I BOB. Organik yoqilg‘ilarning qo‘llanilishi
1.1. Organik yoqilg‘ilarning turlari.
Turli energetik manbalariga karamasdan xozirgi paytda asosiy issiklik manbai bulib tabiiy
organik kazilma yokilgilar xisoblanadi.
Issiklik elektr stansiya (IES) lar tabiiy yokilgilardan asosiy foydalanuvchilardan bulib, elektr
stansiyalarning ulushi umumiy yokilgi – energetik balansida 45-50% ni tashkil kiladi.
Yokilgini yokish kulayligi va energiyaning sarflanishi yokilgini ishlashga tayyorgarligi bilan
boglik.
Yokilgining narxi va yokilgi sanoatida kapital mablaglar xajmi, yokilgi kazib olish kiyinligi va
konlarni izlab topish murakkabligi bilan belgilanadi.
Yonuvchi kazib olinadigan moddalarga issiklik energiya manbai sifatida (tayyor kazib yoki
undan sun’iy usul bilan olingan) xar xil yokilgilar kiradi.
Ular ma’lum talablarga javob beradigan bulsalar, unda yokilgi deb aytilishi mumkin. Masalan,
ular xavoni kislorodi bilan faol biriksa va kup mikdorda tabiiy zaxirasi bulsa va sanoatda keng ishlatilsa.
Yonuvchi kazib olinadigan moddalar xom ashyo manbasi sifatida ximiya sanoatining turli
soxalarida katta axamiyatga ega bulyapti. Xar xil yokilgi turlarining axamiyati ularning tasniflarida uz
aksini topgan.
Yokilgilarning umumiy tasnifi yokilgining agregat xolati, ularni kazib olish yullari va olinishi
bilan farklanadi. Agregat xolatiga kura yokilgi kattik, suyuk va gazsimon xolatlariga bulinadi.
Undan tashkari kelib chikishi, olib kelinishi, oltingugurt, koks, namlik, kullanishi, issiklikka
chidamliligi, uchuvchan moddalar chikishi uvalanib ketishiga kura xam tasniflanishi mumkin. Oxirgi
ikki xususiyatga kura yokilgilarning sanoat tasnifi asoslangan. Yokilgi olib kelishiga kura: maxalliy va
olib keltirilgan yokilgilarga bulinadi.
Yokilgi olinishiga kura ular tabiiy va sun’iylarga bulinadi. Sun’iy yokilgilar tabiiylaridan fizik-
mexanik yoki fizik- ximiyaviy kayta ishlab chikarish yuli bilan olinadi. Fizik-ximiyaviy kayta ishlanishi
natijasida yokilgining tashki kurinishi, tuzilishi, ximiyaviy tarkibi va mexanik xossalari uzgaradi. Fizik-
mexanik kayta ishlashda kattik yokilgilardan foydalaniladi. Tabiiy kattik yokilgilarning kayta ishlash
natijasida kuyidagi yokilgi navlari: changsimon yokilgi, briketlar, koks, chala koks xamda ayrim suyuk
va kattik yokilgilar olinadi.
Neftni kayta ishlash natijasida kup xar xil yokilgilardan tashkari turli xil kimmatbaxo yokilgi
maxsulotlari olinadi.
Sunggi yillarda yokilgi energiyasidan texnologik foydalanishning kompleks usuli keng kulamda
kullanib kelmokda, unga kura, yokilgi dastlab, texnologik ishlanib, ximiya sanoati uchun xom ashyo
sifatida, kimmatbaxo moddalarni olish maksadida ishlov beriladi, ishlangan maxsulotdan kolgan koldik
esa energetikaviy yokilgi sifatida foydalaniladi.
Kattik yokilgi jinslari un va bir necha yuz million yillar avval yer yuzidagi usimlik va
mikroorganizmlardan tashkil topgan. Bu esa ba’zi bir kumir va boshka kattik yokilgi turlarida ximiyaviy
uzgarib uzining tashki kurinishini saklab kolgan usimlik koldiklari bilan isbotlangan. Xuddi shunday
uzgarishlar, kupgina olimlarning fikriga kura, neft va tabiiy yokilgi gazlarida xam sodir bulgan. Tabiiy
organik yokilgilarning yer katlamida bir-biridan fark kilinishi asosan organik koldigining paydo bulish
yulidan xamda bu koldiklarning uzgarish jarayonlariga boglik buladi.
Dastlabki organik moddalar. Usimlik va mikroorganizmlar tarkibidagi xar xil moddalarning yokilgi
jinslar paydo bulishdagi ishtiroki, ularning tuzilishi va xususiyatlari yakinligi bilan bir necha guruxga
bulinishiga asoslanadi.
Uglevodlar – usimlik xujayralarini devorining asosiy tarkibini xosil kiladi.
Lignin – yukori molekulali birikma bulib, usimlik xujayralarining orasini tuldirib turadigan modda.
Oksillar – organizm xujayralarida protoplazma tarkibiga kiruvchi moddalar.
Lipoidlar – kutikula – plyonka tarkibiga kiruvchi modalar, ular usimlikning tashki tomonini xosil kiladi.
Xozirgi nazariyaga kura organik moddalar koldigi tarkibidagi asosiy moddalar guruxi, ma’lum sharoitda
yokilgi jinslar paydo bulishida ishtiroki isbotlangan.
Kuruk yerning botkoklanish sharoitida organik materialining tuplanishi asosan usimlik koldiklaridan
kelib chikkan. Ularning organik koldiklarining uzgarib ketishi natijasida keyinchalik gumolit
turkumidagi yokilgi jinslar paydo bulishiga olib keldi.
Dengiz va okean tubida yigilgan organik koldiklar asosan bir xujayrali organizmlarning chirib ketishi
natijasida xosil buladi. Kislorod butunlay yuk sharoitida ular uzgarib sapropelni xosil kiladi va
keyinchalik sapropelit turkumidagi jinslar paydo buladi.
Torf va kazilma kumirlar gumolitlarga mansub, sapropelitlarga kam uchraydigan ayrim kumirlarning
turlari xamda yonuvchi slanetslar, neft va tabiiy gaz kiradi. Ba’zi bir yokilgilar gumolit – sapropelitlarga,
ayrimlari esa, sapropelit – gumolitlarga xam taallukli bulishi mumkin.
Gumolitlarning uzgarish jarayonlari. Gumolitlarning paydo bulishi dastlabki materialining xar xil
uzgarish boskichlaridan tashkil topgan. Ular uzgarishiga kura uchta boskichdan iborat: torf, kungir
kumir va toshkumir boskichlari. Bu boskichlardagi uzgarishlar tashki va ichki omillar bilan boglik bulib,
organik materilini kislorod bilan oksidlanishi va bakteriyalar faoliyatidan ximoyasini ta’minlab turadi.
Torf boskichida usimlik koldiklari tuplanadi va eng avval kisman xavo ta’sirida, keyinchalik butunlay
xavodan ajralgan xolda (suv tagida) uzgarishlar davom etadi.
Usimlik moddalarining uzgarishi asosan bakteriya faoliyati bilan boglik bulib, bioximiyaviy jarayonlar
natijasida sodir buladi. Uzgarish jarayonida dastlabki materialning parchalanishi va yangi moddalarning
xosil bulishi kuzatiladi.
Yukori molekulali moddalar asosan ikki yul orkali xosil bulishi mumkin: mikroorganizmlarning uzida
bioximiyaviy yuli bilan va ikkinchisi bu mikroorganizmlar xazm kilishga ulgurmagan dastlabki
moddalar kisman polimerlanish va polikondensatlanishi mumkin.
Torf boskichida asosan yukori molekulali gumin kislotalari xosil buladi. Ularning tuzilishi murakkab va
asosan kondensatlangan aromatik yadrosi va perifirik funksional-gidroksil-ON, karboksil-SOON va
karbonil-S=0 guruxlardan iborat.
Dastlabki organik materiallarni gumin kislotasiga o‘zgarishida o‘simlik koldiklari o‘zining dastlabki
xolatini yo‘kotadi va strukturasiz massaga aylanib ketadi.
Bu o‘zgarish jarayoni (ko‘zdan kechirib yoki mikroskop orkali) strukturasiz material mikdori bilan
aniklanadi, foizda ifodalanadi va torfning parchalanish darajasi deb aytiladi.
Ko‘ngir ko‘mir boskichi. Torf boskichi sharoitidan tubdan fark kiladi, bu boskichda materialining
keyingi o‘zgarishlari sodir bo‘ladi.
Torfning ko‘mirga aylanishini ta’minlab turuvchi asosiy omillardan biri, bu torfni yer katlamiga chukur
ko‘milgani, tektonik o‘zgarishlari natijasida (bunda yer katlamini surilishi) sodir etadi: yerning tagidagi
yukori xarorat (taxminan 180-2500S) va bosim (3*108 Pa), organik koldiklarining o‘zgarishiga olib
keladi.
Bu o‘zgarishlar ko‘mirlanish jarayoni deb nomlanadi. Bu jarayonda ximiyaviy reaksiyalar natijasida
organik materiallarni uglerod bilan boyitilishi va gumin kislotasi betaraf guminni xosil kilish bilan
yakunlanadi. Bu jarayonning oxiriga yetishi ko‘mirlanishning ko‘ngir ko‘mir boskichining yakuniga
yetgani to‘grisida dalolat beradi.
Kumirda gumin kislotasi borligi tugrisida xulosa kilish uchun kumirni ishkorning issik eritmasi bilan
ishlov berish lozim.
Gumin kislotasi bunday reaksiya natijasida eriydigan tuz xosil kiladi (gumatlar), eritmalarga o‘tib,
eritmani ko‘ngir rangga bo‘yaydi. O‘z nomini ko‘ngir ko‘mir ishkorli eritmaning rangiga ko‘ra olgan.
Bu o‘zgarishlarning asosiy omillari deb xarorat (toshko‘mir xosil bo‘lishi uchun 250-3500S xarorat
bo‘lishi taxmin kilinadi) xisoblanishi mumkin.
Gumolitlarga mansub yokilgilarning organik massalarining tarkibi kuyidagi jadvalda keltirilgan.
Gumolitlarga mansub yokilgilarning organik massalarining element tarkibi.
Yokilgi turi
Organik massaning tarkibi, % da
S
N
O
N
Utin
44,0
6,0
50,0
0,5-1,5
Torf
59,0
6,0
35,0
0,5-1,5
Ko‘ngir ko‘mir 70,0
5,5
24,5
0,5-1,5
Toshko‘mir
82,0
5,0
13,0
0,5-1,5
Antratsit
95,0
2,0
3,0
0,5-1,5
Toshko‘mir boskichida o‘zgarish natijasida organik materiallarda uglerod mikdorining oshishi, kislorod
mikdorining kamayishi, mustaxkamligi va yonish issikligi oshishi, sezilarli elektr toki o‘tkazish
xususiyati paydo bo‘lishi kuzatiladi.
Ko‘mirdagi kuzatilgan o‘zgarishlarni oxirgi natijasi antratsit xosil bo‘lishidir - bu ko‘mirning turi
metallarga o‘xshab yaltiraydi, yukori darajada kattik, vodorod mikdori unda kam bo‘ladi. Shunday
konlar uchraydiki, ular organik materiallarning ko‘mirlanish darajasi antratsitga karaganda yukorirok
bo‘ladi. Shunday materiallar sof ugleroddan iborat bo‘lib, mayda kristall tuzilishga ega va tabiiy grafit
deb aytiladi.
Sapropelitlarining uzgarish boskichlari. Sapropelitlarga mansub kattik yokilgi jinslaring uzgarishi ikki
boskichdan iborat buladi, gumolitlarning torf va toshkumir uzgarish boskichlariga uxshab ketadi. Bu
boskichlarda organik materialining uzgarishi gumolit boskichlari omillarni ta’siriga uxshab ketadi, fakat
farkli tarafi torf boskichdan boshlab kislorodni umuman ishtirokisiz (suvni kalin katlami sababli) asosiy
rolni maxsus anaerobli bakteriyalar bajaradi. Dastlabki materialda tarkibi gumolitlarnikiga kura keskin
farklanishi bilan sapropelitlarning ximiyaviy tuzilishi va fizikaviy xossalari uziga xos xususiyatlari
belgilab beradi.
Sapropelitning torf boskichdagi uzgarishlari sapropelitni saprokolga aylantirishdan iborat. Saprokol
kattik strukturasiz bir xil massa bulib, xar xil moddalarning aralashmasidan tashkil topgan.
Sapropelitga mansub toshkumirlarning mineral moddalari kam bulsa bogxed deb aytiladi. Bogxedlar
kungir yoki kora kungir rangli jinslar bulib, bir xil buladi.
Tez–tez uchraydigan sapropelitlar cho‘kma jinslar (kum, tuprok bilan aralashma xosil kiladilar) va
ularning mikdori 90 % va undan ko‘pni xosil kiladi.
Mineral moddalarning mikdori tavsifli farklanishi: ularda vodorodning mikdori ko‘p bo‘lishini (9–11%)
xamda ularda gumin moddalarning yo‘kligidan kelib chikadi.
Yokilgi tarkibini uglerod, vodorod xamda oltingugurt – yonuvchi elementlar tashkil kiladi, undan
tashkari ular bilan boglangan xolda deyarli barcha yokilgi tarkibiga kiruvchi xamda ichki ballastini
tashkil kiluvchi kislorod va azot kiradi.
Yokilgi tarkibini uglerod, vodorod xamda oltingugurt – yonuvchi elementlar tashkil kiladi, undan
tashkari ular bilan boglangan xolda deyarli barcha yokilgi tarkibiga kiruvchi xamda ichki ballastini
tashkil kiluvchi kislorod va azot kiradi.
Kattik va suyuk yokilgilar murakkab birikmalardan iborat bulib, ularning molekulyar tuzilishi va
xususiyatlari yetarlicha urganilmagan. Ushbu yokilgilarning tarkibiga, tashki ballastini xosil kiluvchi
namlik va mineral kushimchalar xam kiradi.
Kattik yokilg‘i tarkibiy kismlarining chizmasi
Gazsimon yokilg‘ilar oddiy yonuvchi va yonmaydigan gazlarning mexanik aralashmasidan
iborat. Bularga uglerod (II) oksid, vodorod, metan va boshka uglevodorod birikmalari xamda kislorod,
azot, uglerod (IV) oksid va oz mikdorda suv bug‘i kiradi.
Hozirgi zamon nazariyasiga ko‘ra ko‘mir moddasi makromalekula ko‘rinishidagi tuzilishga ega
bo‘lib uning moddasi kimyoviy formulaga ega. S70 N41 O6 N. Bu formsulaga kura berilgan kumir
makromalekulasi 70 ta uglerod, 41 ta vodrord, 5 ta kislorod va 1 ta atomlaridan iborat.
Makromalekula strukturasi siklik polimerlashgan uglerodli yadrodan, shokildalardan va chetki
(periferiya) kismidan iborat. Yadro va periferiya kismlari orasidagi munosabat, kumir metamorfizmi
darajasiga bog‘lik. Masalan: yangi kumir makromolekulalarida periferiya kismi, kuxna kumirlarda
(masalan antrotsitda) esa kumirlashgan yadro kismi rivojlangan.
Bu kuyidagicha tushintiriladi:
Do'stlaringiz bilan baham: |