Исследовательская работа на тему: «Изучение свойств марок угля в Республике Тыва»

Исследовательская работа на тему: «Изучение свойств марок угля в Республике Тыва»

Выполнил: учитель химии МБОУ СОШ №18 г.Кызыла Ховалыг Айдана Даш-ооловна

Актуальность.Наша республика находится в географическом центре Азии и обладает такими природными ресурсами, как «почти вся таблица Д. Менделеева». Мы можем похвастаться наличием золота, асбеста, кобальта, полиметаллических руд и других полезных ископаемых. Особую часть занимает каменный уголь – об этом и будет говориться в данном проекте. В условиях климата нашей республики в отопительный сезон у каждого жителя возникает вопрос «Каким углем лучше топить печку?»

Наиболее распространенными в городе Кызыл являются Каа-Хемский и Балахтинский угли.

Цель:Показать разницу качеств Каа-Хемского и Балахтинского углей, которые имеют большой спрос у населения республики.

Задачи:Рассмотреть сравнительные данные двух углей и доказать, что один из них по характеристикам лучше другого и его стоит покупать.

Гипотеза:Надо использовать тот уголь, который лучше по характеристикам и имеет спрос у населения.

Методы:1. Найти в литературных источниках сравнительные данные о марок углей.

2. Получить данные о сравнительных характеристиках двух углей.

3. Проанализировать собранный материал.

Каменный уголь- твердое горючее полезное ископаемое, представляющее собой смесь органических (высокомолекулярных органических соединений с высокой массовой долей углерода) и неорганических веществ.

Тувинские угли – это твердое углеродное топливо исключительно высокого качества, характеризующееся высоким выходом газовых продуктов. Уголь марки «Ж» добывается на Чаданском месторождении. Он жирный, малозольный, с очень хорошими свойствами, обладает высокой теплотой сгорания. «Г» - марка добываемого угля на Каа-Хемском разрезе из-за своего высокого технического качества пользуется большим спросом за пределами республики в основном на металлургических предприятиях России.

Таблица. Классификация углей в Республике Тыва

Основным показателем для простого потребителя является выход летучих веществ и теплота сгорания. Иными словами, чем больше теплота сгорания, тем больше выделение тепла при сгорании 1 кг угля.

Население республики и ТЭЦ используют угли марки Г, и ГЖ с Каа-Хемского и Усть-Элегестинского месторождений. Угли марки Б – бурые угли добываются на месторождениях Хакасии и Красноярского края.Также можно подчеркнуть, что при проектировании ТЭЦ и котельных в первую очередь учитывается какой марки будет сжигаться уголь в котлоагрегате. Переход и изменение на уголь другой марки не рекомендуется.

Формирование углей по глубине залегания тоже отличаются по своим свойствам. Проще говоря, чем глубже залегание пласта угля, тем лучше уголь и выше показатель теплоты сгорания.

Чем глубже залегание, тем больше затрат добычи угля.
На себестоимость добычи угля влияют основные показатели такие как: стоимость запчастей для экскаваторов, самосвалов и буровых установок, стоимость ГСМ, стоимость взрывчатых материалов.

Министерством природных ресурсов и экологии Республики Тыва проведен сравнительный анализ сертификатов качества бурого угля, добываемого на Большесырском месторождении Красноярского края (Балахтинский) и каменного угля Каа-Хемского месторождения в Республике Тыва.

По результатам исследования выяснилось, что Балахтинский уголь имеет по многим показателям преимущество над Каа-Хемским каменным углем. Но есть одна значительная недостаточность на фоне Каа-Хемского угля – это содержание мышьяка с массовой долей 0,00030 %. А мышьяк имеет способность накопления в организме человека (не выводится из организма естественным путем).

Исходя из этого, можно задаться вопросом: «А стоит ли использовать тот уголь, у которого хоть и имеется преимущества по некоторым показателям, но содержащий в составе ядовитое вещество, вызывающее токсичное отравление организма человека?».

При этом по теплоемкости местный Каа-Хемский уголь является лучше Балахтинского, да и по выходу летучих веществ не отмечается особо большой разницы.

С учетом резко континентального климата и «суровой» зимы в Республике Тыва предлагается топить печные агрегаты тем углем, у которого больше теплоемкости, тем самым экономив в объеме потребления самого угля, а самое главное – не будет выбрасываться в атмосферный воздух республики такое ядовитое вещество, как мышьяк.

Использование углей марки Б (из Хакасии и Красноярского края) в республике возможно, но данный вид угля имеет низкий показатель теплоты сгорания, иными словами при сгорании выделяет мало тепла. Этот показатель существенно влияет на тепло в доме простого народа, особенно чувствуется в наши 40-градусные морозы. Так, например, фигурально, для того, чтобы в доме было тепло 22-24 градуса, при температуре наружного воздуха -35 градусов за сутки сожгу 2 ведра угля Каа-Хемского месторождения, а при тех же условиях 3,5 ведра угля марки Б из Хакасии, а если будет температура на улице еще ниже? В таком случае уголь марки Б при температуре на улице -45 градусов может и не дать нужной температуры в доме, так как есть максимум теплоты сгорания 7500 ккал/кг, который может достигнуть данный вид марки.

По результатам онлайн-опроса 79 % жителей города Кызыла считают наиболее приемлемым Каа-Хемский каменный уголь.

Каа-Хемский угольный разрез является главным поставщиком угля в пределах республики Тыва (Восточная и центральная Тува). Начал свою работу в 1970 году, заменив в последующем шахту «Красная горка». Последние годы уголь частично так же вывозится автотранспортом за пределы республики для использования в металлургии.

В лаборатории инженерно-технологических проблем ТувИКОПР СО РАН разработаны эффективные инновационные технологии переработки каменного угля. Стратегия развития угольной отрасли Республики Тыва, разработанная Тувинским институтом комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, предусматривает выбор более эффективных направлений её развития с целью более полного использования угольного потенциала республики для улучшения социально-экономической ситуации в республике. Рекомендовано создать энергохимическое производство глубокой переработки каменного угля для получения ценных товарных продуктов (адсорбентов, ферросплавов, бытовых топливных брикетов, неэтилированного автобензина, авиационного керосина, водяного пара,тепло/энергии, пропан – бутана).