Industrijska geografija

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Ugalj i karbohemija

Citation preview

  • 5/26/2018 Industrijska geografija

    1/9

    1.UGALJ KAO ENERGETSKI IZVORKlasifikacija ugljeva:

    a) KAMENI UGALJ,potie iz karbonske ili permske ere,kalorina vrijednost preko 24mj/kg,85 % ugljika,1 % pepela.Antracit je najkvalitetniji kameni ugalj.Razlikuje sebitumenozni(masni) pogodan za koksovanje i i subbbituminozni-mrki ugalj i lignit.

    b) MRKI UGALJ iz starijeg tercijara sadri 70 % ugljika,2 % pepela.c) LIGNIT,pliocene starosti,ima energetsku vrijednost 10-16 mj/kg,sadri 60 %

    ugljenika,25 % vode,8-13 % pepela.Meunarodna klasifikacija objedinjuje mrki ugalji lignit u lignit.

    d) TRESET, potie iz pleistocena,ima manju energetsku vrijednost.

    Tabela 1:Vrste uglja prema zastupljenosti ugljika

    i energetskoj vrijednosti

    C(%) kcal/kg

    Antracit 93-98 7.500-8.500

    Kameni ugalj 78-90 5.000-7.500

    Mrki ugalj 65-78 4.000-5.500

    Lignit 56-62 1.500-4.000

    Treset 50 1.500-3000

  • 5/26/2018 Industrijska geografija

    2/9

    2

    Slika 1.1 Kameni ugalj

    Izvor:http://www.colourbox.com/image/stone-coal-on-a-white-background-image-3321948

    Slika1.2 Mrki ugalj

    Izvor:http://www.globalinternational1.com/coal.htm

    http://www.colourbox.com/image/stone-coal-on-a-white-background-image-3321948http://www.colourbox.com/image/stone-coal-on-a-white-background-image-3321948http://www.colourbox.com/image/stone-coal-on-a-white-background-image-3321948http://www.globalinternational1.com/coal.htmhttp://www.globalinternational1.com/coal.htmhttp://www.globalinternational1.com/coal.htmhttp://www.globalinternational1.com/coal.htmhttp://www.colourbox.com/image/stone-coal-on-a-white-background-image-3321948
  • 5/26/2018 Industrijska geografija

    3/9

    3

    Slika1.3 Lignit

    Izvor:http://geologie.vsb.cz/loziska/suroviny/energsur/lignit.html

    Slika1.4 Treset

    Izvor:http://www.bonsai.hr/?p=349

    http://geologie.vsb.cz/loziska/suroviny/energsur/lignit.htmlhttp://geologie.vsb.cz/loziska/suroviny/energsur/lignit.htmlhttp://geologie.vsb.cz/loziska/suroviny/energsur/lignit.htmlhttp://www.bonsai.hr/?p=349http://www.bonsai.hr/?p=349http://www.bonsai.hr/?p=349http://www.bonsai.hr/?p=349http://geologie.vsb.cz/loziska/suroviny/energsur/lignit.html
  • 5/26/2018 Industrijska geografija

    4/9

    4

    Znaajnije koritenje uglja poelo je ve u 19. vijeku i to u Engleskoj. Tada je uoenaprednost uglja u odnosu na drvo. Nakon to se uvidjela ekonominost uglja tokom XIIIstoljea poinju ga koristitFrancuska, Belgija i druge zemlje. Poeci ubrzane produkcije ugljaneposredno su vezani za pronalazak i koritenje parne maine(1769) da bi u 19. vijeku onadobila puni zamah.Godine 1800 svjetska proizvodnja je iznosila 10 miliona tona,1875 godine

    280 miliona tona,1900 godine 770 miliona tona,1938 godine 1360 miliona tona,1957 godine

    2.2 milijarde tona,1970 godine 2.1 milijarde tona,1976 godine 2.7 milijardi tona i 1984 4.7

    milijardi tona. Svjetske rezerve uglja iznose 8000 milijardi i 134 miliona tona,od ega se 15 %odnosi na utvrene, a ostalo na hipotetike rezerve.Znatne koliine uglja se ne mogu izvaditizbog prekida slojeva i znatne koliine vode i potrebe da se napuste rudnici gdje opadakoliina uglja i gdje vaenje postaje suvie skupo. Ukoliko dopustimo mogunost nekihdaljnjih otkria, okrugla cifra od 2.000 milijardi tona ne izgleda nerealna mjera veliine

    rezervi vrstog goriva koja moe u krajnjoj liniji da se dobija. Ali, treba se podsjetit da se nemoe dati tana procijena. Odluujui faktori su raspoloivost ostalih goriva i trokovivaenja ugljau odnosu na ostala goriva.

    Ugalj se moe svrstati u dvije skupine i to: eksplatacione rezerve i geoloke reurse.Prvoj grupi pripadaju naslage ija je eksplatacija ekonomski isplativa. Pruaju se do dubineod 1000 m pri emu minimalna debljina energetskog uglja moe da iznosi 80 cm. Takoermrki ugalj i ligit mogu da pri sagorijevanju maksimalno daju 40% pepela, minimalna

    kalorina vrijednost moe da iznosi 1.800 kcal, a najmanja debljina sloja uglja premapokrivau iznosi 1:10. Naprotiv, geoloke resurse prestavljaju naslage uglja na dubini od1.200 m u koje spadaju koliine koje su jednim dijelom pogodne a drugim d ijelom ne

    pogodne za iskoritavanjeGeoloki resuri uglja su najveim dijelom vezani za kontinente nasjevernoj Zemljinoj polulopti: Azija 63%, Sjeverna Amerika 27%, i Evropa 3%. U uem

    prostornom smislu svijetski resursi uglja karakteristini su za ZND, SAD, i Kinu, dok zanjima znatno zaostaju Australija sa 260 milijardi t (1%) svijetskih rezervi, Njemaka sa 250milijardi t, Velika Britanija 160 milijardi tona, Poljska 125 milijardi t, Kanada 115 milijardi t,

    Bocvana 100 milijardi t, Indija 60 milijardi t itd. Najvei proizvoa kamenog uglja su Kina(916 miliona t), SAD (861 milion t) i ZND (475 miliona tona). One daju 68% svijetske

    prizvodnje kamenog uglja. Za njima slijedi Indija ( 191 milion t), Junoafrika republika (172

    miliona t), Poljska (148 miliona t), Velika Britanija (93 miliona t) itd. S obzirom na

    rasprostranjenost upotrebe, redukovat emo pojedine vrste razmatrati proizvodnju kamenoguglja, mrkog uglja, lignita i treseta. Od kamenog uglja najbolji i najstariji je antracit. Kameni

    ugalj je najbolja vrsta uglja namijenjena veem obimu upotrebe, jer posjeduje 78-90%ugljenika i posjeduje energetsku vrijednost u rasponu od 5000 do 7.500 kcal/kg. Svjetska

    proizvodnja kamenog uglja tokom historije eksploatacije imala je kontinuiran rast. Tako, dok

    je 1800. iznosila 11 miliona tona a vijek kasnije poveala se za 707 miliona tona. Godine1950.proizvodnja je porasla za ak 11 milijardi i 433 miliona tona. Zatim, uslijed relativno

    brzog tempa rasta prozivodnja je doivjela naglo poveanje naroito tokom osamdesetih

    godina dvadesetog vijeka.

  • 5/26/2018 Industrijska geografija

    5/9

    5

    1.1 REGIONALNI RAZMJETAJ PROIZVODNJE UGLJA

    Najvee rezerve i proizvodnja uglja karakteristini su za SAD. Za ovu zemlju jekarakteristina velika rasprostranjenosti koliinska zastupljenost svih vrsti uglja, kao i kao idobar sistem transporta. Ukupna koliina ovog uglja procijenjuje se na 2.500 milijardi tona,to ini neto ispod treine svijetskih rezervi. Najvee koncentracije uglja karakteristine suza Apalaki bazen, Basen Srednjeg istoka i Basen Vajominga. Meu pomenutim basenima,Apalai su najvei na svijetu. Pruaju se na imponzantnoj povrini od 175 000km kojazahvata prostor od sjeverne Pensilvanije do srednjeg dijela Alab.Ugalj se prua kontinuiranimmonim slojevima isprekidanim u povrinskom dijelu potonih dolina to omoguavarelativno lake rjeavanje problema kopanja i prevoza,odnosno transporta uglja.U uem smislu prostor je diferenciran u tri cijeline: sjeverni Apalai, centralni Apalai, juni

    Apalai. U sjevernim Apalaima ostvaruje se godinja proizvodnja od oko 120 milionat.Basen cetralnih Apalaaje znatno izdanijiostvarujui proizvodnju od 285 miliona tona,velikim dijelom namijenjenim za izvoz. Najmanje proizvode juni Apalai gdje se u prosjekudobije oko 35 milna tona uglja.Basen Srednjeg istoka zahvata prostore zapadno dijela

    Kentakija, Indijana i Ilionis. Najveaa proizvodnja iznosi 100 miliona tona koja se ostvaruje uzapadnom Kentakiju. Basen Vajominga zahvata jedan dio Stjenovitih planina. Najvea

    proizvodnja je ostvarena u dolin rijeke Pauder River i iznosi oko 110 miliona tona. Ugalj se

    najveim dijelom prenosi posredstvom eljeznikog i rijenog saobraaja. Usto se inepokuaji prenosa i specijalnim cjevovodima.

    Drugo mjesto po proizvodnji kamenog uglja je Kina. Iako ekspolatacija uglja tradiciju preko

    3000 godina, Kina ipak svojim rezervama zauzima oko 1/3 svjetskih koliina. Najvea jekoncentracija ovog uglja vezana je za Manduriju, odnosno rudarske centre Fuun i Fusin.

    Naslage kamenog uglja su mone i blizu povrine to je i eksploatacija preteno povrinskogkaraktera, to razumljivo ne iziskuje velike trokove koritenja U Fuun je otkriveno nalaiteiji slojevi prelaze 120 m.Za Kinu je karakteristino da ima velike probleme oko transportauglja na veim rastojanjima, zbog ega je opta pojava da se eksploatacijavri na velikom

    broju mjesta gdje to lokalne potrebe zahtijevaju. Neto manje od oko 2/3 potronje koristiindustrija a oko 1/3 domainstvo. Ono ostalo koriste termoelektrane i sobraajna sredstva.

    Zajednica Nezavisnih Drava prema procijenama iz 1980. godine, raspolae oko 6.800milijardi tona uglja ije su dubine i do 1.880 m. Najvei basen su Kunjecki (637 milijarditona), Peorski bazen (256 milijardi tona), Donjecki basen (141 milijardu tona), Kraganda (46milijardi tona) i td. Prema iznosu proizvodnje dominira Donjecki basen koji se nalazi sjeverno

    od Azovskog mora i koji pripada veim dijelom Ukrajini a manjim Rusiji. Prosijeno onagodinje iznosi oko 200 miliona tona. Intenzivna eksploatacijaovog basena posljedica jeneporedne blizine gvoa (rejon crne metalurgije). Kuznjecki basen ima lokaciju u zapadnomdijelu Sibira. Jedan od faktora koji relativno nepovoljno utie na tok eksploatacije uglja je

    velika udaljenostmetalurgijskih centara. Kuznjecki basen ima godinju proizvodnju od 155miliona tona, to iznosi oko 1/5 ukupne proizvodnje ZND-a. Preovlauju povrinski kopovi sa

  • 5/26/2018 Industrijska geografija

    6/9

    6

    ugljevima razliitih kvalitativnih vrijednosti, mada je najzastupljeniji kameni ugalj pogodanza koksovanje. Karakandski basen se nalazi u sjevernom dijelu Kazahstana.

    Intenzivnija eksploatacija i pored ranog otkrivanja naslaga uglja potie od tridesetih godinaXX stoljea. Tada ovdje poinje da funkcionie i eljezniki saobraaj. Na kvalitet uglja i

    uslova eksploatacije nepovoljno utiu klimatski uslovi kao to je jaka akumulacija pustinjskogpijeska tokom ljeta, i zamrzavanje tokom zime. Pored toga svega basen ipak opstaje

    zahvaljujui niskim trokovima prevoza odnosno gotovo dvostruko vee blizine premaMagnitorgorsku u odnosu na Kuznjecki basen. Od drugih basena u ZND vei znaaj imaju iEkibastutski basen,Moskovski i Uralski basen preteno raspolau lignitom iji se znaajzaniva na ostvarivanju principa o minimizranju trokova prevozado potrakih centara kao tosu industrijski centri, termoelektrane, i potreba za zagrijavanjem stanbenih objekata.

    Indija zauzima peto mjesto u svijetu po proizvodnji kamenog uglja. Najvea koncetracijauglja vezana je za prostor zapadno od Kalkute, u graninim dijelovima drava Bihar iZapadna Bengalija. Nalazita su karakteristina za vei dio sliva rijeke Damodar uz gradoveBokaro, Giridih, Karanpura, Dharija i dr. Lokacija nalazita je relativno povoljna zbog

    blizine eljeznikih pruga i morskih luka. Meutim, jedan od osnovnih nedostataka je velikarascjepkanost i zbog toga se javlja velika brojnost rudnika zbog ega je oteana primjenasavremene mehanizacije i bezbjednosnih mjera.

    Junoafrika Republika ima rezerve uglja koncentrisane u provincijama Transval, tj. uokolini Vitbanka i Natal (okolina mejsta Njukastl). Krajem 19. stoljea poinje ekspolatacijauglja koja je bila motivisana potrebom za energetikom koji bi bio koriten u procesu dobijanja

    zlata i dijamanata. Danas se u prvoj oblasti ugalj koristi za potrebe objekata crne metalurgijekoji su koncentrisani u gradu Feriniging. Ti objekti se koriste za dobijanje elektrine energijea ona se koristi za dobijanje zlata. U mjestu Sasolburg koje je locirano u blizini Feriniginga

    postoje objekti za preradu uglja u sintetiki gas.

  • 5/26/2018 Industrijska geografija

    7/9

    7

    2. KARBOHEMIJA

    Karbohemija je poela 1856. godine kada je sedamnaestogodinji hemiar, asistent uEngleskoj, koji se zvao William Henry Perkins, sasvim je sluajno otkrio da se iz katranamogu dobiti odreene boje, tzv. anilinske. Wiliam Henry Perkins bio je jedno od sedmerodjece Georga Perkinsa koji je bio stolar i majke Sare ije je porijeklo bilo iz kotske. Onsvoje studije poinje u Kraljevskom koledu hemije gdje ga je poduavao August Wilhelmvon Hofmann. Tada se hemija jo uvijek razvijala u primitivnom drutvu. U to vrijeme sve

    boje koje su se kroistile bile su od prirodnog supstrata, od kojih su mnoge bile skupe i radno

    intenzivne. Osim toga, mnoge nisu imale stabilnost ili otpornost. Color Purple koja je bila

    znak aristokracije i prestia od davnina, posebno skupa i teka za proizvodnju. Proizvodila se

    od ljezdanog skeleta odreenih mekuaca. Njegova ekstrakcija je bila primjenjiva ali ikomplikovana. Tako da su Perkin i njegov brat shvatili da su otkrili moguu zamijenu ija

    proizvodnja bi se mogla komercionalno iskoristiti. To je bilo veoma vano za tekstilnuindustriju, zato to se oslobodila zavisnost od prirodnih boja (indigo). Od tog pronalaskanajvie koristi je imala britanska tekstilna industrija.To je otvorilo nove mogunosti u svijetuindustrije. Katran nam izgleda kao sasvim obina stvar, ali je njegovo znaenjeza industriju

    je izvanredno veliko. Kad je prvi put zapoelo zagrijavanje ugljena da bi se dobio koks zapotrebe visokih pei, potekla je crna tekuina koja se ubrzo stvrdnula i koja je izgledalabezvrijedna. To je bio katran od ugljena, i ljudi su ga bacili. Meutim, od katrana se danas

    proizvodi vie od 200.000 nusproizvoda to ih svakodnevno upotrebljavamo. Katran je prviput upotrijebljen kao gorivo. Kasnije su ljudi katranom premazivali drvee i uad kako bi ihzatitili od propadanja. Konano, otkriveno je da se od katrana mogu proizvoditi i drugekorisne stvari. Zagrijavanjem i destilacijom katrana dobivaju se razliita ulja. Jedno takvo ulje

    poelo se koristiti kao zamjena za terpentin. Od katrana dobivaju razliiti proizvodipostupkom destilacije. U velikim peima katran se dovede do kljuanja, a iz visokih peiizlaze savijene cijevi. One skupljaju plinove i tekuine to se tu stvaraju. Sam katran sadri odsvega pomalo. Prilikom svakog novog proiavanja izvlae se razliiti sastojci. Smola kojaostaje zapravo je katran koji ve poznajemo kao sastavni dio indre", krovnog papira i asfaltato se upotrebljava za poploavanje ulica. Veina boja to slue za bojenje i za pripremutiskarske boje pravi se od katrana. Karbolna kiselina, koja se upotrebljava kao antiseptik po

    bolnicama, potjee od katrana. Saharin, koji je 5,5 puta slai od eera takoer je proizvod toga dobivamo iz ugljenog katrana. Sva suvremena industrija plastike poiva na katranu. Najlon

    je kombinacija ugljena, zraka i vode. Danas se ak i odijela rade od ugljena. Naftalinskekuglice, umjetna aromatina sredstva i soda-voda takoer su proizvodi dobiveni od katrana.Kemijski proizvodi to se dobivaju iz kamenog ugljena upotrebljavaju se i za hranu.

  • 5/26/2018 Industrijska geografija

    8/9

    8

    Slika1.5 Katran

    Izvor: http://www.photo-dictionary.com/phrase/4438/tar.html

    U Njemakoj se karbohemija razvila tek krajem XIX stoljea. Iz derivata uglja ( karbid,naftalin, fenol, benzol, toluol) uspijeli su da se dobiju razliiti proizvodi kao to suaceton,bakelit,formaldehid, esploziv, TNT, aspirin itd. Kao sirovinu su upotrebljavali

    bituminozne crne ugljeve. Zbog toga se hemijska inustrija locirala u ugljenim basenima oko

    koksara. Kao novi proizvod javio se benzin I butadijen ( tzv.buna). On je bio osniva za

    sintetiki kauuk. Polazna i osnovna sirovina za tehnoloki postupak proizvodnje gume je

    sintetiki kauuk (koji moe biti i prirodni). Guma predstavlja vulkanizirani kauuk nastaoprocesom vulknizacije. Sjedinjuje se sumpor sa kauukom uz razne dodatke. Guma imairoku primenu. Vulkanizacija je fizikohemijski proces tokom kojeg se pored hemijskereakcije vezivanja kauuka i sumpora odigrava i konano oblikovanje i kalupljenje gotovog

    proizvoda. to se tie uticaja ovog procesa na ivotnu sredinu karakteristina je praina. Ufazi pripreme sirove gume dominantnija je neorganska praina, a nastaje kod runograzmeravanja prakastih hemikalija i punila. Pri mijeanju u mikseru raspruje se u atmosferineorganska praina koja sadri silicijumdioksid, talk i a ima veoma tetno dejstvo nazdravlje. Meu najvanijim proizvodima karbohemije bio je sintetiki amonijak. Taj sintetiki

    amonijak su koristili za proizvodnju vjetakog ubriva, eksploziva i brojne drugeproizvode.Kasnije je Haber-Boschovom postupku dobijen amonijak iz elementarnog azota i vodika, uz

    upotrebu koksa kao goriva i katalizatora.

    Slika1.6 Guma(proizvod od sintetikog kauuka)

  • 5/26/2018 Industrijska geografija

    9/9

    9

    Izvor: http://www.industrialrubbergoods.com/rubber-industry.html

    ZAKLJUAKUgalj je jedan od najvanijih energenata na zemlji.Bio je pokretac mnogih ekonomija a i danas jenajvaznija okosnica ekonomskog i privrednog prosperiteta pojednih ekonomija.U svjetskom

    energetskom bilansu uestvuje sa 28% sto dodatno pokazuje njegovu vaznost.Razvojem nauke u

    cjelini i prije svega hemijske industrije(karbohemije) dobio je jos vecu vaznost jer je neizostavni

    sastojak za proizvodnju vjetakih boja, vjetakihubriva, aspirina itd.