(금오공대) 그린에너지공학 중간고사 정리

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1-1 석탄(Coal)
식물이 땅속에 매몰되어 장기간 물리적, 화학적 작용을 받아 생긴, 주로 탄소질로 이루어진 암석 모양의 가연성 물질

석탄의 특징
1. 석탄(Coal)의 구성: 탄화수소 화합물계
• 연료탄(Streaming coal): 화력발전, 펄프, 시멘트 제조 등 산업용
• 코크스연료탄(Coking coal): 제철용, 도시가스 원료
• 발열량 대비 석유보다 경제적이나, 채굴과 수송 비용이 단점
• 극복해야할 사항
- 수송 비용 경감: 석탄중유혼합물, 석탄-물혼합물
- 유황 및 실소 화합물, 분진제거
- 폐광재대의 복원
• 미분화, 액체화, 기체화로 이용하거나 연구중
• 연료기술의 개선
2. 분류: 이탄, 갈탄, 아탄, 아역청탄, 역청탄, 무연탄
3. 석탄의 생성과정: 탄화과정
동식물-(분해, 분열)->흑갈색의 토탄-(압축; 휘발성분-수분제거)->갈탄-(압축)->아역청탄->
역청탄->무연탄
4. 가. 석탄 16개 C (C 1개당 H 1개) 육각형 벤젠 구조(안정)
2천~3천 분자량
나. 석유 6개 C (C 1개당 H 2개)
200~300분자량
5. 석탄의 구조
1) 석탄은 피리딘에 30%정도까지 용해되며, 아탄, 갈탄, 아역청탄 등 석탄화가 진행되지 않은 석탄을 구조가 그다지 변화되지 않은 채 거의 전부 피리딘에 용해됨
2) 석탄골격구조는 벤젠고리 구조이며, 크기는 아탄, 갈탄은 단일고리 정도, 아역청탄은 2고리 정도, 역청탄은 3~5고리 정도, 무연탄은 10고리 이상
⇨ 석탄화 반응= 벤젠고리의 축합반응(=축합하여 점차 큰 벤젠고리가 되고, 최후에 흑연 같은 2차원적으로 무한에 가깝게 확대된 벤젠고리구조를 형성)
3) 코크스를 만들 수 있는 석탄은 가열했을 경우에 용융되는 특수한 범위의 석탄이라야 하고, 또 강도가 높은 코크스를 만들 수 있는 석탄은 범위가 더욱 좁은, 탄소함유량 90% 부근의 석탄뿐이다.

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