第二章 化学与能源

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1、第二章化学与能源本文由kimer1618贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第二章化学与能源1能源的发展史2能源的分类和能量的转化3常规能源简介4未来的能源第一节能源的发展史能源、能源、材料和信息被称为人类社会发展的三大支柱。的三大支柱。根据各个历史阶段所使用的主要能源；可以分为柴草时期柴草时期、的主要能源；可以分为柴草时期、煤炭时期和石油时期。时期和石油时期。从火的发现到1818世纪产业革柴草时期从火的发现到18世纪产业革命期间煤炭的开采始于13世纪，13世纪煤炭时期煤炭的开采始于13世纪，而大规模开采

2、并使其成为世界的主要能源则是18世纪中叶的事了。18世纪中叶的事了则是18世纪中叶的事了。第二次世界大战之后，在美国、石油时期第二次世界大战之后，在美国、中东、北非等地区相继发现了大油田及中东、伴生的天然气，伴生的天然气，每吨原油产生的热量比每吨煤高一倍。二十世纪60年代初期，每吨煤高一倍。二十世纪年代初期，年代初期在世界能源消费统计表里，石油和天然在世界能源消费统计表里，气的消耗比例开始超过煤炭而居首位。气的消耗比例开始超过煤炭而居首位。我国能源的结构以煤炭为主的状况可能还要延续相当的时间。还要延续相当的时间。第二节能源的分类和能量的转化按其来源可以分为

3、三大类：按其来源可以分为三大类：第一类是来自地球以外的太阳能，第一类是来自地球以外的太阳能，除太阳的辐射能之外，煤炭、石油、天然气、阳的辐射能之外，煤炭、石油、天然气、水能、风能等都间接来自太阳能；水能、风能等都间接来自太阳能；第二类来自地球本身，如地热能，第二类来自地球本身，如地热能，原子核能(核燃料铀钍等存在于地球自然界);核燃料铀、核能核燃料铀、钍等存在于地球自然界第三类则是由月球、第三类则是由月球、太阳等天体对地球的引力而产生的能量，如潮汐能。的引力而产生的能量，如潮汐能。一次能源指在自然界现成存在，可以直指在自然界现成存在，接取得且不必改变其基本

4、形态的能源。接取得且不必改变其基本形态的能源。二次能源由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源产品。一种形态的能源产品。也叫传统能源，常规能源也叫传统能源，就是指已经大规模生产和广泛利用的能源。规模生产和广泛利用的能源。指以新技术为基础，新能源指以新技术为基础，系统开发利用的能源。用的能源。能源的利用，其实就是能量的转化过程。能源的利用，其实就是能量的转化过程。柴煤炭、草、煤炭、石油和天然气等常用能源所提供的能量都是随化学变化而产生的，多种新能的能量都是随化学变化而产生的，源的利用也与化学变化有关。源的利用也与化学变化有关。第三节常规能源简介一煤炭及其综

5、合利用1.煤的组成煤的组成煤是由远古时代的植物经过复杂的生物化学、生物化学、物理化学和地球化学作用转变而成的固体可燃物。变而成的固体可燃物。煤化过程是：植物→泥炭泥炭（煤化过程是：植物泥炭（腐蚀褐煤→烟煤泥）→褐煤烟煤无烟煤褐煤烟煤→无烟煤组成煤的主要元素有碳（）、氢组成煤的主要元素有碳（C）、氢）、氧）、氮和硫（（H）、氧（O）、氮（N）和硫（S）表1煤的元素组成和发热量按现在的开采速度，煤只能用几百年。按现在的开采速度，煤只能用几百年。2煤的综合利用：煤的综合利用：煤的气化过程生成的H煤的气化:煤的气化过程生成的2，是可燃气体，CO，CH4是可燃气体，

6、也是重要的化，工原料。工原料。煤分解生成固态的焦炭、煤的焦化:煤分解生成固态的焦炭、煤分解生成固态的焦炭液态的煤焦油和气态的焦炉气。液态的煤焦油和气态的焦炉气。随加热温度不同，产品的数量和质量都不同，随加热温度不同，产品的数量和质量都不同，有低温(500～600℃)、中温～有低温℃、中温(750～800℃)和～℃和高温(1000～1100℃)干馏之分。～干馏之分。高温℃干馏之分低温干馏所得焦炭的数量和质量都较差，低温干馏所得焦炭的数量和质量都较差，但焦油产率较高，其中所含轻油部分，经过加焦油产率较高，其中所含轻油部分，氢可以制成汽油，所以在汽油不足的地方，

7、氢可以制成汽油，所以在汽油不足的地方，可采用低温干馏。可采用低温干馏。中温法的主要产品是城市煤气，而高温法的主要产品则是焦炭。煤气，而高温法的主要产品则是焦炭。煤炭液化油也叫人造石油。煤的液化:煤炭液化油也叫人造石油。煤和煤炭液化油也叫人造石油石油都是由C，，等元素组成的有机物等元素组成的有机物，石油都是由，H，O等元素组成的有机物，但煤的平均表现分子量大约是石油的10倍但煤的平均表现分子量大约是石油的倍，煤的含氢量比石油低得多。所以煤加热裂解，煤的含氢量比石油低得多。所以煤加热裂解，使大分子变小，使大分子变小，然后在催化剂的作用下加氢(450—480℃，

8、12MPa一30MPa)可以得到℃一可以得到多种燃料油。这种先裂解