Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Autor:Ing. Bc. Pavel Kolář Předmět/vzdělávací oblast: Základy přírodních věd - Fyzika Tematická oblast:TERMIKA Téma:Spalování paliv (výhřevnost, spalné.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Autor:Ing. Bc. Pavel Kolář Předmět/vzdělávací oblast: Základy přírodních věd - Fyzika Tematická oblast:TERMIKA Téma:Spalování paliv (výhřevnost, spalné."— Transkript prezentace:

1 Autor:Ing. Bc. Pavel Kolář Předmět/vzdělávací oblast: Základy přírodních věd - Fyzika Tematická oblast:TERMIKA Téma:Spalování paliv (výhřevnost, spalné teplo) Ročník:2. Datum vytvoření:listopad 2013 Název:VY_32_INOVACE_ FYZ Anotace: Učební materiál je věnován spalování paliv. Kvalitativně i kvantitativně hodnotí tento proces. Pozornost je věnována výběru paliv z hlediska výhřevnosti a dopadům na životní prostředí. Metodický pokyn: Prezentace je primárně určena ke zkvalitnění výuky v hodinách fyziky, ale může být využita i k samostudiu nebo pro distanční formu vzdělávání. Otázky na konci tématu ověří u žáků pochopení probíraného učiva. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků (PC a dataprojektoru).

2 Spalování paliv Výhřevnost, spalné teplo

3 Spalování paliv  Při hoření paliva se uvolňuje teplo ;  Spalování paliv je chemický proces, při kterém dochází ke slučování prvků obsažených v palivu s kyslíkem;  Kvalita spalování závisí na:  Správném poměru paliva a kyslíku;  Teplotě spalování;  Době hoření;  Konstrukci a technickém stavu spalovacího zařízení.

4 Dokonalé spalování  V kouři nejsou odnášeny hořlavé plyny;  Hořením uhlíku (C) vznikne při dostatečném přísunu vzduchu (O 2 ) nehořlavý oxid uhličitý (CO 2 );  Kyslíku nesmí být zbytečně mnoho, aby se netvořilo velké množství teplého kouře.

5 Nedokonalé spalování  Příliš nízká teplota spalování nebo příliš krátký čas hoření;  Hořením uhlíku (C) při nedostatečném přísunu vzduchu (O 2 ) vznikne hořlavý oxid uhelnatý (CO);  Oxid uhelnatý je prudce jedovatý plyn, který se dá ještě spalovat:

6 Zplodiny hoření  Oxid uhelnatý (CO):  Kouřové plyny jsou směsí produktů hoření (CO, CO 2, SO 2, NO x ), zbytku kyslíku (O 2 ), vzdušného dusíku, vodních par a dalších složek;  Silně toxický bezbarvý plyn bez chuti a zápachu;  Lehčí než vzduch;  Vzniká při nedokonalém spalování (lokální topeniště, automobily);  Oxid uhličitý (CO 2 ):  Nedýchatelný bezbarvý plyn bez chuti a zápachu;  Těžší než vzduch;  Má vliv na globální oteplování (skleníkový efekt);

7 Zplodiny hoření  Oxid siřičitý (SO 2 ):  Jedovatý bezbarvý plyn, ostře zapáchající;  Těžší než vzduch;  Vzniká hořením paliv s vysokým obsahem síry (S);  Podporuje korozi kovů, v podobě kyselých dešťů ničí vegetaci, ohrožuje lidské zdraví;  Oxidy dusíku (NO x ):  Jedovaté plyny Oxid dusnatý (NO) a Oxid dusičitý (NO 2 );  Vznikají při spalování paliv při teplotách plamene nad 1100 °C;  Vodní pára (H 2 O):  Voda obsažená v palivu se při spalování uvolňuje ve formě páry;  Zvětšuje objem spalin, snižuje spalovací teplotu, prodlužuje spalování;  Zvyšuje nebezpečí koroze.

8 Rozdělení paliv  Přírodní paliva :  Uhlí;  Ropa;  Zemní plyn;  Dřevo. Obrázek 9.1. Těžba ropy HOWE, Stanley.  cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:

9  Vyrobená paliva :  Koks;  Brikety;  Nafta;  Benzín;  Petrolej;  Propan-butan. Rozdělení paliv Obrázek 9.2. Brikety FOTOGRAFEUR.  cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:

10  Druhotná paliva :  Komunální odpad;  Průmyslový odpad;  Agroodpad;  Dřevní odpad;  Kaly odpadních vod. Rozdělení paliv Obrázek 9.3. Spalovna komunálního odpadu Praha Malešice GROH, Jan.  cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:

11 Výhřevnost  Kvalita paliv se nejčastěji posuzuje podle jejich výhřevnosti;  Předpokládá se, že vodní pára uniká spolu se zplodinami.  Výhřevnost h udává, jaké množství tepla Q se uvolní dokonalým spálením 1 kg (1 m 3 ) paliva;

12 Pevná paliva Výhřevnost  MJ/kg  Kapalná paliva Výhřevnost  MJ/kg  HU tříděné Sokolov14,17Těžký topný olej40,61 HU tříděné Most17,18Lehký topný olej42,30 ČU energetické Kladno22,61Motorová nafta42,61 ČU energetické Ostrava29,21Autobenzín43,59 Koks otopový27,49 Brikety23,05 Plynná paliva Výhřevnost  MJ/m 3  Dřevěné brikety16,21Zemní plyn33,48 Dřevo palivové14,62Propan-Butan46,40 Sláma obilná15,50Bioplyn22,50 Papír14,11Koksárenský plyn15,62 Komunální odpad9,12Svítiplyn14,50 Výhřevnost paliv Tabulka 9.1. Výhřevnost paliv

13  Spalné teplo H udává množství tepla Q získaného při dokonalém spálení 1 kg (1 m 3 ) paliva, za předpokladu, že jsou spaliny ochlazeny na výchozí teplotu (20 °C) a dojde ke kondenzaci vodní páry; Spalné teplo  Nabývá vždy vyšších hodnot než výhřevnost;  Funguje na principu ochlazení zplodin pod rosný bod a využití kondenzačního tepla vody. Teplo obsažené ve spalinách tak neuniká bez užitku do atmosféry.  Až o 15 % vyšší účinnost něž běžné plynové kotle.  Kondenzační kotel pro spalování zemního plynu:

14 Obrázek 9.4. Nástěnný plynový kotel TURBOJET.  cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: mounted_boiler_Junkers_Novatherm_1.jpg Obrázek 9.5. Nástěnný plynový kotel (odkrytý) TURBOJET.  cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: mounted_boiler_Junkers_Novatherm_2.jpg

15 Ekologické hledisko spalování paliv  Spalování tuhých paliv (uhlí, komunální odpad):  Vznik škodlivých látek znečišťujících ovzduší (CO, CO 2, SO 2, NO x );  Zanechávají pevné zbytky (popel, saze);  Nutnost odsiřování a snižování emisí NO x u velkých znečišťovatelů;  Spalování kapalných paliv (topné oleje, nafta, benzín):  Vyšší výhřevnost, menší emise škodlivin, nepatrný obsah popelovin;  Zavedení řízených katalyzátorů u benzínových motorů;  Použití filtrů pevných částic u naftových motorů;  Spalování plynných paliv (zemní plyn, propan-butan):  Ekologické palivo jehož spalováním vznikají CO 2 a vodní páry;  Nezanechává pevné zbytky;  Možnost dosažení vyšší účinnosti kotlů.

16 Obrázek 9.6. Znečištění ovzduší spalováním fosilních paliv PALMER, Alfred.  cit . Dostupný pod licencí Public domain na WWW:

17 Obrázek 9.7. Následky kyselých dešťů (Jizerské hory) NIPIK.  cit . Dostupný pod licencí Public domain na WWW:

18 Obrázek 9.8. Škodlivé výfukové plyny De RIJCKE, Ruben.  cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:

19 Obrázek 9.9. Smog SERVUS.  cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:

20 Shrnutí nejdůležitějších poznatků  Při spalování paliv se uvolňuje teplo ;  Dokonalým spalováním uhlíku (C) vzniká nehořlavý oxid uhličitý (CO 2 );  Nedokonalým spalováním uhlíku (C) vzniká hořlavý oxid uhelnatý (CO);  Výhřevnost h udává, jaké množství tepla Q se uvolní dokonalým spálením 1 kg (1 m 3 ) paliva:  Spalování fosilních paliv má negativní vliv na životní prostředí.

21 Otázky a úkoly 1) Popište rozdíl mezi dokonalým a nedokonalým spalováním. 2) Jaké podmínky je třeba vytvořit pro dokonalé spálení paliva? 3) Jakou vlastnost paliva udává veličina výhřevnost? 4) Jaký vliv na výhřevnost má vlhkost obsažená v palivu? Proč není vhodné spalovat čerstvé dřevo? o Dokonalé spalování: Hořením uhlíku vznikne nehořlavý oxid uhličitý (CO 2 ). Nedokonalé spalování: Hořením uhlíku vznikne hořlavý oxid uhelnatý (CO). o Správný poměr paliva a kyslíku, dostatečná teplota spalování a čas hoření. o Výhřevnost udává, jaké množství tepla se uvolní dokonalým spálením 1 kg (1 m 3 ) paliva. o Vlhkost snižuje výhřevnost paliva, protože část tepla se spotřebuje na vypaření vody. Vlhké dřevo silně kouří, zanáší komín, působí korozi kovových částí, zůstává více popela.

22 5) Vyjmenujte složky obsažené ve spalinách hoření ? Otázky a úkoly 7) Zhodnoťte výhody a nevýhody paliv, která doma používáte. 6) Která opatření je nutné učinit, pro zmírnění negativních dopadů spalování paliv na životní prostředí? o Kouřové plyny jsou směsí produktů hoření (CO, CO 2, SO 2, NO x ), zbytku kyslíku (O 2 ), vzdušného dusíku, vodních par a dalších složek. o Například spalování ekologicky šetrnějších paliv (zemní plyn, propan-butan, vodík).

23 Použité zdroje BLAŽEK, Jaroslav, FABINI, Ján. Chemie pro studijní obory SOŠ a SOU netechnického zaměření. 2. vyd. Praha: SPN, 1986, s Učebnice pro střední školy. ŠRAMKO, Tibor a kolektiv. Chemie pro 8. ročník základní školy. 6. vyd. Praha: SPN, 1992, s Učebnice pro základní školy. ISBN Kolektiv. Schiedel.cz: Něco málo o spalování.  online .  cit . Dostupný z WWW: NOVÁK, Jan. Výhřevnosti paliv. [online]. [cit ]. Dostupný z WWW: Autorem obrázků a tabulek, pokud není uvedeno jinak, je autor výukového materiálu.

24 Použité zdroje Obrázek 9.1.: HOWE, Stanley. Commons.wikimedia.org: Wytch Farm oilfield (1980) - geograph.org.uk jpg  online   cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: _ jpg Obrázek 9.2.: FOTOGRAFEUR. Commons.wikimedia.org: Brennende Braunkohlebriketts.jpg  online .  cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: Obrázek 9.3.: GROH, Jan. Commons.wikimedia.org: Spalovna Malešice-094.jpg  online   cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: Obrázek 9.4.: TURBOJET. Commons.wikimedia.org: Wall-mounted boiler Junkers Novatherm 1.jpg  online   cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:

25 Použité zdroje Obrázek 9.5.: TURBOJET. Commons.wikimedia.org: Wall-mounted boiler Junkers Novatherm 2.jpg  online   cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: Obrázek 9.6.: PALMER, Alfred. Commons.wikimedia.org: AlfedPalmersmokestacks.jpg  online   cit . Dostupný pod licencí Public domain na WWW: Obrázek 9.7.: NIPIK. Commons.wikimedia.org: Acid rain woods1.JPG  online   cit . Dostupný pod licencí Public domain na WWW: Obrázek 9.8.: De RIJCKE, Ruben. Commons.wikimedia.org: Automobile exhaust gas.jpg  online   cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: Obrázek 9.9.: SERVUS. Commons.wikimedia.org: Haze in Kuala Lumpur.jpg  online   cit . Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:


Stáhnout ppt "Autor:Ing. Bc. Pavel Kolář Předmět/vzdělávací oblast: Základy přírodních věd - Fyzika Tematická oblast:TERMIKA Téma:Spalování paliv (výhřevnost, spalné."

Podobné prezentace


Reklamy Google