitơ làm giảm thành phần cháy của nhiên liệu làm cho nhiệt lượng tỏa ra giảm xuống.
Tro, xỉ: Là thành phần còn lại sau khi nhiên liệu được cháy kiệt.
Độ ẩm: Là thành phần nước có trong nhiên liệu thường được bốc hơi vào giai đoạn đầu của quá trình cháy.
Hình 6: Nhiên liệu than đá[12]
3 SỰ QUAN TRỌNG THAN ĐÁ
Than là dạng nhiên liệu hóa thạch có trữ lượng phong phú nhất được tìm thấy chủ yếu ở Bắc Bán Cầu. Các mỏ than lớn nhất hiện nay nằm ở Mĩ, Nga, Trung Quốc và Ấn Độ. Các mỏ tương đối lớn ở Canada, Đức, Ba Lan, Nam Phi, Úc, Mông Cổ, Brazil...Trữ lượng than ở Mĩ chiếm khoảng 23,6% của cả Thế giới, than đá sử dụng nhiều trong sản xuất và đời sống. Trước đây than dùng làm nhiên liệu cho máy hơi nước, đầu máy xe lửa.
Sau đó than làm nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện, ngành luyện kim. Gần đây than còn dùng cho ngành hóa học tạo ra các sản phẩm như dược phẩm, chất dẻo, sợi nhân tạo,than chì dùng làm điện cực. Ngoài ra than còn được dùng nhiều trong việc sưởi ấm từ xa xưa nhưng khi cháy chúng tỏa ra rất nhiều khí CO có thể gây ngộ độc nên cần sử dụng trong các lò sưởi chuyên dụng có ống khói dẫn ra ngoài cũng như có các biện pháp an toàn khi sử dụng chúng.
Than có tính chất hấp thụ các chất độc vì thế người ta gọi là than hấp thụ hoặc là than hoạt tính có khả năng giữ trên bề mặt các chất khí, chất hơi, chất tan trong dung dịch. Dùng nhiều trong việc máy lọc nước, làm trắng đường, mặt nạ phòng độc... Than đá không chỉ là sản phẩm dành cho việc phát triển kinh tế, nguyên liệu máy móc và nhà máy, chất đốt... mà còn dùng làm điêu khắc, vẽ tranh mỹ nghệ đó là tác phẩm do những nghệ nhân.
Dù bị coi là nguồn năng lượng gây ô nhiễm nhất, tạo ra đến 44 % khí cacbon nhưng lại rẻ cho nên than đá đang trở thành nguồn năng lượng hàng đầu của thế giới. Nhu cầu tiêu thụ sẽ tăng thêm 25 % từ nay đến cuối năm 2020. Thảm họa nhà máy điện hạt nhân Fukushima vô hình chúng đã giúp cho công nghiệp than đá thực sự hồi sinh. Nguồn năng lượng than đóng vai trò sống còn với sản xuất điện và vai trò này sẽ còn được duy trì và tăng lên trong tương lai. Khoảng 39% lượng điện sản xuất ra trên toàn thế giới là từ nguồn than (dự báo cho đến năm 2030). Lượng tiêu thụ than cũng được dự báo sẽ tăng mỗi năm ở mức từ 0.9% đến 1.5% từ nay cho đến năm 2030. Thị trường than lớn nhất là châu Á (chủ yếu là Trung Quốc, Ấn Độ) chiếm khoảng 54% lượng than tiêu thụ trên toàn thế giới, một số nước khác không có than phải nhập khẩu than cho các nhu cầu về năng lượng như: Nhật Bản, Đài Bắc và Hàn Quốc. Hàng năm có khoảng hơn 4,03 tỷ tấn than được khai thác con số này đã tăng 38% trong vòng 20 năm qua. Sản lượng khai thác tăng nhanh nhất ở châu Á, trong khi đó châu Âu khai thác với tốc độ giảm dần. Các nước khai thác than lớn nhất hiện nay là: Trung Quốc, Mỹ, Ấn Độ, Úc và Nam Phi, hầu hết các nước khai thác than cho nhu cầu tiêu dùng nội địa, chỉ có khoảng 18% than dành cho thị trường xuất khẩu. Lượng than khai thác được dự báo tới năm 2030 vào khoảng 7 tỷ tấn, với Trung Quốc chiếm khoảng hơn một nửa sản lượng (3,5-4,0 tỷ tấn), các nước không thuộc khối OECD là 1,6% năm, ngược lại có sự suy giảm trong OECD là -0,9% /năm, với Ấn Độ là 13% sẽ vượt qua Mỹ để chiếm vị trí thứ hai trong năm 2024, vào cuối thế kỷ 21, Ấn Độ thay thế Trung Quốc như là quốc gia hàng đầu về tăng trưởng nhu cầu than.