Пламя: строение, описание, схема, температура. Температура горения пропан
Температура горения пропана
Температура горения пропана
Добрый день дорогие читатели и посетители нашего сайта. В данной статье мы рассмотрим основные технические характеристики пропан-бутана, его предназначение, химические и физические свойства.
Сфера применения газа
Пропан-бутан представляет собой уникальное вещество на газовой основе, которое имеет в своем составе одноименные молекулы.
Общепризнанная химическая формула пропана состоит из молекул и атомов двух основных составляющих – пропана (С3Н8) и бутана (С4Н10).
Широко используемый в бытовых целях, этот газ применяется практически везде – начиная с приготовления еды на сковороде, и заканчивая резкой толстого слоя металла, активным использованием его на различных производствах вообще.
Также им все чаще заправляют свои автомобили люди, отказавшиеся от топлива на бензиновой основе.
Химические и физические свойства
Пропан-бутан обладает уникальнейшими химическими, физическим свойствами, что буквально и сделало его столь популярным среди потребителей всего мира.
Во-первых, этот представитель сжиженных углеродных газов остается в жидкой форме исключительно при большом давлении, которое равно 16-ти атмосферам. Поэтому при транспортировке вещество перевозят только в газовых баллонах с соответствующим давлением.
Температура горения пропана не равна какому-то определенному числу и колеблется в пределах между 800-1970 градусов по Цельсию. Столь высокие показатели полностью оправдывают ту пользу, которую он приносит в быту человека, ведь горение этой смеси имеет большой КПД при исполнении любых задач, связанных с использованием данного газа.
Температура кипения пропана составляет -42 градуса по Цельсию, что свидетельствует о гарантии безопасности эксплуатации в нормальных условиях.
Но так как мы рассматриваем смесь пропана с бутаном, то эта цифра может подняться до отметки -25 градусов и даже выше, в зависимости от процентного соотношения составляющих в веществе. Стоит учесть, что пропан замерзает при температуре -188 градусов.
При перевозке вещества не стоит забывать о температуре пропана в баллоне, которая не должна превышать отметку выше 15 градусов по Цельсию.
Такой подход считается наиболее безопасным, поскольку при транспортировке с высшей температурой газовых баллонов, существенно возрастает риск возгорания.
Кстати, что касается температуры воспламенения пропана-бутана, то и здесь они отличаются – у первого она составляет 504 градуса по Цельсию, а у второго – 430. Но, не смотря на столь большое количество отличий между своими составляющими, этот представитель сжиженных углеродных газов вполне конкурентный с бензиновыми горючими смесями.
Технические характеристики
На вопрос: «Каким образом химические и физические свойства связаны с техническими особенностями этой смеси?», стоит рассматривать все возможные варианты ответов.
- Во-первых, благодаря своему высокому давлению «удержания» в жидком состоянии, этот газ слишком инертный. То есть легко поддается переходу из жидкого состояния в газообразное.Это очень полезная особенность на производствах, где это является крайней необходимостью.
- Во-вторых, низкая температура кипения и замерзания делает пропан-бутановую смесь стойкой к «столкновениям» с веществами азотного происхождения. Следовательно, гарантирует ей безопасность от замерзания и кипения.
- Ну и, конечно же, стоит отметить высокую температуру горения пропана, без которой его польза была бы не столь существенной для достижения определенных бытовых или производственных целей.
www.gazekoset.ru
|
|||||||||
www.svarpost.ru
Краткие сведения о кислороде, пропан-бутане и ацетилене
Кислород - это газ без вкуса, запаха и цвета, не горючий, но активно поддерживает горение, немного тяжелее воздуха. При нормальном атмосферном давлении (760 мм ртутного столба) при температуре 0° С масса 1 м куб. кислорода равна 1.43 кг, а при нормальном атмосферном давлении и температуре 20° С, масса 1 м куб. кислорода равна 1.33 кг, масса 1 м куб воздуха равна 1.29 кг.
Кислород - это газ без вкуса, запаха и цвета, не горючий, но активно поддерживает горение, немного тяжелее воздуха. При нормальном атмосферном давлении (760 мм ртутного столба) при температуре 0° С масса 1 м куб. кислорода равна 1.43 кг, а при нормальном атмосферном давлении и температуре 20° С, масса 1 м куб. кислорода равна 1.33 кг, масса 1 м куб воздуха равна 1.29 кг.
В промышленности кислород получают из атмосферного воздуха методом глубокого охлаждения и ректификации.
Технический кислород для газопламенных работ получают в специальных установках из атмосферного воздуха в жидком состоянии. Жидкий кислород - это легко подвижная, голубоватая жидкость. Температура кипения (начало испарения) жидкого кислорода минус 183° С.
При нормальных условиях и температуре минус 183° С. легко испаряется, превращаясь в газообразное состояние. При повышении температуры интенсивность испарении увеличивается. Из 1 литра жидкого кислорода, образуется около 860 литров газообразного.
Кислород обладает большой химической активностью. Реакция соединения его с маслами, жирами, угольной пылью, ворсинками ткани и т.д., приводит их к мгновенному окислению, самовоспламенению и взрыву при обычных температурах.
Кислород в смеси с горючими газами и парами горючих жидкостей образует в широких пределах взрывчатые смеси.
«Кислород газообразный технический» согласно ГОСТ 5583- 78 выпускается для сварки и резки трех сортов: 1-й - чистотой не менее 99,7%, 2-й - не менее 99,5%, 3-й - не менее 99,2% по объёму. Чем меньше в кислороде газовых примесей, тем выше скорость реза, чище кромки и меньше расход кислорода. На предприятие поставляется в газообразном состоянии, в стальных кислородных баллонах «голубого» цвета ёмкостью 40 дм. куб. и давлением 150 кгс/см2. Сжатый кислород хранят и транспортируют в баллонах по ГОСТ 949-73.
Пропан - технический, бесцветный газ с резким запахом, состоящий из пропана С3Н8 или из пропана и пропилена С3Н6, суммарное содержание которых должно быть не менее 93%. Получают пропан при переработке нефтепродуктов. Пропанобутановая смесь – это смесь газов главным образом технического пропана и бутана. Эти газы относятся к группе тяжёлых углеводородов. Сырьём для их получения являются природные нефтяные газы, отходящие газы нефтеперерабатывающих заводов. Эти газы в чистом виде или в виде смесей при нормальной температуре и на большом повышении давления могут быть переведены из газообразного состояния в жидкое состояние.Хранится и транспортируется пропанобутановая смесь в жидком состоянии, а используется в газообразном.
Газообразная пропанобутановая смесь - это горючий газ без вкуса, запаха и цвета, тяжелее воздуха в 2 раза, поэтому при утечке газа он не рассеивается в атмосфере, а опускается вниз и заполняет углубления пола или местности.
При содержании газа пропан-бутана в воздухе или кислороде до нижнего предела взрываемости и внесении открытого огня происходит горение газа вокруг источника открытого огня.
При содержании газа пропан-бутана в воздухе или кислороде свыше нижнего предела взрываемости и внесении открытого огня или искры происходит пожар, т.е. интенсивное горение газа.
Газообразная пропанобутановая смесь при атмосферном давлении не обладает токсичным (отравляющим) воздействием на организм человека, так как мало растворяется в крови. Но, попадая в воздух, смешивается с ним, вытесняет и уменьшает содержание кислорода в воздухе. Человек, находящийся, а такой атмосфере испытывает кислородное голодание, а при значительных концентрациях газа в воздухе может погибнуть от удушья.
Предельно допустимая концентрация пропан-бутана в воздухе рабочей зоны должна быть не более 300 мг/м3(в пересчёте на углерод).При попадании жидкого пропан-бутана на кожные покровы тела, нормальная температура которого 36,6 град. С, происходит быстрое его испарение и интенсивный отбор тепла с поверхности тела, затем наступает обморожение.
По ГОСТ 20448-80 промышленность выпускает пропанобутановую смесь 3 марок:
- пропан технический, с содержанием пропана более 93%, бутана - менее 3 процентов;
- бутан технический, с содержанием бутана менее 93%, пропана не более 4 процентов;
- пропанобутановая смесь, 2-х типов: зимняя и летняя.
На предприятия для газопламенной обработки металлов поставляется пропанобутановая смесь в стальных баллонах зимняя и летняя.
Зимняя пропанобутановая смесь содержит 15% пропана, 25% бутана и прочих компонентов.
Летняя пропанобутановая смесь содержит 60% бутана, 40% пропана и прочих компонентов.
Для сжигания I куб. м газообразной пропано-бутановой смеси требуется 25-27 куб. м воздуха или 3,58 - 3,63 кг кислорода.
Температура воспламенения с воздухом:
- пропана - 510 град. С;
- бутана - 540 град. С
Температура воспламенения пропанобутановой смеси:
- с воздухом 490-510 град. С;
- с кислородом - 465-480 град. С.
Температура пламени пропанобутановой смеси с кислородом зависит от её состава и равна 2200-2680 град. С. При окислительном пламени (избыток кислорода) температура повышается.
Теплотворная способность пропанобутановой смеси равна 93000 Дж/м куб. (22000 ккал/м куб.).
Скорость горения пропанобутановой смеси:
- при обычном горении 0,8 – 1,5 м/сек.;
- при дистанционном (со взрывом) 1,5 - 3,5 км/сек.
Пределы взрывоопасности пропан-бутана при нормальном давлении составляют:
- в смеси с воздухом:
- нижний – 1,5%;
- верхний – 9,5%.нижний – 2%;
- в смеси с кислородом:
- верхний – 46%.
Пропанобутановые смеси в жидком виде разрушают резину, поэтому необходимо тщательно следить за резиновыми изделиями, применяемыми в газопламенной аппаратуре, и в случае необходимости производить их своевременную замену.
Наибольшая опасность разрушения резины существует зимой, вследствие большей вероятности попадания жидкой фазы пропанобутановой смеси в рукава.
Ацетилен - это горючий газ, без цвета, вкуса, с резким специфическим чесночным запахом, он легче воздуха. Его плотность по отношению к воздуху 0,9.
При нормальном атмосферном давлении (760 мм ртутного столба) и температуре плюс 20 град. С 1 м куб. имеет массу 1,09 кг, воздух 1,20 кг.
При нормальном атмосферном давлении и температуре от - 82,4 градуса до - 84 градусов С ацетилен переходит из газообразного в жидкое состояние, а при температуре минус 85 град. С затвердевает.
Ацетилен - единственный широко применяемый в промышленности газ, горение и взрыв которого возможны в отсутствии кислорода или других окислителей.
При газопламенной обработке металлов ацетилен используют либо в газообразном состоянии, получая его в передвижных или стационарных ацетиленовых генераторах, либо растворённым в ацетиленовых баллонах. Растворенный ацетилен по ГОСТ 5457-75 представляет собой раствор газообразного ацетилена в ацетоне, распределённый в пористом наполнителе под давлением до 1,9 МПА (19 кгс/см2). В качестве пористых наполнителей используются насыпные – берёзовый активированный уголь (БАЦ) и литые пористые массы.
Основным сырьём для получения ацетилена является карбид кальция. Это твёрдое вещество тёмно-серого или коричневатого цвета. Ацетилен получается в результате разложения (гидролиза) кусков, карбида кальция водой. Выход ацетилена на 1 кг карбида кальция составляет 250 дм куб. Для разложения 1 кг карбида кальция требуется от 5 до 20 дм куб. воды. Карбид кальция транспортируется в герметически закрытых барабанах. Масса карбида в одном барабане от 50 до 130 кг.
При нормальном атмосферном давлении ацетилен с воздухом и кислородом образуют взрывоопасные смеси. Пределы взрывоопасности ацетилена с воздухом:
- нижний – 2,2%;
- верхний – 81%.
Пределы взрывоопасности ацетилена с кислородом:
- нижний – 2,3%;
- верхний – 93%.
Наиболее взрывоопасные концентрации ацетилена с воздухом и кислородом составляют:
- нижний – 7%;
- верхний – 13%.
gazresyrs.ru
Пропан, температура пламени - Справочник химика 21
Пропан — воздушное пламя в настоящее время применяют крайне редко, лишь для определения щелочных металлов. Это связано с низкой температурой пламени, в котором не происходит полная атомизация большинства элементов. Но для определения щелочных элементов пропан и природный бытовой газ предпочтительней, так как они позволяют получить более ста- [c.34]
В качестве горючих газов применяют ацетилен, пропан-бутано-вую смесь или природный газ. Предпочтение следует отдать ацетилену, который, сгорая, создает пламя более высокой температуры при сжигании ацетилена образуется относительно меньше воды, являющейся активным окислителем В случае использования пропан-бутановой смеси и природного газа применяют специальные сопла и мундштуки. [c.84]
Большое значение в этом методе имеет температура пламени. При сжигании смесей воздуха с пропаном или бутаном достигается температура 1700—1900° С и возбуждаются только атомы щелочных металлов. Для определения щелочно-земельных металлов необходимо пламя смеси воздуха с ацетиленом, дающее температуру около 2300°С. Уни- [c.373]
Состав газовой смеси определяет температуру пламени, которая влияет не только на степень диссоциации молекул, но и на концентрацию возбужденных атомов определяемых элементов. В настоящее время наряду с традиционными низкотемпературными пламенами (например, ацетилен — воздух, пропан — воздух с Г 2100—2600°К), в которых возбуждаются только легкоионизуемые элементы, применяют пламена с температурой 5000° К и выше (дициан — кислород, дициан — озон, закись азота — водород и др.). Последние позволяют возбуждать аналитические линии большого числа элементов как с низким, так и средним потенциалом ионизации [94, 95, 1013, 1150, 1196]. [c.209]
ДЛЯ определения щелочных и щелочноземельных металлов, а также некоторых других элементов (1п, Т1, РЬ, Мп, Си и др.)- Возбуждение атомов щелочных металлов происходит при 1200—1400° С, такую температуру дает пламя смесей воздуха с пропаном, бутаном, светильным газом. Для возбуждения атомов щелочноземельных металлов необходима температура 2300°С (смесь воздуха с ацетиленом). [c.243]
Устройство и настройка паечного поста были описаны выше, здесь приводится информация о строении паечного пламени. При сгорании в струе кислорода пропан-бутано-вой смеси образуется пламя, состоящее из трех зон. Ядро — зона с температурой около 1000 С, здесь пропан-бутановая смесь, выходя из сопла горелки, нагревается и частично распадается, при этом раскаленные твердые частицы углерода ярко светятся, оболочка ядра — наиболее яркая часть пламени. Средняя — восстановительная зона — наиболее высокотемпературная часть пламени (до 2200 С), здесь происходит первая стадия сгорания пропан-бутановой смеси за счет первичного кислорода, поступающего из ба шона. В результате этого получается смесь, состоящая из окиси углерода и водорода, смесь активна по отношению к кислороду и способна восстанавливать металлы из окислов, отчего зона и называется восстановительной. Факел - третья зона пламени с температурой 2000-1500 °С, в факеле происходит вторая стадия горения пропан-бутановой смеси за счет поступления кислорода воздуха. Разлагающиеся двуокись углерода и вода выделяют кислород, который совместно с СО и парами воды окисляет паяемый металл. Для образования нормального пламени необходимо, чтобы соотношение кислорода и пропан-бутана составляло 3,4- 3,8. [c.96]
Источники пламени. Применяют пламя, для получения которого в качестве горючего используют ацетилен, пропан или водород, а в качестве окислителя — воздух, кислород или оксид азота (I), Выбранная газовая смесь определяет температуру пламени. ВоЗ душно-ацетиленовое пламя и воздушно-пропановое имеют низкую температуру (2200—2400 °С). Такое пламя используют для определения элементов, соединения которых легко разлагаются при этих температурах. Таких элементов большинство, и потому в дальней шем тексте, если нет специальных указаний, предполагается использование воздушно-ацетиленового пламени. Воздушно-пропановое пламя используют тогда, когда имеются затруднения в получе НИИ ацетилена такая замена осложняет работу, поскольку в техническом пропане имеются примеси, загрязняющие пламя. Прй определении элементов, образующих трудно диссоциирующие соа- [c.20]
В заключение представляется целесообразным сравнить величины энергий диссоциации Оо окислов элементов с экспериментальными данными о наличии или отсутствии свободных атомов в пламенах. На рис. 14 представлены данные для тех элементов, для которых они имеются 20. Из рисунка видно, что элементы, имеющие окислы с /)обыть определены в пламенах смесей пропан —воздух или ацетилен — воздух по эмиссионным или абсорбционным атомным спектрам, т. е. они образуют свободные атомы. Исключение составляет бериллий, который, вероятно, не поступает в пламя ввиду высокой температуры кипения его окисла. Элементы, у которых Оо около 5 эв (Мо, Mg), с большей чувствительностью определяются в слабовосстановительном пламени. При Оо, равном 5—6 эв (Ва, 8п), свободные атомы элементов еще существуют в пламени в не- [c.40]
Пламя используют в качестве источника света в методе фотометрии пламени, атакже как один из основных способов атомизации веществ в методе атомно-абсорбционного анализа (см. раздел 2). В зависимости от состава горючей смеси (воздух-пропан, воздух—ацетилен, воздух—водород и др.) температура пламени может поддерживаться в интервале 2000—3000 К, что обеспечивает достаточно низкий С обнаружения элементов (0,001—1 мг/л). [c.219]
Пламя в атомной абсорбции выполняет роль температурной ячейки, применяемой для атомизации пробы. Возможность определения с достаточной чувствительностью того или иного элемента методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии зависит от температуры пламени, а также от соотношения горючего газа и газа, поддерживающего горение. В основном при этом методе применяются пламена смесей пропан — воздух, ацетилен — воздух, ацетилен — закись азота. Низкотемпературное пламя (пропан — воздух, температура 1925° С) применяется с успехом для определения элементов, соединения которых легко диссоциируют при этой температуре. Сюда относятся цинк, медь, магний. [c.208]
Сварка и резка. При сварке и резке металлов применяется 98,5—99,5%-ный кислород. Для газовой сварки кислород смешивают с горючим газом, например с ацетиленом, пропаном, чтобы интенсифицировать процесс сгорания газа и получить пламя с высокой температурой, требующееся для быстрой плавки металла в месте сварки. [c.20]
Для закалочного пламени применяются пропан, природный газ и городской газ в смеси с кислородом, но наиболее распространенным источником нагрева является кислородно-ацетиленовое пламя. Преимущества ацетилена обусловлены хорошими теплофизическими свойствами его пламени, сочетанием высоких температуры пламени и скорости сгорания, уже упоминавшимися выше в других случаях, когда ацетилен конкурирует с другими, значительно более дешевыми горючими газами. [c.638]
Самостоятельная группа процессов газопламенной обработки связана с термической резкой металлов, которая объединяет способы кислородной, плазменнодуговой и лазерной резки. Преимущественное распространение в настоящее время имеет кислородная резка, при которой используется подогревающее пламя для нагрева кромки реза до температуры его воспламенения в кислороде. Наиболее эффективным горючим газом для подогревающего пламени является ацетилен. Однако в связи с его дефицитностью часто применяют другие пропан-бутан, природный газ и керосин. Ежегодно выпускается несколько сот тысяч ручных ацетиленокислородных резаков для резки и свыше трех тысяч машинных резаков [c.11]
Анализируемый раствор распыляется пульверизатором и образующийся туман вводится в пламя горелки, питаемой ацетиленом, пропан-бутаном или природным газом. В пламени сначала происходит поглощение энергии атомами в связи с переходом некоторых электронов на более удаленные от ядра орбиты. Затем совершается обратный процесс — переход электронов на более близкие к ядру орбиты, идущий с выделением энергии в виде лучей с определенной длиной волны. Вследствие того, что температура пламени невысока, на более удаленные орбиты переходят лишь некоторые электроны. Поэтому [c.74]
Для создания аналитических пламен может быть использован ряд газовых смесей. Наиболее часто используют пламена пропан-воздух, ацетилен-воздух и ацетилен-кислород, которые обеспечивают температуры 2200, 2500 и 3300 К соответственно. Увеличение температуры пламени ацетилен-кислород по сравнению с пламенем ацетилен-воздух достигается благодаря отсутствию азота, поглощающего энергию. Могут быть использованы как стехиометрические, так и обогащенные, т. е. с избытком горючего, пламена, чтобы уменьшить образование оксидов определяемого элемента. Интересной особенностью пламени является то, что процесс этот самоподцерживающийся, до тех пор пока поступают горючее и окислитель. Другими словами, нет необходимости в подведении внешней энергии. Проба в жидком виде может быть введена в пламя, где она десольватируется, испаряется, диссоциирует и затем атомизуется, прежде чем будет возбуждена. [c.17]
Навеску пробы 2 г помещают в платиновый тигель и отгоняют Ge l4 при температуре 70° С в токе неона или аргона. Остаток растворяют в 6 М НС1, высушивают и растворяют в воде. Для определения натрия используют атомно-абсорб-ционный метод, спектрофотометр на основе монохроматора ЗМР-3, источник света — безэлектродные ВЧ-лампы ВСБ-2, пламя пропан—воздух. Предел обнаружения натриц 5-10 %. При содержании натрия 0,0002 мг/мл относительное стандартное отклонение 0,05. [c.170]
При повышении температуры углеводородо-воздушной смеси состав кажущегося бедного предела зажигания изменяется на 6—8% на каждые 100 температуры [19, 20]. Эджертон и Табет [16] изучали влияние температуры на предел воспламенения системы пропан — воздух в области бедных смесей и установили, что предел (выраженный процентным содержанием пропана в смеси) почти линейно изменяется с температурой. Они получили значения, изменяющиеся от 1,82% пропана при 148° до 1,38% пропана при 380°. В данной работе самый бедный предел оказался равным 1,83% пропана на трубке диаметром 6,3 мм при Ир/и., я= 3 и скоростях основного потока 15—30 м/сек. Эти результаты согласуются с данными Эджертона и Табета [16], если учесть предварительный нагрев смеси вспомогательным пламенем. В частности, тепла вспомогательного пламени вполне достаточно для повышения средней температуры ядра основного потока диаметром 20 мм от начальной температуры 15° до температуры предварительного нагрева 140°. Тот факт, что вспомогательным пламенем практически нагревается сравнительно небольшое ядро из всего сечения основного потока, подтверждается температурными кривыми, снятыми по сечению потока на выходе из горелки. Как только пламя устанавливается в таком [c.84]
Низкотемпературные пламена. В низкотемпературных пламенах наблюдается увеличение чувствительности определения тех металлов, соединения которых диссоциируют при низких температурах. Кроме того, для легко ионизируемых элементов в этих пламенах степень ионизации уменьшается. Поэтому использование для определения рубидия пламен с температурой более низкой, чем температура пламени воздух — ацетилен, по-видимому, создает определенные аналитические преимущества. Как и ожидалось, в пламени пропан —бутан — воздух чувствительность определения рубидия составила 0,12 лгкг/лл, в то время как в пламени воздух — ацетилен — 0,25 мкг мл (в обоих случаях исследуемые растворы содержали только рубидий). Однако величина шума в низкотемпературных пламенах была в 10 раз больше, очевидно, вследствие механической нестабильности пламени. Поэтому не удавалось воспользоваться преимуществами метода расширения шкалы, так что предел обнаружения в пламени воздух — ацетилен имел более низкое значение. В пламени пропан — бутан — воздух по мере его обогащения абсорбция уменьшалась. Максимальное ее значение наблюдалось в ближайших к поверхности горелки областях. При использовании пламени воздух — ацетилен величина отношения топливо — воздух не оказывала заметного влияния на абсорбцию рубидия. [c.124]
Некоторые исследователи считают и подтверждают экспериментально, что воспламеняемая газовоздутаная смесь существует в зоне действия видимого облака. Однако известны случаи, когда взрывоопасную концентрацию газовоздушной смеси обнар)Ж1вали при проведении экспериментов на расстоянии до 6 м от кромки видимого облака газа с подветренной стороны. При воспламенении газовоздушной смеси пламя распространяется в направлении к месту испарения газа. Однако благодаря карманам , возникающим в газовом облаке и создающим его неоднородную концентрацию, пламя может и не распространяться к месту испарения СПГ. Температуры воспламенения паров СПГ и сжиженных углеводородных газов (этан, этилен, пропан) практически совпадают. Однако скорость выгорания СПГ выше, чем у других углеводородов. В зависимости от условий выгорания (из резервуара, с поверхности земли) линейная скорость выгорания изменяется от 12 до 25 мм/мин. [c.628]
ИЛИ кислорода со светильным газом, пропаном, ацетиленом или водородом. В специальных случаях, однако, применимы и другие смеси. Для возбуждения большого числа элементов Б. Л. Валли и А. Ф. Бартоломей [27] применили кислородно-циановое пламя. В табл. 11 приведены температуры пламен различных газовых смесей. [c.188]
После распыления проба (теперь уже в виде тумана) разлагается на атомы или молекулы, способные излучать или поглощать свет. В качестве испарителя в обоих методах чаще всего применяют пламя. Роль пламени для получения возбужденных атомов достаточно подробно рассмотрена Дином [2], Германном и Алькемаде [3]. Светильный газ, пропан, бутан, водород и дициан в смеси с воздухом или кислородом успешно применяют для получения требуемых температур пламени. Как было отмечено выпге, в эмиссионном методе анализа температура пламени имеет гораздо большее значение, чем в абсорбционном. Влияние пламени на чувствительность анализа будет рассмотрено в дальнейшем. [c.188]
chem21.info
Пламя: строение, описание, схема, температура
В процессе горения образуется пламя, строение которого обусловлено реагирующими веществами. Его структура поделена на области в зависимости от температурных показателей.
Определение
Пламенем называют газы в раскаленном виде, в которых присутствуют составляющие плазмы или вещества в твердой дисперсной форме. В них осуществляются преобразования физического и химического типа, сопровождающиеся свечением, выделением тепловой энергии и разогревом.
Наличие же в газообразной среде ионных и радикальных частичек характеризует его электрическую проводимость и особое поведение в электромагнитном поле.
Что такое языки пламени
Обычно так называют процессы, связанные с горением. По сравнению с воздухом, газовая плотность меньше, но высокие температурные показатели обуславливают поднятие газа. Так и образуются языки пламени, которые бывают длинными и короткими. Часто происходит и плавный переход одних форм в другие.
Пламя: строение и структура
Для определения внешнего вида описываемого явления достаточно зажечь газовую горелку. Появившееся несветящееся пламя нельзя назвать однородным. Визуально можно выделить три его основные области. Кстати, изучение строения пламени показывает, что различные вещества горят с образованием различного типа факела.
При горении смеси из газа и воздуха вначале происходит формирование короткого факела, цвет которого имеет голубые и фиолетовые оттенки. В нем просматривается ядро - зелено-голубое, напоминающее конус. Рассмотрим это пламя. Строение его разделяется на три зоны:
- Выделяют подготовительную область, в которой происходит нагревание смеси из газа и воздуха при выходе из отверстия горелки.
- За ней следует зона, в которой происходит горение. Она занимает верхушку конуса.
- Когда имеется недостаток воздушного потока, газ сгорает не полностью. Выделяется углерода двухвалентный оксид и водородные остатки. Их догорание протекает в третьей области, где есть кислородный доступ.
Теперь отдельно рассмотрим разные процессы горения.
Горение свечи
Горение свечи подобно горению спички или зажигалки. А строение пламени свечи напоминает раскаленный газовый поток, который вытягивается вверх за счет выталкивающих сил. Процесс начинается с нагревания фитиля, за которым следует испарение парафина.
Самую нижнюю зону, находящуюся внутри и прилегающую к нити, называют первой областью. Она обладает небольшим свечением синего цвета из-за большого количества топлива, но малого объема кислородной смеси. Здесь осуществляется процесс неполного сгорания веществ с выделением угарного газа, который в дальнейшем окисляется.
Первую зону окружает светящаяся вторая оболочка, характеризующая строение пламени свечи. В нее поступает больший кислородный объем, что обуславливает продолжение окислительной реакции с участием топливных молекул. Температурные показатели здесь будут выше, чем в темной зоне, но недостаточные для конечного разложения. Именно в первых двух областях при сильном нагревании капелек несгоревшего топлива и угольных частичек появляется светящийся эффект.
Вторая зона окружена слабозаметной оболочкой с высокими температурными значениями. В нее заходит много кислородных молекул, что способствует полному догоранию топливных частичек. После окисления веществ, в третьей зоне светящийся эффект не наблюдается.
Схематическое изображение
Для наглядности представляем вашему вниманию изображение горения свечи. Схема пламени включает:
- Первую или темную область.
- Вторую светящуюся зону.
- Третью прозрачную оболочку.
Нить свечи не подвергается горению, а только происходит обугливание загнутого конца.
Горение спиртовки
Для химических экспериментов часто используют небольшие резервуары со спиртом. Их называют спиртовками. Фитиль горелки пропитывается залитым через отверстие жидким топливом. Этому способствует давление капиллярное. При достижении свободной верхушки фитиля, спирт начинает испаряться. В парообразном состоянии он поджигается и горит при температуре не более 900 °C.
Пламя спиртовки имеет обычную форму, оно практически бесцветное, с небольшим оттенком голубого. Его зоны не так четко видны, как у свечки.
У спиртовой горелки, названной в честь ученого Бартеля, начало огня располагается над калильной сеткой горелки. Такое заглубление пламени приводит к уменьшению внутреннего темного конуса, а из отверстия выходит средний участок, который считается самым горячим.
Цветовая характеристика
Излучения различных цветов пламени, вызывается электронными переходами. Их еще называют тепловыми. Так, в результате горения углеводородного компонента в воздушной среде, синее пламя обусловлено выделением соединения H-C. А при излучении частичек C-C, факел окрашивается в оранжево-красный цвет.
Трудно рассмотреть строение пламени, химия которого включает соединения воды, углекислого и угарного газа, связь OH. Его языки практически бесцветны, так как вышеуказанные частички при горении выделяют излучения ультрафиолетового и инфракрасного спектра.
Окраска пламени взаимосвязана с температурными показателями, с наличием в нем ионных частиц, которые относятся к определенному эмиссионному или оптическому спектру. Так, горение некоторых элементов приводит к изменению цвета огня в горелке. Отличия в окрашивании факела связаны с расположением элементов в разных группах системы периодической.
Огонь на наличие излучений, относящихся к видимому спектру, изучают спектроскопом. При этом было установлено, что простые вещества из общей подгруппы оказывают и подобное окрашивание пламени. Для наглядности используют горение натрия в качестве теста на данный металл. При внесении его в пламя, языки становятся ярко-желтыми. На основании цветовых характеристик выделяют натриевую линию в эмиссионном спектре.
Для щелочных металлов характерно свойство быстрого возбуждения светового излучения атомарных частиц. При внесении труднолетучих соединений таких элементов в огонь горелки Бунзена происходит его окрашивание.
Спектроскопическое исследование показывает характерные линии в области, видимой для глаза человека. Быстрота возбуждения светового излучения и простое спектральное строение тесно взаимосвязаны с высокой электроположительной характеристикой данных металлов.
Характеристика
В основе классификации пламени лежат следующие характеристики:
- состояние агрегатное сгорающих соединений. Они бывают газообразной, аэродисперсной, твердой и жидкой формы;
- тип излучения, которое может быть бесцветным, светящимся и окрашенным;
- распределительная скорость. Существует быстрое и медленное распространение;
- высота пламени. Строение может быть коротким и длинным;
- характер передвижения реагирующих смесей. Выделяют пульсирующее, ламинарное, турбулентное перемещение;
- визуальное восприятие. Вещества горят с выделением коптящего, цветного или прозрачного пламени;
- температурный показатель. Пламя может быть низкотемпературным, холодным и высокотемпературным.
- состояние фазы топливо – окисляющий реагент.
Возгорание происходит в результате диффузии или при предварительном перемешивании активных компонентов.
Окислительная и восстановительная область
Процесс окисления протекает в слабозаметной зоне. Она самая горячая и располагается вверху. В ней топливные частицы подвергаются полному сгоранию. А наличие в кислородного избытка и горючего недостатка приводит к интенсивному процессу окисления. Этой особенностью следует пользоваться при нагревании предметов над горелкой. Именно поэтому вещество погружают в верхнюю часть пламени. Такое горение протекает намного быстрее.
Восстановительные реакции проходят в центральной и нижней части пламени. Здесь содержится большой запас горючих веществ и малое количество O2 молекул, осуществляющих горение. При внесении в эти области кислородсодержащих соединений осуществляется отщепление O элемента.
В качестве примера восстановительного пламени используют процесс расщепления железа двухвалентного сульфата. При попадании FeSO4 в центральную часть факела горелки, происходит вначале его нагревание, а затем разложение на оксид трехвалентного железа, ангидрид и двуокись серы. В данной реакции наблюдается восстановление S с зарядом от +6 до +4.
Сварочное пламя
Данный вид огня образуется в результате сгорания смеси из газа или пара жидкости с кислородом чистого воздуха.
Примером служит формирование пламени кислородно-ацетиленового. В нем выделяют:
- зону ядра;
- среднюю область восстановления;
- факельную крайнюю зону.
Так горят многие газокислородные смеси. Различия в соотношении ацетилена и окислителя приводят к разному типу пламени. Оно может быть нормального, науглероживающего (ацетиленистого) и окислительного строения.
Теоретически процесс неполного сгорания ацетилена в чистом кислороде можно охарактеризовать следующим уравнением: HCCH + O2 → h3 + CO +CO (для реакции необходима одна моль O2).
Полученный же молекулярный водород и угарный газ реагируют с воздушным кислородом. Конечными продуктами является вода и оксид четырехвалентного углерода. Уравнение выглядит так: CO + CO + h3 + 1½O2 → CO2 + CO2 +h3O. Для этой реакции необходимо 1,5 моля кислорода. При суммировании O2 получается, что 2,5 моль затрачивается на 1 моль HCCH. А так как на практике трудно найти идеально чистый кислород (часто он имеет небольшое загрязнение примесями), то соотношение O2 к HCCH будет 1,10 к 1,20.
Когда значение пропорции кислорода к ацетилену меньше 1,10, возникает науглероживающее пламя. Строение его имеет увеличенное ядро, очертания его становятся расплывчатыми. Из такого огня выделяется копоть, вследствие недостатка кислородных молекул.
Если же соотношение газов больше 1,20, то получается окислительное пламя с кислородным избытком. Лишние его молекулы разрушают атомы железа и другие компоненты стальной горелки. В таком пламени ядерная часть становится короткой и имеет заострения.
Температурные показатели
Каждая зона огня свечи или горелки имеет свои значения, обусловленные поступлением кислородным молекул. Температура открытого пламени в разных его частях колеблется от 300 °C до 1600 °C.
Примером служит пламя диффузионное и ламинарное, которое образовано тремя оболочками. Конус его состоит из темного участка с температурой до 360 °C и недостатком окисляющего вещества. Над ним располагается зона свечения. Ее температурный показатель колеблется от 550 до 850 °C, что способствует разложению термическому горючей смеси и ее горению.
Внешняя область едва заметная. В ней температура пламени доходит до 1560 °C, что обусловлено природными характеристиками топливных молекул и быстротой поступления окисляющего вещества. Здесь горение наиболее энергичное.
Вещества воспламеняются при разных температурных условиях. Так, металлический магний горит только при 2210 °С. Для многих твердых веществ температура пламени около 350 °С. Возгорание спичек и керосина возможно при 800 °С, тогда как древесины – от 850 °С до 950 °С.
Сигарета горит пламенем, температура которого варьируется от 690 до 790 °С, а в пропан-бутановой смеси – от 790 °С до 1960 °С. Бензин воспламеняется при 1350 °С. Пламя горения спирта имеет температуру не более 900 °С.
fb.ru
Пропан-бутановые смеси | Мир сварки
Введение
Пропан-бутановая смесь – бесцветный газ с резким запахом – является побочным продуктом переработки нефти и относятся к группе тяжелых углеводородов. Состоит из пропана (C3H8) с примесью бутана (C4h20) в количестве от 5 до 30 %, а суммарное количество должно быть не менее 93 %. Кроме того, в его состав входит не более 4 % этана (C2H5) и этилена (C2h5), а также не более 3 % бутана (C4h20) и бутилена (C4H8). Эти смеси также называют техническим пропаном, а иногда сжиженными нефтяными газами.
В нормальных условиях смеси находятся в газообразном состоянии, а при пониже-нии температуры или повышении давления становятся жидким (таблица 4).
Сжиженные газы хранят только в закрытых емкостях, так как испарение жидкости происходит даже при 0 °С. Пропан-бутан тяжелее воздуха, поэтому необходимо тщательно следить за герметичностью аппаратуры и коммуникаций во избежание образования взрывоопасной смеси газа с воздухом.
Сжиженные газы, обеспечивающие достаточно высокую температуру газокислородного пламени, относительно дешевые, недефицитные, удобные для транспортирования и хранения, широко применяются в качестве заменителей ацетилена. Пропан, бутан и их смеси можно использовать при сварке стали толщиной до 6 мм (в отдельных случаях – до 12 мм), сварке и пайке чугуна, цветных металлов и сплавов, кислородной и кислородно-флюсовой резке (разделительной и поверхностной) сталей, наплавке, поверхностной закалке, металлизации, нагреве при гибке, правке, формовке и других подобных процессах.
При разделительной резке, сварке цветных металлов, пламенной закалке и пайке 0,3 т сжиженного газа заменяют 1 т карбида кальция (что эквивалентно примерно 235 м3 ацетилена).
Углеводородные сжиженные газы должны изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТ 20448-90.
В зависимости от содержания основного компонента марки сжиженных газов приведены в таблице 1.
| ПТ | Пропан технический |
| ССБТ | Смесь пропана и бутана технических |
| БТ | Бутан технический |
Свойства
Основные свойства сжиженных газов приведены в таблице 2.
| Плотность пропана, кг/м3 | 1,88 |
| Плотность бутана, кг/м3 | 2,52 |
| Плотность пропан-бутановой смеси, кг/м3 | 1,92 |
| Температура самовоспламенения пропана, °С | 466 |
| Температура самовоспламенения бутана, °С | 405 |
| Температура пламени пропан-бутановой смеси, °С | 2400-2700 |
| Низная теплота сгорания пропана, МДж/м3 | 87 |
| Низная теплота сгорания бутана, МДж/м3 | 116 |
По физико-химическим показателям сжиженные газы должны соответствовать требованиям и нормам, приведенным в таблице 3.
| Массовая доля пропана и пропилена, %, не менее | 75 | Не нормируется | |
| Массовая доля бутанов и бутиленов, %, не менее | Не нормируется | не более 60 | не менее 60 |
| Объемная доля жидкого остатка при 20 °С, %, не более | 0,7 | 1,6 | 1,8 |
| Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при +45 °С, не более | 1,6 | 1,6 | 1,6 |
| Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при -20 °С, не менее | 0,16 | — | — |
| Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %, не более | 0,013 | 0,013 | 0,013 |
| Содержание свободной воды и щелочи | Отсутствие | ||
| Интенсивность запаха, баллы, не менее | 3 | 3 | 3 |
| Примечания: 1. По согласованию изготовителя с потребителем допускается вырабатывать газ марки СПБТ с массовой долей пропана и пропилена не менее 60 %. 2. При массовой доле меркаптановой серы в сжиженном газе 0,002 % и более допускается не определять интенсивность запаха. При массовой доле меркаптановой серы менее 0,002 % или интенсивности запаха менее 3 баллов сжиженные газы должны быть одорированы по методике, утвержденной в установленном порядке. 3. При выработке газа марки ПТ из диэтанизированного сырья давление насыщенных паров при температуре минус 20 °С допускается не менее 0,14 МПа. | |||
При нормальном давлении пропан-бутановая смесь переходит в жидкое состояние при температуре примерно –40 °С. В таблице 4 указаны условия перехода пропана и бутана в жидкое состояние. При испарении 1 кг жидкого пропана получается около 0,535 м3 паров, а 1 кг жидкого бутана – 0,406 м3 паров.
| -20 | 2,7 | 0,45 |
| -10 | 3,7 | 0,68 |
| 0 | 4,8 | 0,96 |
| +10 | 6,4 | 1,5 |
| +20 | 8,5 | 2,1 |
| +40 | 14,3 | 3,9 |
Транспортирование и хранение
Крупные потребители получают углеводородные газы в железнодорожных или автомобильных цистернах, из которых их переливают в заводские стационарные емкости (хранилище). Из них газ проходит через газификатор или отбирается в паровой фазе и поступает в заводской газорегуляторный пункт (ГРП) и далее в межцеховые газопроводы.
Мелкие потребители пользуются обычно баллонами, получаемыми со станции наполнения. Баллоны устанавливаются в разрядные рампы или применяются для индивидуального питания постов. Давление пропан-бутана, подаваемого по трубопроводу, при максимальном отборе газа должно быть не менее 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).
Транспортировка газов железнодорожным, автомобильным и водным транспортом должна осуществляться в соответствии с правилами перевозок опасных грузов, действующих на соответствующем виде транспорта, и правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденными в установленном порядке.
Хранят и транспортируют пропан-бутановые смеси в сжиженном состоянии в баллонах вместимостью 40 и 55 л под давлением 1,6…1,7 МПа (16…17 кгс/см3). Жидкость смесью заполняют только половину баллона, так как при нагреве значительное повышение давления может привести к взрыву баллона.
Требования безопасности
Сжиженные углеводородные газы пожаро- и взрывоопасны, малотоксичны, имеют специфический характерный запах.
По степени воздействия на организм газы относятся к веществам 4-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007.
Пропано-бутановые смеси значительно тяжелее воздуха, поэтому при утечке газа они могут скапливаться в нижних слоях атмосферы, на полу в помещении и в углублениях, что может привести к образованию взрывоопасных концентраций.
Сжиженные газы образуют с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров пропана от 2,1 до 9,5 %, нормального бутана от 1,5 до 8,5 % (по объему) при давлении 98066 Па (1 атм) и температуре 15-20 °С.
Температура самовоспламенения пропана в воздухе при нормальных условиях составляет 466 °С, нормального бутана 405 °С, изобутана – 462 °С.
Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (в пересчете на углерод) предельных углеводородов (пропана, нормального бутана) 300 мг/м3, непредельных углеводородов (пропилен, бутилен) – 100 мг/м3.
Сжиженные газы, попадая на тела человека, вызывают обмораживание, напоминающее ожог.
Человек, находящийся в атмосфере с небольшим содержанием паров сжиженного газа в воздухе, испытывает кислородное голодание, а при значительных концентрациях в воздухе может погибнуть от удушья.
Сжиженные углеводородные газы действуют на организм наркотически.
Признаками наркотического действия являются недомогание и головокружение, затем наступает состояние опьянения, сопровождаемое беспричинной веселостью, потерей сознания.
Пары сжиженных углеводородных газов быстро накапливаются в организме при вдыхании и столь же быстро выводятся через легкие, в организме человека не аккумулируются.
При высоких концентрациях сжиженных углеводородных газов необходимо использовать шланговые изолирующие противогазы с принудительной подачей чистого воздуха. При небольших концентрациях используют фильтрующие противогазы марки БКФ, коробка защитного цвета.
В производственных помещениях должны соблюдаться требования санитарной гигиены по ГОСТ 12.1.005. Все производственные помещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей десятикратный воздухообмен в 1 ч и чистоту воздуха рабочей зоны производственных помещений.
В помещениях производства, хранения и перекачивания сжиженных углеводородных газов запрещается обращение с открытым огнем, искусственное освещение должно быть выполнено во взрывозащищенном исполнении, все работы следует проводить инструментами, не дающими при ударе искру.
Защита оборудования от вторичных проявлений молний и статического электричества должна соответствовать правилам защиты от статического электричества производств химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.
При загорании применяют следующие средства пожаротушения: углекислотные огнетушители и пенные марки ОХП-10, воду в виде компактных и распыленных струй в тонкораспыленном виде, сухой песок, водяной пар, асбестовое полотно и др.
weldworld.ru
Цены: Температура испарения пропан-бутана | Стоимость газификации домов, дач, коттеджей в Москве и Московской области
Газы углеводородные сжиженные. Применение СУГ по маркам связано с внешними температурами, от которых зависит упругость(давление) паров сжиженных газов, находящихся в баллонах на открытом воздухе либо в подземных резервуарах. В зимних критериях при низких температурах, для сотворения и поддержания нужного давления в системах газоснабжения, в составе сжиженного газа должен преобладать более просто испаряющийся компонент СУГ- пропан. Летом основной компонент в СУГ — бутан. — температура кипения (испарения) при атмосферном давлении для пропана — 42 0 С, для бутана — 0,5 0 С, Это значит, что при температуре газа выше обозначенных величин происходит испарение газа, а при температуре ниже обозначенных величин происходит конденсация паров газа, т.е. из паров появляется жидкость (конденсат сжиженного газа). Т.к. пропан и бутан в чистом виде поставляются изредка, то приведенные температуры не всегда соответствуют температуре кипения и конденсации используемого газа. Используемый в зимнее время газ обычно нормально испаряется при температуре окружающего воздуха до минус 20 0 С.
Для сравнения можно отметить, что подобная концентрация паров газа примерно в 15-18 раз ниже предела взрываемости. При попадании жидкой фазы СУГ на одежду и кожные покровы вследствие ее моментального испарения происходит интенсивное поглощение тепла от тела, что вызывает обмораживание. По характеру воздействия обмораживание напоминает ожог. Попадание жидкой фазы на глаза может привести к потере зрения.
Существование этих пределов объясняются тем, что по мере увеличения содержания в газовоздушной смеси воздуха или чистого газа уменьшается скорость распространения пламени, увеличиваются тепловые потери и горение прекращается. С увеличением температуры газовоздушной смеси пределы взрываемости (воспламеняемости) расширяются. — плотность паров газа (смеси пропана и бутана) — 1,9-2,58 кг/м 3 , Пары СУГ значительно тяжелее воздуха (плотность воздуха 1,29 кг/м 3 ) и собираются в нижней части помещения, где может образоваться взрывоопасная газовоздушная смесь при очень малых утечках газа. При затекании паров СУГ (в виде стелющегося тумана или прозрачного мерцающего облака) в не проветриваемые подвалы, устройства канализации, заглубленные помещения они могут оставаться там очень долго.
Для придания запаха на заводах-изготовителях в СУГ добавляют этилмеркаптан в количестве 42-90 граммов на тонну жидкого газа, в зависимости от содержания в газе меркаптана серы. Запах СУГ, имеющих низкие пределы взрываемости, должен ощущаться при наличии их в воздухе: ПТ — О,5 об.%, СПБТ — 0,4% об.%, БТ — 0,3% об.%. Пары СУГ действуют на организм наркотически. Признаками наркотического действия являются недомогание и головокружение, затем наступает состояние опьянения, сопровождаемое беспричинной веселостью, потерей сознания.
Основными компонентами СУГ являются пропан и бутан. Пропан-бутан (сжиженный нефтяной газ, СНГ, по-английски — liquified petroleum gas, LPG) — это смесь 2-ух газов . В состав сжиженного газа входят в маленьких количествах также: пропилен, бутилен, этан, этилен, метан и водянистый неиспаряющийся остаток (пентан, гексан). Сырьем для получения СУГ являются в главном нефтяные попутные газы, газоконденсатных месторождений и газы, получаемые в процессе переработки нефти.
По санитарным нормам величина предельно допустимой концентрации угарного газа в воздухе рабочей зоны 0,03 мг/литр.
Сжиженные углеводородные газы, подаваемые в населенные пункты, должны соответствовать требованиям ГОСТ 20448-90. Для коммунально-бытового употребления и промышленных целей эталоном предусматривается выпуск и реализация СУГ 3-х марок: ПТ — пропан технический, СПБТ — смесь пропана и бутана техно, БТ — бутан технический. 1.2.1. Запах этилмеркаптана обнаруживается в очень низких концентрациях (до 2*10 -9 мг/л). Этилмеркаптан растворим в большинстве органических растворителей, в воде растворяется слабо. В разбавленных растворах этилмеркаптан существует в виде мономера, при концентрировании формируются димеры преимущественно линейного строения за счет образования водородных связей S-H. S. Этантиол легко окисляется.
СУГ бесцветны (невидимы) и большей частью не имеют сильного собственного запаха, следовательно, в случае их утечки в помещении может образоваться взрывоопасная газовоздушная смесь. Для того, чтобы своевременно обнаружить утечки газа, горючие газы подвергают одоризации, т. е. придают им резкий специфический запах. СУГ неядовит, но человек, находящийся в атмосфере с небольшим содержанием паров СУГ в воздухе, испытывает кислородное голодание, а при значительных концентрациях паров в воздухе может погибнуть от удушья. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (в перерасчете на углерод) паров углеводородов от 100 до 300 мг/м 3 .
Часто это происходит при утечках газа из подземных резервуаров и газопроводов. Особенно опасно то, что внешним осмотром такую утечку обнаружить нельзя, т.к. газ не всегда выходит на поверхность земли, а распространяясь под землей может попадать в канализацию или подвалы на большом удалении от места утечки. — плотность газа в жидком состоянии — О,5-0,6 кг/л. — коэффициент объемного расширения жидкой фазы СУ Г- в 16 раз больше, чем у воды. При повышении температуры газа его объём значительно увеличивается, что может привести к разрушению (разрыву) стенок сосуда с газом. — для полного сгорания паров СУГ необходимо. на 1м 3 паров пропана — 24м 3 воздуха или 5,0 м 3 кислорода. на 1м 3 паров бутана — 31м 3 воздуха или 6,5 м 3 кислорода. — объем паров газа с 1 кг пропана — 0,51 м 3 , с 1 л пропана — 0,269м 3 , с 1 кг бутана — 0,386м 3 , с 1 л бутана — 0,235м 3 . — максимальная скорость распространения пламени горящего пропана — 0,821м/с, бутана — 0,826 м/с.
Работая с жидкой фазой СУГ, нельзя надевать шерстяные и хлопчатобумажные перчатки, так как они не оберегают от ожогов (плотно прилегают к телу и пропитываются жидким газом). Необходимо пользоваться кожаными или брезентовыми рукавицами, прорезиненными фартуками, очками. При неполном сгорании паров СУГ выделяется окись углерода (СО) — угарный газ , являющийся сильным ядом, вступающим в реакцию с гемоглобином крови и вызывающим кислородное голодание. Концентрация угарного газа в воздухе помещения от 0,5 до 0,8 об.% опасна для жизни даже при кратковременном воздействии. Наличие 1об.% угарного газа в воздухе помещения через 1-2 минуты вызывает смерть.
Зависимо от содержания основного компонента марки сжиженных газов приведены в табл. 1. 1.3.1. По физико-химическим показателям, сжиженные газы должны соответствовать требованиям и нормам, приведенным в табл. 2.
Температура испарения пропан-бутана
В качестве одоранта используют технический этилмеркаптан. Этилмеркаптан — бесцветная, прозрачная, подвижная, легковоспламеняющаяся жидкость с резким отвратительным запахом. С заводов СУГ в жд цистернах поступает на газонаполнительные станции (ГНС) газовых хозяйств, где хранится в особых резервуарах до реализации (отпуска) потребителям. Потребителям СУГ доставляется в баллонах либо автоцистернами. В сосудах (цистернах, резервуарах, баллонах) для хранения и транспортировки СУГ сразу находится в 2-х фазах: водянистой и парообразной. СУГ хранят, транспортируют в водянистом виде под давлением, которое создаётся своими парами газа. Это свойство делает СУГ комфортными источниками снабжения топливом коммунально-бытовых и промышленных потребителей, т.к. сжиженный газ при хранении и транспортировке в виде воды занимает в сотки раз наименьший объем, чем газ в естественном (газообразном либо парообразном) состоянии, а распределяется по газопроводам и употребляется (сжигается) в газообразном виде. В зависимости от условий окисления можно получить диэтилсульфоксид (C 2 H 5 ) 2 SO (действием кислорода в щелочной среде), диэтилдисульфид (C 2 H 5 )SS(C 2 H 5 ) (действием активированного MnO 2 или перекиси водорода) и другие производные. В газовой фазе при 400°C этилмеркаптан разлагается на сероводород и этилен. В природе этантиол используется некоторыми животными для отпугивания врагов. В частности, он входит в состав жидкости, вырабатываемой скунсом. Промышленный способ получения этилмеркаптана основан на реакции этанола с сероводородом при 300-350°C в присутствии катализаторов.
Если же заводы-изготовители поставят газ с завышенным содержанием бутана, то конденсация паров газа может быть и в летнее время при маленьких заморозках. — низкая температура воспламенения при атмосферном давлении: для пропана — 504-588 0 С, для бутана — 430-569 0 С, Это значит, что воспламенение(вспышка) может произойти от нагретых, но еще не светящихся предметов, т.е. без наличия открытого огня. — низкая температура самовоспламенени я при давлении 0,1 МПа (1 кгс/см 2 ) для пропана — 466 0 , для бутана — 405 0 С, — высочайшая теплота сгорания (количество тепла, которое выделяется при сжигании 1 м 3 паров газа): для пропана 91-99 МДж/м 3 или 22-24 тыс.ккал, для бутана 118-128 МДж/м 3 или 28-31 тыс.ккал. — низкие пределы взрываемости (воспламеняемости): пропана в смеси с воздухом 2,1-9,5 об.%, бутана в смеси с воздухом 1,5-8,5 об.%, смеси пропана и бутана с воздухом 1,5-9,5 об.%. Это означает, что газовоздушные смеси могут воспламеняться (взрываться) только в том случае, если содержание газа в воздухе или кислороде находится в определенных пределах, вне которых эти смеси без постоянного притока (наличия) тепла или огня не горят.
etalongaz.ru
