Caractéristiques du carburant

Caractéristiques du combustible solide - liquide - gazeux

L’énergie est au centre de nos vies et de nos économies, et une part importante de cette énergie provient de combustibles solides, liquides et gazeux. Ces combustibles constituent une ressource vitale pour un large éventail d'applications, de la production d'électricité à l'industrie, des transports au chauffage domestique. Cet article a été créé par Itieffe pour explorer en détail les caractéristiques de ces carburants, offrant une vue approfondie de la façon dont ils sont produits, utilisés et de leurs impacts sur notre monde.

Cette prémisse vous donnera une idée claire de ce que vous pouvez attendre de cet article, qui abordera les principaux types de combustibles solides, liquides et gazeux, expliquant leurs propriétés et applications.

Comprendre les caractéristiques des carburants est essentiel pour exploiter efficacement ces ressources énergétiques et gérer durablement l’impact environnemental de leur production et de leur combustion. Ces connaissances sont essentielles pour les ingénieurs, les concepteurs, les exploitants d'usines et les professionnels de l'énergie.

Cet article couvrira une gamme de sujets liés aux combustibles solides, liquides et gazeux :

Définition et types de carburants dans chaque catégorie.
Poids spécifique du carburant dans chaque catégorie.
Sa viscosité et sa teneur en soufre.
Le pouvoir calorifique inférieur (kcal/h) des différents carburants.
Le volume d'air de combustion et le volume de produits de combustion.

La connaissance des caractéristiques des carburants est cruciale pour l'avenir de l'énergie et pour relever les défis environnementaux liés à la production et à l'utilisation de carburants fossiles et renouvelables. Ce document vous aidera à mieux comprendre le rôle des combustibles solides, liquides et gazeux dans notre société et dans la transition vers un avenir plus durable.

Nous sommes heureux de partager ces connaissances avec vous et d’explorer ensemble le monde des carburants et leurs caractéristiques. Votre compréhension de ces concepts est essentielle pour contribuer à un avenir énergétique plus efficace et plus durable.

Caractéristiques du combustible solide - liquide - gazeux

En fonction de l'état physique dans lequel ils se présentent, les combustibles sont classés en solides, liquides et gazeux. Une autre distinction importante des carburants est entre "naturels" et "dérivés", en fonction des conditions dans lesquelles ils sont utilisés : naturels (ex : gaz méthane) s'ils sont utilisés tels quels ou dérivés (ex : essence, GPL) s'ils sont fournis en tant que produits de transformation de combustibles naturels ou de procédés industriels particuliers. Ou:

solides naturels : par ex. bois, charbon (tourbe, anthracite, litanthracs), etc.
solides artificiels : par ex. coke et charbon de bois
liquides naturels : par ex. pétrole et bitume
liquides artificiels : par ex. essence et autres distillats de pétrole, alcool, etc.
gaz naturels : par ex. méthane
gaz artificiels : par ex. gaz d'éclairage, gaz de haut fourneau, hydrogène (gaz à l'eau), acétyle

Les liquides et les solides étant dans un état d'agrégation différent du réactif gazeux, développent des combustions hétérogènes pour lesquelles un contact étroit entre les parties chimiquement actives est requis ; dans le cas des gaz et des vapeurs liquides, en revanche, puisqu'il s'agit de systèmes homogènes, le processus s'effectue par mélange de réactifs.

source Wikipedia

Combustibles solides

Les combustibles solides sont des combustibles qui se présentent à l'état solide.

Ils sont divisés en :

naturels
artificiel

Parmi les combustibles naturels, les combustibles fossiles constituent un groupe à part entière, bien qu'évidemment non isolés.

Les combustibles fossiles solides sont tous des combustibles solides formés au cours des ères géologiques : le charbon et les schistes bitumineux en font partie.

Les charbons et les schistes peuvent avoir une composition et des caractéristiques variables dans une très large gamme.

Il n'y a pas de théorie unique qui puisse expliquer complètement la formation de tous les types connus de carbone. L'âge du gisement peut varier de centaines de millions d'années ; une caractéristique commune à tous les combustibles fossiles est qu'ils se composent principalement de carbone et d'hydrogène.

La tourbe peut également être considérée comme un combustible fossile, de formation relativement récente.

Le combustible naturel solide non fossile le plus important est le bois, dont sont dérivés les combustibles fossiles.

Les combustibles solides artificiels doivent être considérés, en plus du charbon de bois, obtenu en chauffant le bois à 500-600 ° C en l'absence d'air, de coke et de semi-coke, provenant des processus de cokéfaction du charbon et du pétrole fossiles.

Enfin, parmi les combustibles solides, mentionnons également ceux à base de métaux (lithium, béryllium, bore, sodium, magnésium et aluminium) qui exploitent la chaleur élevée de la combinaison avec l'oxygène.

Principales caractéristiques des combustibles solides.

La principale caractéristique des combustibles solides (ainsi que celle des autres types de combustibles) est le pouvoir calorifique supérieur et inférieur (pcs - pci) qui est mesuré en kilocalories ou joules par unité de poids (kg) ou de volume (litre ou m³).

Les autres caractéristiques importantes sont :

- la teneur en soufre ; une faible valeur de ce paramètre est préférable afin d'éviter la formation d'oxydes de soufre (polluants atmosphériques responsables des pluies acides) lors de la combustion.

- le résidu en cendres.

Combustibles liquides

Les combustibles liquides sont des combustibles qui se présentent à l'état liquide.

Les combustibles liquides naturels sont constitués exclusivement de pétrole, de bitume asphaltique et de sables bitumineux dont la partie combustible est en fait exclusivement liquide.

Les combustibles liquides sont alors principalement ceux produits dans les opérations de fractionnement du pétrole et dans les différents traitements auxquels sont soumis les fractions individuelles ou le pétrole brut (par exemple : essence, fioul, kérosène, etc.).

Principales caractéristiques des combustibles liquides

La principale caractéristique des combustibles liquides (ainsi que celle des autres types de combustibles) est le pouvoir calorifique supérieur et inférieur (pcs - pci) qui est mesuré en kilocalories ou en joules par unité de poids (kg) ou de volume (litre).

D'autres caractéristiques importantes sont : la teneur en soufre ; une faible valeur de ce paramètre est préférable afin d'éviter la formation d'oxydes de soufre (polluants atmosphériques responsables des pluies acides) lors de la combustion

En ce qui concerne les combustibles liquides, la facilité de stockage et de transport est intéressante, les rendant préférables aux combustibles solides.

Combustibles gazeux

Les combustibles gazeux sont des hydrocarbures composés d'atomes de carbone et d'hydrogène. En fonction de la structure moléculaire des atomes, c'est-à-dire de leur nombre et de leur disposition, le gaz acquiert la propriété de combustible. Les combustibles gazeux se caractérisent par une flamme qui n'est pas excessivement chaude mais brillante. Le gaz n'acquiert les propriétés du carburant que lorsqu'il est mélangé à l'oxygène de l'air dans un rapport de concentration adéquat.

Il existe différents types de combustibles gazeux. Les principaux sont le gaz illuminé issu de la distillation du charbon, le gaz naturel présent dans le sous-sol ou produit par les activités d'élevage, le gaz GPL issu de la liquéfaction des hydrocarbures légers, le gaz générateur et le gaz de haut fourneau.

Caractéristiques des combustibles gazeux Les combustibles gazeux sont inodores et incolores. Pour cette raison, ils sont ajoutés avec des substances capables d'ajouter une odeur désagréable (par exemple du soufre) afin de permettre aux utilisateurs de se rendre compte d'éventuelles fuites de gaz des tuyaux ou des appareils utilisés. Les combustibles solides sont toxiques, par exemple le monoxyde de carbone, et très dangereux pour la sécurité et la santé humaine. De plus, la combustion de gaz peut libérer dans l'air divers types de résidus de combustion (azote, eau, etc.).

Applications des combustibles gazeux Autrefois, les combustibles gazeux étaient utilisés pour l'éclairage public ou domestique (gaz d'éclairage). Chaque lampadaire était muni d'un bec d'où sortait le gaz et d'une flamme. Lorsque le gaz entre en contact avec la flamme et avec l'air, il produit une combustion et donc de la lumière. L'éclairage urbain avec lampes à gaz et lampes à gaz est devenu obsolète avec la diffusion de l'électricité qui a pratiquement remplacé le gaz éclairant dans presque toutes les villes du monde. Aujourd'hui, les combustibles solides sont utilisés comme combustible pour le chauffage domestique, pour la cuisson (cuisinières à gaz) et pour la production d'électricité dans les centrales à gaz ou turbo-gaz.

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