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能源如何分类

时间:2020-03-07来源:未知 作者:admin点击:
能源如何分类 一次能源:自然界存在,可以直接利用的能源,主要是煤、石油、天然气 二次能源:由一次能源加工转化后形成的能源产品,如电力、汽油 可再生能源:不断的获得补充

  能源如何分类 一次能源:自然界存在,可以直接利用的能源,主要是煤、石油、天然气 二次能源:由一次能源加工转化后形成的能源产品,如电力、汽油 可再生能源:不断的获得补充的能源,如太阳能、生物质能 替代能源:替代传统能源的能源系统,如氦能、合成汽油 清洁能源:加工和使用过程中污染较少的能源,如风能、电能 简述煤中水分对工业利用的利弊 利:在燃烧粉煤时,煤中含有适量水分,可以防止粉煤的散失,并适当改善炉膛的辐射能; 水分可作为加氢液化和汽化的供氢体 不利: 在煤的运输中, 增加了无效运输量和运输成本; 燃烧时, 降低了煤的发热量; 贮存时, 使煤易碎裂,加速煤的氧化和自燃,在冬季使煤装卸困难;炼焦时延长炼焦时间,并使焦炉 的使用寿命缩短;机械加工中,水分高的煤难以破碎和筛分,降低生产效率,损坏设备 煤有机质的分子结构有哪些特点?描述结构的参数有哪些?煤结构单元的外围组成部分? 特点:煤的主体是三维空间的高分子物质;煤结构单元的核心为缩合芳香环;煤结构单元外 围为烷基侧链和官能团 煤中氮氧硫的存在形式;结构单元之间的桥键;煤的分子量;低分子化合物不同煤化程度的 结构差异 参数: (1)芳碳率:芳香碳与总的碳原子数之比(2)芳氢率:芳香结构的氢原子数和总的 氢原子数之比(3)芳环率:芳香环数与总环数之比 外围部分:杂原子官能团,烷基侧链,桥键,硫醚键 什么是石油?结构上有什么特点?有哪些理化性质?结构上与煤有哪些异同? 我国石油有哪些特点 相对密度在 0.85--0.95 之间,属偏重的常规石油;H/C 原子比偏低;含 N 量相对较高;Ni 多 V 少;轻馏分少,空馏分多 简述氧气的分子结构、理化性质以及氢能利用方式 利用方式:直接燃烧,燃料电池发电,核聚变 氧气纯化的方法 (1)催化纯化: 氢气和氧气、 一氧化氮和氧气 (2) 金属氧化物法: 储氢材料用来提纯氢气, 储氢合金有稀土系(3)低温吸附法:常用吸附剂有活性炭,分子筛和硅胶(4)低温分离: 生产纯度第,但可大规模生产(5)变压吸附分离:要求处理的原料气是高氢的,氢的体积 含量最小大于 25%(6)无机膜分离:采用钯合金膜可制得 6N 以上的超高纯氢 氢气的特点及制备技术 特点:所有元素中氢重量最轻;所有气体中,氢气导热性最好;氢是自然界存在最普遍的元 素;除核燃料外,氢的发热值居各种燃料之首;氢燃料性能好,点燃快;可燃范围宽,燃点 高,燃烧速度快;无毒,燃烧清洁;氢可以气态、液态和固态的金属氢化物出现;氢能的能 量转换形式多;氢可在热力发动机中产生机械能,可以燃烧产生热,可以在燃料电池中直接 发电;氢的来源广没有储存量限制,制氢原料多 制备技术: (1)化石燃料制备氢:目前主要的制备方法成熟、廉价,但资源环境问题未解决 (2)生物质为原料制氢,光合效率、水土面积、集中和储运成本问题(3)水分解制氢,利 用电化学、光化学和热化学方法制氢,但太阳能的收集、高品质热能和电能产生方法是问题 氢气的存储技术有哪些 物理储氢:加压气态储氢,液化储氢,孔材料储氢 化学储氢:金属氧化物储氢,非金属氧化物储氢,有机化合物储氢 太阳能的优缺点 有点:储量大,年辐照量是目前世界上可以开发利用的最大的能源资源;分布广泛,可直接 开发利用,环保无污染可自由免费使用 缺点:分散,能量密度低,地面接受的太阳辐射能在 Kw/m2,不稳定,受季节、昼夜、天 气影响,太阳能利用设备的初投资较大 实现太阳能利用的途径有几种?具体利用方式有哪些? 光热转换:太阳能热水器,太阳灶,太阳能温室,太阳能干燥 光伏转换:太阳能电池、路灯、电围栏、光伏水泵 光化学能转换:植物光合作用、太阳能分解水制氢、光电分解水制氢 影响光催化和光电转化效率的因素 催化剂种类; 催化剂的晶体结构; 受激电子-空穴对存活寿命; 逆反应的程度; pH 值; 光强; 反应物弄的;温度;无机离子 化学电池分类 一级电池:电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电后,不能再次利用的电池,有普 通锌锰电池,纽扣电池,碱性锌锰电池 二级电池: 放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生, 恢复工作能力, 可多次重复使用, 有铅蓄电池,Ni-Cd 电池,Zn-Ag 电池 燃料电池:连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电池 化学电池由哪几部分组成?各有什么功能 负极(阳极) :由还原性强的材料组成,工作时提供电子,发生氧化能 正极(阴极) :由氧化性较强的材料组成,工作时接受电子,发生还原反应 电解质:由水,酸碱盐溶液构成,工作时提供电子流通的场所 隔膜:由玻璃纤维,高分子等绝缘材料,用于阻隔正负电极,避免其直接发生反应 什么是燃料电池?工作原理?优点? 定义:一种可以等温、直接的将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的发电装置 原理:电极提供电子转移的场所,阳极催化燃料,阴极催化氧化剂导电离子在将阴阳离子分 开的电解质内迁移,电子通过外电路做功并构成回路 有点:高效率、无污染、无噪声,可有功率密度高,工作温度低,启动快,使用寿命长;燃 料多样性 什么是锂电子电池?工作原理?对负极材料有哪些要求 要求:锂贮存量高;Li 在 C 中的嵌入脱嵌反应快, ;锂电子在电极材料中的存在状态稳定; 在电池的充放电循环中,碳负极材料体积变化小;电子导电性高;碳材料在电解液中不溶解

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