ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА

Топливо и энергия

Различные виды топлива — это природные материалы, которые при сжигании на воздухе или в кислороде производят потенциально полезную тепловую энер­гию, так как реакция между топливом и кислородом экзотермическая. Хотя можно рассчитать энергию, высвобождаемую в результате реакции, если известен химический состав реагентов, большая часть коммерческого топлива представляет собой смесь углеводородов, и их точный состав редко известен. В результате энер­гия, выделяемая при сгорании, обычно выражается в экспериментально определен­ной величине теплотворной способности. Теплотворная способность определяется как тепловая энергия, выделяемая при сгорании единицы количества топлива. На практике могут определяться два типа теплотворной способности:

1. Общая теплотворная способность (или высшая теплота сгорания) — выде­ленное тепло после охлаждения всех продуктов сгорания до температуры атмос­феры при атмосферном давлении как в калориметрической бомбе. Поэтому пол­ная теплотворная способность включает в себя скрытую теплоту испарения и теплоемкость воды в продуктах сгорания.

2. Чистая теплотворная способность, или низшая теплота сгорания — это теп­лота, выделенная после охлаждения продуктов сгорания до такой степени, что вода остается в газообразном состоянии. Поэтому она равна полной теплотвор­ной способности за вычетом скрытой теплоты испарения воды. Эта разность со­ставляет 2,45 МДж/кг конденсированной воды.

Сравнение полной и чистой теплотворных способностей для некоторых видов топлива приведено табл. 11.2. Полимерные материалы из МТО выделяют существен­ную энергию по сравнению с другими видами топлива (табл. 11.3). Легко видеть, что некоторые распространенные полимеры имеют величины энергии, выделяющей­ся при сжигании, почти в три раза большие, чем таковые для бумаги и дерева. Одна из главных целей этой главы — показать, что извлечение энергии через сжи­гание, возможно, является наиболее приемлемым в настоящее время способом утилизации пластиков, которые невозможно переработать повторно.