Gas mudah terbakar: nama, sifat dan aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Gas mudah terbakar ialah bahan dengan nilai kalori yang rendah. Ini adalah komponen utama bahan api gas, yang digunakan untuk membekalkan bandar dengan gas, dalam industri dan bidang kehidupan lain. Ciri fiziko-kimia gas tersebut bergantung pada kehadiran komponen tidak mudah terbakar dan kekotoran berbahaya dalam komposisinya.

Jenis dan asal usul gas mudah terbakar

Gas mudah terbakar mengandungi metana, propana, butana, etana, hidrogen dan karbon monoksida, kadangkala dengan kekotoran heksana dan pentana. Mereka diperolehi dalam dua cara - dari deposit semula jadi dan buatan. Gas asal semula jadi - bahan api, hasil daripada proses biokimia semulajadi penguraian bahan organik. Kebanyakan mendapan terletak pada kedalaman kurang daripada 1.5 km dan terdiri terutamanya daripada metana dengan campuran kecil propana, butana dan etana. Apabila kedalaman kejadian meningkat, peratusan kekotoran meningkat. Dihasilkan daripada mendapan semula jadi atau sebagai gas berkaitan medan minyak.

Lazimnya, mendapan gas asli tertumpu pada batuan sedimen (batu pasir, batu kerikil). Lapisan penutup dan di bawahnya ialah batuan liat yang padat. Tapaknya terutamanya minyak dan air. Buatan - mudah terbakargas yang diperoleh hasil daripada pemprosesan haba pelbagai jenis bahan api pepejal (kok, dll.) dan produk terbitan penapisan minyak.

Komponen utama gas asli yang dihasilkan di medan kering ialah metana dengan sejumlah kecil propana, butana dan etana. Gas asli dicirikan oleh komposisi malar dan tergolong dalam kategori gas kering. Komposisi gas yang diperoleh semasa penapisan minyak dan daripada deposit gas-minyak campuran tidak tetap dan bergantung pada nilai faktor gas, sifat minyak, dan syarat-syarat pengasingan campuran minyak dan gas. Ia termasuk sejumlah besar propana, butana, etana, serta hidrokarbon ringan dan berat lain yang terkandung dalam minyak, sehingga pecahan minyak tanah dan petrol.

Pengeluaran gas asli mudah terbakar adalah untuk mengeluarkannya dari usus, mengumpul, mengeluarkan kelembapan berlebihan dan menyediakan untuk pengangkutan kepada pengguna. Keistimewaan pengeluaran gas ialah pada semua peringkat dari takungan hingga pengguna akhir, keseluruhan proses dimeterai.

Gas mudah terbakar dan sifatnya

Kapasiti pemanasan ialah suhu maksimum yang dikeluarkan semasa pembakaran lengkap gas kering dalam jumlah udara yang diperlukan secara teori. Dalam kes ini, haba yang dilepaskan dibelanjakan untuk memanaskan produk pembakaran. Untuk metana, parameter dalam °С ini ialah 2043, butana - 2118, propana - 2110.

Suhu penyalaan - suhu terendah di mana proses penyalaan spontan berlaku tanpa pendedahan kepada sumber luaran, percikan atau nyalaan, disebabkan oleh haba yang dikeluarkan oleh zarah gas. iniParameter ini amat penting untuk menentukan suhu permukaan peranti yang dibenarkan digunakan di kawasan berbahaya, yang tidak boleh melebihi suhu pencucuhan. Kelas suhu diberikan kepada peralatan tersebut.

Takat kilat ialah suhu paling rendah di mana wap yang cukup dibebaskan (di permukaan cecair) untuk menyala dari api terkecil. Sifat ini tidak seharusnya digeneralisasikan kepada titik kilat, kerana parameter ini boleh berbeza-beza.

Ketumpatan gas/wap. Ia ditentukan berbanding dengan udara, yang ketumpatannya sama dengan 1. Ketumpatan gas 1 - jatuh. Contohnya, untuk metana penunjuk ini ialah 0.55.

Bahaya gas mudah terbakar

Gas mudah terbakar menimbulkan bahaya pada tiga sifatnya:

1. Kemudahbakaran. Terdapat risiko kebakaran akibat penyalaan gas yang tidak terkawal;
2. Ketoksikan. Risiko keracunan oleh gas atau hasil pembakaran (karbon monoksida);
3. Sesak nafas kerana kekurangan oksigen, yang boleh digantikan dengan gas lain.

Pembakaran ialah tindak balas kimia yang melibatkan oksigen. Dalam kes ini, tenaga dibebaskan dalam bentuk haba, nyalaan. Bahan mudah terbakar ialah gas. Proses pembakaran gas adalah mungkin dengan kehadiran tiga faktor:

• Sumber pencucuhan.
• Gas mudah terbakar.
• Oksigen.

Matlamat perlindungan kebakaran adalah untuk menghapuskan sekurang-kurangnya salah satu faktor.

Metana

Ia adalah gas tidak berwarna, tidak berbau, ringan dan mudah terbakar. Tidak toksik. Metana membentuk 98% daripada semua gas asli. Ia dianggap sebagai yang utama yang menentukan sifat-sifat gas asli. Ia adalah 75% karbon dan 25% hidrogen. Kiub jisim. meter - 0, 717 kg. Ia mencair pada suhu 111 K, manakala isipadunya berkurangan sebanyak 600 kali. Kereaktifan rendah.

Propana

Gas propana ialah gas mudah terbakar, tidak berwarna dan tidak berbau. Ia lebih reaktif daripada metana. Kandungan dalam gas asli ialah 0.1-11% mengikut jisim. Sehingga 20% dalam gas berkaitan daripada gas bercampur dan medan minyak, sehingga 80% dalam produk pemprosesan bahan api pepejal (arang coklat dan hitam, tar arang batu). Gas propana digunakan dalam pelbagai tindak balas untuk menghasilkan etilena, propilena, olefin rendah, alkohol rendah, aseton, asid formik dan propionik, nitroparafin.

Bhutan

Gas mudah terbakar tanpa warna, dengan bau yang pelik. Gas butana mudah dimampatkan dan tidak menentu. Terkandung dalam gas petroleum sehingga 12% mengikut volum. Ia juga akan diperolehi hasil daripada pecahan pecahan petroleum dan di makmal oleh tindak balas Wurtz. Takat beku -138 oC. Seperti semua gas hidrokarbon, ia mudah terbakar. Memudaratkan sistem saraf, jika terhidu menyebabkan disfungsi alat pernafasan. Butana (gas) mempunyai sifat narkotik.

Ethan

Etana ialah gas tidak berwarna dan tidak berbau. wakil hidrokarbon. Penyahhidrogenan pada 550-650⁰ С membawa kepada etilena, lebih 800^{0 С membawa kepada asetilena. Terkandung dalam gas asli dan gas berkaitan sehingga 10%. Ia dibezakan oleh penyulingan suhu rendah. Jumlah etana yang ketara dibebaskan semasa keretakan minyak. Di bawah keadaan makmal, ia diperolehi oleh tindak balas Wurtz. Ia adalah bahan mentah utama untuk pengeluaran vinil klorida dan etilena.}

Hidrogen

Gas lutsinar tidak berbau. Tidak toksik, 14.5 kali lebih ringan daripada udara. Hidrogen adalah serupa dengan rupa udara. Ia sangat reaktif, mempunyai had mudah terbakar yang luas, dan sangat mudah meletup. Termasuk dalam hampir semua sebatian organik. Gas yang paling sukar untuk dimampatkan. Hidrogen bebas sangat jarang berlaku, tetapi ia sangat biasa dalam bentuk sebatian.

Karbon monoksida

Gas tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Berat 1 cu. m - 1, 25 kg. Ia ditemui dalam gas berkalori tinggi bersama metana dan hidrokarbon lain. Menambahkan bahagian karbon monoksida dalam gas mudah terbakar merendahkan nilai kalori. Mempunyai kesan toksik pada tubuh manusia.

Penggunaan gas mudah terbakar

Gas mudah terbakar mempunyai nilai kalori yang tinggi, dan oleh itu merupakan bahan api tenaga yang sangat menjimatkan. Digunakan secara meluas untuk keperluan domestik, loji kuasa, metalurgi, kaca, simen dan industri makanan, sebagai bahan api automotif, dalam pengeluaran bahan binaan.

Penggunaan gas mudah terbakar sebagai bahan mentah untuk penghasilan sebatian organik seperti formaldehid, metil alkohol, asid asetik, aseton, asetaldehid, adalah disebabkan oleh kehadiran dalamkomposisi hidrokarbon mereka. Metana, sebagai komponen utama gas asli mudah terbakar, digunakan secara meluas untuk pengeluaran pelbagai produk organik. Untuk mendapatkan ammonia dan pelbagai jenis alkohol, gas sintesis digunakan - hasil penukaran metana dengan oksigen atau wap air. Pirolisis dan penyahhidrogenan metana menghasilkan asetilena, bersama-sama dengan hidrogen dan jelaga. Hidrogen pula digunakan untuk mensintesis ammonia. Gas mudah terbakar, terutamanya etana, digunakan untuk menghasilkan etilena dan propilena, yang kemudiannya digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran plastik, gentian tiruan dan getah sintetik.

Metana cecair ialah sejenis bahan api yang menjanjikan untuk banyak sektor ekonomi negara. Penggunaan gas cecair dalam banyak kes memberikan faedah ekonomi yang besar, mengurangkan kos bahan untuk pengangkutan dan menyelesaikan masalah bekalan gas di kawasan tertentu, dan membolehkan anda mencipta stok bahan mentah untuk keperluan industri kimia.