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Tecnologie Chimiche Piero Crescini1 I COMBUSTIBILI I combustibili possono essere classificati in base al loro stato fisico, oppure in base allorigine:

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1 Tecnologie Chimiche Piero Crescini1 I COMBUSTIBILI I combustibili possono essere classificati in base al loro stato fisico, oppure in base allorigine: Classificazione in base allorigine NaturaliArtificiali Classificazione fisica Combustibili solidi Combustibili liquidi Combustibili gassosi

2 Tecnologie Chimiche Piero Crescini2 I COMBUSTIBILI Combustibili Solidi Naturali Carboni fossili: torba, lignite, litantrace, antracite. Artificiali COKE, carbone di legna

3 Tecnologie Chimiche Piero Crescini3 I COMBUSTIBILI Combustibili Liquidi Naturali Petrolio - Greggio Artificiali Derivati da processi di cracking o di sintesi di combustibili solidi

4 Tecnologie Chimiche Piero Crescini4 I COMBUSTIBILI Combustibili Gassosi Naturali Metano ed altri idrocarburi a basso peso molecolare Artificiali Gas di gasogeno, gas di cokeria, di raffineria ecc.

5 Tecnologie Chimiche Piero Crescini5 I COMBUSTIBILI SOLIDI I carboni fossili: I carboni fossili: Sono i combustibili solidi di maggiore interesse e per essere più precisi sono il litantrace ed in misura minore lantracite ad avere importanza di carattere industriale. Si sono formati per trasformazione di materiali vegetali, legno, muschi, felci,ecc. carbogenasicarbonizzazione. La cellulosa e la lignina costituenti principali dei materiali vegetali hanno subito una progressiva trasformazione con perdita di ossigeno, azoto ed idrogeno in un processo chiamato carbogenasi o carbonizzazione. Contemporaneamente si è avuta perdita di umidità ed altre sostanze volatili.

6 Tecnologie Chimiche Piero Crescini6 I COMBUSTIBILI SOLIDI Le tappe di questa trasformazione sono visibili analizzando le caratteristiche dei quattro carboni fossili: Fig. 1 - Periodi geologici di formazione dei carboni

7 Tecnologie Chimiche Piero Crescini7 I COMBUSTIBILI SOLIDI Torbe Le torbe sono i più recenti ammassi di trasformazione in ambiente anaerobico del legno o di piante erbacee o di muschi o di alghe. Gli insiemi di strati sovrapposti sono detti torbiere. Le torbe sono combustibili di scarso valore : per basso potere calorifico, per i fumi densi e maleodoranti e per la grandissima quantità di ceneri che producono.

8 Tecnologie Chimiche Piero Crescini8 I COMBUSTIBILI SOLIDI Ligniti Le Ligniti presentano caratteristiche molto variabili in dipendenza del luogo di estrazione e del periodo di formazione. LignitiCont. acquaCont. ceneriP.C. (Kcal/Kg) Torbose50%25-40% Xiloidi45%< 30%5500 Picee5-20%10-20%

9 Tecnologie Chimiche Piero Crescini9 I COMBUSTIBILI SOLIDI Litantraci e Antraciti Sono i carboni di costituzione più antica, hanno elevato potere calorifico ( kcal/Kg ). Vengono quindi utilizzati sia direttamente come combustibili sia come materia prima per la produzione di coke. Sono in particolare i litantraci che vengono sottoposti a distillazione per la produzione del coke metallurgico.

10 Tecnologie Chimiche Piero Crescini10 I COMBUSTIBILI SOLIDI ARTIFICIALI La distillazione dei Litantraci avviene mediante riscaldamento dei carboni in assenza di aria, ottenendo: 1) Gas che viene a sua volta utilizzato come combustibile 2) Il coke rappresenta invece la materia prima per lindustria siderurgica, lindustria che porta alla ghisa ed agli acciai.

11 Tecnologie Chimiche Piero Crescini11 I COMBUSTIBILI LIQUIDI Sono prodotti ottenuti essenzialmente dal petrolio mediante operazioni di distillazione a pressione atmosferica ( topping ), distillazione a pressione ridotta ( vacuum ) ed altri trattamenti di conversione: Le frazioni ottenute dal petrolio e destinate ad essere utilizzate come combustibili per la produzione di calore sono principalmente : KEROSENE GASOLI E OLI COMBUSTIBILI

12 Tecnologie Chimiche Piero Crescini12 I COMBUSTIBILI LIQUIDI KEROSENE Presenta un intervallo di distillazione compreso tra 150°C e 300°C. Viene utilizzato principalmente come combustibile per riscaldamento, ma anche per illuminazione o nella formulazione di antiparassitari sgrassanti ecc. Un particolare taglio di Kerosene viene utilizzato come combustibile negli aviogetti e viene chiamato Jet-Fuel.

13 Tecnologie Chimiche Piero Crescini13 I COMBUSTIBILI LIQUIDI GASOLI – OLI COMBUSTIBILI I gasoli presentano un intervallo di distillazione compreso tra 190°C e 360°C e sono utilizzati sia come combustibili negli impianti di riscaldamento sia come carburanti nei motori diesel. Gli oli combustibili sono le frazioni più pesanti, ottenute come residui da varie lavorazioni, con punto di ebollizione < 350°C per non più dell85% del prodotto. Data lelevata viscosità devono essere preriscaldati prima di essere utilizzati.

14 Tecnologie Chimiche Piero Crescini14 I COMBUSTIBILI GASSOSI I combustibili gassosi hanno loro specifici campi di impiego perché presentano una serie di vantaggi rispetto ai combustibili solidi e liquidi tra cui: Agevolata combustione per la perfetta miscibilità comburente-combustibile. Agevolata combustione per la perfetta miscibilità comburente-combustibile. Alti rendimenti energetici per il minimo eccesso di aria che richiedono Alti rendimenti energetici per il minimo eccesso di aria che richiedono Facilitato dosaggio Facilitato dosaggio Assenza di residui ( fuliggini ) e di scorie ( ceneri ) Assenza di residui ( fuliggini ) e di scorie ( ceneri ) Immediato rifornimento e quindi assenza di depositi, scorte e imobilizzi Immediato rifornimento e quindi assenza di depositi, scorte e imobilizzi Lo svantaggio è che sono facilmente infiammabii e possono dare con una certa facilità miscele esplosive Lo svantaggio è che sono facilmente infiammabii e possono dare con una certa facilità miscele esplosive

15 Tecnologie Chimiche Piero Crescini15 I COMBUSTIBILI GASSOSI I combustibili gassosi si distinguono in basse alla provenienza in: Ed in base alla destinazione in: Combustibili gassosi naturali Combustibili gassosi artificiali Gas da bruciatore Gas Tecnici

16 Tecnologie Chimiche Piero Crescini16 I COMBUSTIBILI GASSOSI Gas naturale E il combustibile gassoso più utilizzato. Si trova sia in giacimenti propri, sia insieme al petrolio grezzo. Il componente principale è il metano ma si possono trovare anche rilevanti quantità di etano e di anidride carbonica.

17 Tecnologie Chimiche Piero Crescini17 I COMBUSTIBILI GASSOSI Gas naturale Composizione di alcuni giacimenti europei.

18 Tecnologie Chimiche Piero Crescini18 I COMBUSTIBILI GASSOSI Gas naturale I gas naturali prima di essere distribuiti subiscono trattamenti di depurazione: Disidratazione.

19 Tecnologie Chimiche Piero Crescini19 I COMBUSTIBILI GASSOSI Gas naturale Essiccamento del gas naturale con glicole trietilenico

20 Tecnologie Chimiche Piero Crescini20 I COMBUSTIBILI GASSOSI Gas naturale Eliminazione dei gas acidi dal gas naturale tramite monoetanolammina

21 Tecnologie Chimiche Piero Crescini21 I COMBUSTIBILI GASSOSI Gas Artificiale Oltre al gas ottenuto per distillazione del carbone, e che rappresenta un sottoprodotto dellindustria del coke, si ottiene gas facendo reagire il carbone o lo stesso coke con aria e con acqua. Tale operazione è chiamata GASIFICAZIONE Si possono ottenere in questo modo il gas dacqua ed il gas daria. Queste tecniche attualmente risultano abbastanza obsolete a vantaggio del gas naturale.

22 Tecnologie Chimiche Piero Crescini22 I COMBUSTIBILI GASSOSI Gas Artificiale Facendo reagire i carboni con miscele di aria e vapore a temperature oscillanti tra 1000 e 1500°C avvengono le seguenti reazioni: 1) C + O 2 + N 2 CO 2 + N 2 + Q 2) CO 2 + C 2 CO - Q 3) C + H 2 O CO + H 2 - Q 4) CO + H 2 O CO 2 + H 2 + Q

23 Tecnologie Chimiche Piero Crescini23 I COMBUSTIBILI GASSOSI Gas Artificiale Il risultato del trattamento precedente è lottenimento di una miscela gassosa contenente grandi quantità di azoto, ma anche una certa quantità di gas combustibili, come CO e H 2 Il potere calorifico a causa della elevata presenza di azoto è molto basso ( circa il 15% rispetto al gas naturale ). GAS DARIA Gassificando solo con aria si ottiene il GAS DARIA GAS DACQUA Gasificando solo con vapor dacqua si ottiene il GAS DACQUA

24 Tecnologie Chimiche Piero Crescini24 I Combustibili Nucleari Le reazioni nucleari già si sono imposte e stanno sempre più emergendo come fonti di energia Il ritmo di interesse per i combustibili nucleari è in relazione alle vicende legate al petrolio e visto che ad oggi il costo del petrolio ha sfondato i 100 dollari al barile stanno assumendo un ruolo sempre più importante.


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