0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристика жидких и газообразных топлив

Характеристика топлива

Топливо — это горючие вещества, основной составной частью которых является углерод, применяемые с целью получения при их сжигании тепловой энергии.

Классификация. По физическому состоянию топливо бывает твердое, жидкое, газообразное. Стекловаренные печи работают на жидком и газообразном топливе.

К топливу, используемому для стекловаренных печей, предъявляют ряд требований: при сгорании оно должно выделять значительное количество тепла на единицу своей массы или объема, не должно выделять газов, вредно действующих на здоровье людей, а также отрицательно влияющих на материалы топок и печей, должно быть удобным для транспортирования и сжигания.

Основной характеристикой топлива является его теплотворность Q. Теплотворностью топлива называется количество тепла, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объема топлива (1 кг жидкого топлива или 1 м 3 газообразного). Теплотворность измеряется в ккал/кг или ккал/м 3 (в СИ — кДж/кг, кДж/м 3 ).

Теплотворность различных видов топлива колеблется в широких пределах — от 1000 до 10 000 ккал/кг.

По происхождению топливо подразделяется на естественное и искусственное. Последнее получается в результате переработки естественного топлива. В табл. 3 приводится классификация промышленного топлива.

В промышленности используют твердое, жидкое и газообразное топливо. Различают природное топливо, добываемое на поверхности земли или в ее недрах, и искусственное, получаемое путем переработки природного.

К главным требованиям, предъявляемым к технологическому топливу, относятся: низкая стоимость добычи, низкая стоимость транспортирования, удобство применения, возможность использования с высоким коэффициентом полезного действия, малое содержание вредных примесей.

Различные виды топлива (твердое, жидкое и газообразное) характеризуются общими и специфическими свойствами. К общим свойствам топлива относятся теплота сгорания и влажность, к специфическим — зольность, сернистость (содержание серы), плотность, вязкость и другие свойства.

Теплота сгорания — количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг или 1 м 3 топлива. Энергетическая ценность топлива в первую очередь определяется его теплотой сгорания.

Различают высшую и низшую теплоту сгорания. Низшая теплота сгорания отличается от высшей количеством теплоты, затрачиваемой на испарение влаги, содержащейся в топливе и образующейся при сгорании водорода. Низшую теплоту сгорания учитывают для подсчета потребности в топливе и его стоимости при составлении тепловых балансов и определении коэффициентов полезного действия установок, использующих топливо. При сопоставлении различных видов топлива пользуются понятием условного топлива, характеризующимся низшей теплотой сгорания, равной 29 МДж/кг.

Влажность (содержание влаги) топлива снижает его теплоту сгорания вследствие увеличенного расхода теплоты на испарение влаги и увеличения объема продуктов сгорания (из-за наличия водяного пара).

Зольность — количество золы, образующейся при сгорании минеральных веществ, содержащихся в топливе. Минеральные вещества, содержащиеся в топливе, понижают его теплоту сгорания вследствие уменьшения содержания горючих компонентов (основная причина) и увеличения расхода тепла на нагрев и плавление минеральной массы.

Сернистость (содержание серы) относится к отрицательному фактору топлива, так как при его сгорании образуются сернистые газы, загрязняющие атмосферу и разрушающие металл. Кроме того, сера, содержащаяся в топливе, частично переходит в выплавляемый металл, сваренную стекломассу, снижая их качество. Например, для варки хрустальных, оптических и других стекол нельзя использовать топливо, содержащее серу, так как сера значительно понижает оптические свойства и колер стекла.

Состав топлива. Топливо различных видов, месторождений и шахт различается по своему составу. При рассмотрении твердого и жидкого топлива принято различать следующие его составляющие: углерод, водород, серу, кислород, азот, золу и влагу. Применительно к газообразному топливу под составом понимают в основном: оксид углерода, водород, метан, этан, пропан, бутан, этилен, бензол, сероводород и др. Входящие в состав топлива кислород и азот относят к внутреннему органическому балласту топлива, а золу и влагу — к внешнему.

Состав твердого и жидкого топлива выражают в процентах по массе, газообразного — в процентах по объему.

Твердое и жидкое топливо состоит из горючей и негорючей частей. К горючей части топлива относят углерод, водород, кислород, азот и серу. Кислород и азот не горят; их включают в состав горючей массы условно. Поэтому горючую часть топлива называют условно горючей массой. Негорючая часть топлива — балласт — состоит из влаги и золы. Органическую массу топлива составляют углерод, кислород и азот.

Топливо в том виде, в каком оно поступает в топки печи для сжигания, носит название рабочего топлива. Ввиду того что содержание в нем влаги может колебаться в широких пределах, состав топлива часто характеризуют его сухой массой.

Для обозначения состава, к которому относится содержание того или иного элемента в топливе, применяют индексы о, г, с и р, которые читаются соответственно: о — органическая масса; г — горючая масса; с — сухое топливо; р — рабочее топливо. Например, CO — содержание углерода в органической массе; Sr — содержание серы в условно горючей массе; Ас — содержание, золы в сухом топливе; Wp — содержание влаги в рабочем топливе.

2.2. Виды топлив, их свойства и горение

Повышение мировых цен на традиционные источники энергии, политическая и экономическая нестабильность в странах, являющихся основными поставщиками нефти и газа на мировые рынки, заставляют ведущие страны искать другие виды источников энергии.

Эволюция конструкции двигателя внутреннего сгорания должна подчиняться современным требованиям норм охраны окружающей среды. Эти требования касаются как самих двигателей, так и применяемых в них топлив. Развитие топлив идет по следующим направлениям: совершенствование технологии переработки нефти; поиск новых добавок к топливам; применение альтернативных топлив.

По определению Д.И. Менделеева, «топливом называется горючее вещество, умышленно сжигаемое для получения теплоты». Топливо должно отвечать следующим основным требованиям: при сгорании выделять возможно большее количество теплоты, сравнительно легко загораться, быть широко распространенным в природе, доступным для разработки, дешевым при использовании, сохранять свои свойства во время хранения. Очень важно, чтобы в процессе сгорания топлива не выделялись вещества, представляющие опасность для окружающей среды. Этим требованиям наиболее полно отвечают вещества органического происхождения: нефть, природные газы, ископаемые угли, дрова, горючие сланцы, торф (табл. 2.1).

Общая классификация топлив

Бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, спирт, бензол, смолы (каменноугольная, торфяная, сланцевая) и др.

Природный и нефтепромысловый газ

Генераторный, водяной, светильный, коксовый, полукоксовый, доменный, нефтеперерабатывающих заводов и другие газы

Ископаемые угли, горючие сланцы, торф, дрова

Каменноугольные кокс и полукокс, брикетированное и пылевидное топливо, древесный уголь и др.

Топливо состоит из горючей и негорючей частей. Горючая часть топлива представляет собой совокупность различных органических соединений, в которые входят углерод, водород, кислород, азот, сера. Негорючая часть (балласт) состоит из минеральных примесей, включающих золу и влагу.

Углерод С — основная горючая часть топлива, с увеличением его содержания тепловая ценность топлива повышается. Для различных топлив содержание углерода составляет от 50 до 97 %.

Водород II является второй по значимости горючей составляющей топлива. Содержание водорода в топливе достигает 25 %. Однако при сгорании водорода выделяется в 4 раза больше теплоты, чем при сгорании углерода.

Читать еще:  Как почистить печную трубу от сажи

Кислород О, входящий в состав топлива, не горит и не выделяет теплоты, поэтому является внутренним балластом топлива. Его содержание в зависимости от вида топлива колеблется в широких пределах: от 0,5 до 43 %.

Азот N не горит и так же, как кислород, является внутренним балластом топлива. Содержание его в жидком и твердом видах топлива невелико и составляет 0,5. 1,5 %.

Сера S, при сгорании которой выделяется определенное количество теплоты, является весьма нежелательной составной частью топлива, так как продукты ее сгорания — сернистый S02 и серный SO; 3 ). Газообразное топливо оценивают также по молярной теплоте сгорания, т.е. по количеству теплоты, выделяемой при полном сгорании одного моля газа (кДж/моль).

Теплоту сгорания жидкого и твердого топлива вычисляют по формуле Д.И. Менделеева. Высшее удельное количество теплоты сгорания определяют по формуле

Низшее (рабочее) удельное количество теплоты сгорания топлива определяют по формуле

В формулах (2.1) и (2.2) содержание химических элементов выражается в процентах.

Низшая, или рабочая, теплота сгорания (2,, — эго теплота сгорания, получаемая в практических условиях. Вычитаемое 25(911 + ИД в формуле (2.2) представляет собой удельное количество теплоты, которое затрачивается на превращение в пар влаги, выделяющейся при сгорании топлива. Нар уносится с продуктами сгорания в атмосферу (911 — число массовых частей воды, образующихся при сгорании одной массовой части водорода; Н, В / — содержание в топливе соответственно водорода и воды, %).

В выражении (2.2) принято, что дымовые газы охлаждаются до +20 °С, оставаясь в газо- и парообразном состояниях. Значит, 1 кг пара при выносе в атмосферу будет забирать 2671 — (100 — 20) х х 2,0096 = 2512 кДж/кг, где 2671 кДж/кг — количество теплоты, затрачиваемой на испарение 1 кг воды, (100 — 20) — условный перепад температуры паров воды, °С; 2,0096 кДжДкг • град) — теплоемкость паров воды.

В автотрактротных двигателях продукты сгорания отводят из цилиндров при температурах, значительно более высоких, чем температура конденсации паров воды. Поэтому рабочей теплотой сгорания бензинов и других жидких топлив считают величину О.

Количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива, зависит от химического состава, а следовательно, от содержания в нем углерода и водорода.

Наибольшая массовая теплота сгорания водорода составляет 121 100 кДж/кг, углерода — 34 100 кДж/кг, поэтому парафиновые углеводороды с большим содержанием водорода имеют большую массовую теплоту сгорания по сравнению с ароматическими, содержащими меньше водорода. Объемная же теплота сгорания меньше у парафиновых углеводородов и больше у нафтеновых и ароматических, так как у них выше плотность.

Теплоту сгорания нефтепродуктов (кДж/кг) с достаточной степенью точности можно определить по формуле

где К — коэффициент, зависящий от плотности нефтепродукта при 20 °С и определяемый по справочной таблице; р( 20 — относительная плотность нефтепродукта при 20 °С.

Основной характеристикой газообразных топлив является объемная теплота сгорания (кДж/м 3 ), которая определяется делением молярного количества теплоты сгорания на объем 1 киломоля газа. 1 киломоль любого газа при нормальных условиях (0 °С и 760 мм рт. ст.) занимает объем 22,4 м.

Высшее объемное количество теплоты сгорания газообразного топлива в расчете на сухую массу может быть определено по формуле

а ее низшее объемное количество —

Объемное количество теплоты сгорания рабочей массы газообразного топлива, содержащего водяные пары, вычисляют по формулам

где 0,805 — масса 1 м 3 водяного пара, кг; ]У — содержание влаги в 1 м 3 газа, кг.

Теплоту сгорания определяют также опытным путем, сжигая определенное количество топлива в специальных приборах (калориметрах). Теплоту сгорания оценивают по повышению температуры воды в калориметре.

Для сравнения топлив введено понятие «условное топливо». За единицу такого топлива принято топливо, которое при полном сгорании 1 кг или 1 м 3 выделяет 29307,6 кДж. Чтобы перевести любое топливо в условное и потом сравнить его с другими, нужно теплоту сгорания данного топлива разделить на теплоту сгорания условного топлива. Полученное число представляет собой калорийный эквивалент данного топлива и показывает, во сколько раз реальное топливо выделяет больше или меньше теплоты по сравнению с условным (табл. 2.2).

Теплота сгорания и калорийные эквиваленты различных видов

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Свойства газообразного топлива

В энергетических или технологических процессах, связанных с использованием газообразного топлива, существенным является то обстоятельство, что они протекают в газовой фазе, поскольку окислитель (кислород, воздух либо кислородсодержащие смеси) также находится в газообразном состоянии. Топливо и окислитель могут смешиваться либо непосредственно в устройстве, в котором протекает процесс (горелке, сопловой насадке, реакторе), либо заранее, образуя предварительно перемешанную однородную гомогенную смесь. Если в такой смеси инициировать сложный химический процесс, то его характеристики уже не будут зависеть от условий смешения. В тех случаях, когда процесс протекает так быстро, что его характерные времена много меньше характерных времен масс,-теплообмена с окружающей средой, он целиком определяется лишь свойствами исходной смеси. Если при этом не возникает пространственных концентрационных неоднородностей, т. е. в ходе процесса состав реагирующей системы в любой точке реакционного пространства остается однородным (за счет, например, интенсивного перемешивания или циркуляции), то все характеристики процесса являются функциями только времени, а не координат (так называемая сосредоточенная постановка задачи). [c.11]

В — коэффициент, зависящий от свойств газообразного топлива. [c.110]

В энергетике термохимические свойства топлива обычно характеризуют его теплотворной способностью, которая равна количеству теплоты, выделяющемуся при сгорании 1 кг жидкого или твердого топлива и 1 м газообразного топлива до образования высших оксидов. Чем выше теплотворная способность топлива, тем больше ценность этого топлива. Теплотворная способность топлива может быть рассчитана, если известны его теплота сгорания и молекулярная масса [c.351]

Свойства газообразного топлива, обусловленные свойствами отдельных составляющих, характеризуют его теплотехнические и эксплуатационные особенности. [c.7]

ГАЗООБРАЗНОЕ ТОПЛИВО, ЕГО СВОЙСТВА И СЖИГАНИЕ [c.40]

Основные свойства газообразного топлива. Виды газообразных топлив. Их физико-химические свойства состав, удельный вес, токсичность, теплотворность, температура воспламенения. [c.101]

Мероприятия по технике безопасности обуславливаются следующими опасными свойствами газообразного топлива [c.103]

На срок службы моторных масел существенное влияние оказывает качество применяемого тошшва. Применение не этилированного бензина способствует снижению требованиям к диспергирующим, антикоррозионным и защитным свойствам масел, уменьшению износов деталей двигателя и позволяет увеличить срок службы масел в 1,5+2 раза. Перевод карбюраторных двигателей на газообразное топливо также позволят увеличить срок службы масла в 1,5 + 2 раза. [c.163]

Состав и свойства газов. К газообразным топливам относятся природные и попутные газы газы, получаемые при переработке нефти, генераторные газы, коксовый газ, доменный газ и другие, которые можно использовать как -топливо и сырье химической промышленности. [c.492]

Все виды газообразного топлива, о которых идет речь, в английском языке получили общее название 8М0. Сначала сокращение обозначало синтетический природный газ , однако один из защитников чистоты английского языка и логического мышления заметил, что то, что естественно, не может быть одновременно синтетическим. Так как к этому времени данное сокращение получило широкое распространение, нужно было придумать какое-то другое прилагательное или описательный термин, начинающийся с буквы 5. По-видимому, наиболее предпочтительной интерпретацией трех начальных букв 8Ы0 стал термин заменитель природного газа , но более логичным был бы термин дополнительный природный газ . Более логичным потому, что постоянно и неизменно заменяя природный газ каким-либо другим газом, мы могли бы свободно выбирать, конечно в определенных пределах, газ любого нужного нам типа и качества. С другой стороны, если бы замена была временной или дополнительной мерой в помощь существующему газоснабжению, то, очевидно, нужно было бы точно определить свойства заменителя, особенно характеристики его горения. Другими словами, поступающий в газораспределительные системы дополнительный газ должен обладать полной совместимостью с природным газом. Цель большинства проектов производства значительных объемов газа из жидких нефтепродуктов, твердого топлива или другого сырья — получение газа, полностью взаимозаменяемого с современными источниками, т. е. по нашему определению, дополнительного газа. В отдельных случаях (пока относительно редких, но, очевидно, более частых в будущем), когда запасы природного газа будут полностью исчерпаны и заменятся новым видом газа, будет означать заменитель природного газа . [c.18]

Читать еще:  Как подсоединить газовую горелку к баллону

Цель всех процессов газификации — превращение ископаемого топлива с высокой относительной молекулярной массой, высоким отношением углерода к водороду и часто с высоким содержанием загрязняющих примесей в чистое газообразное топливо, имеющее низкую относительную молекулярную массу, низкое отношение С/Н и пригодное для сетевого распределения. При производстве ЗПГ желательно, чтобы он как можно ближе воспроизводил все свойства и особенно характеристики горения природного газа. [c.87]

При высоких температурах сушки в качестве теплоносителя используют топочные газы, образующиеся при сжигании твердого, жидкого или газообразного топлива в печах или топках различной конструкции. Состав этих газов зависит как от физико-химических свойств сжигаемого топлива, так и от условий его горения. Для получения теплоносителя требуемой температуры топочные газы разбавляют воздухом. [c.211]

В настоящее время разрабатываются новые методы переработки топлива, основанные на использовании электрических свойств потоков горящих топлив. В связи с этим изучение электрофизических параметров процесса горения представляет важную научную задачу. Если относительно электрических свойств газообразных горящих топлив имеется достаточно большое количество данных 11], то для твердого топлива такие сведения почти отсутствуют. [c.71]

Парогазовый агент обладает комплексом достоинств, поскольку в нем сочетаются положительные свойства других рабочих агентов. Кроме того, он обладает также рядом существенных преимуществ перед ними по характеру воздействия на пласт. По составу.он представляет смесь продуктов сгорания жидкого или газообразного топлива с водяным паром, химически нейтральную к пластовой нефти, и является эффективным газовым, вытесняющим агентом, обладающим свойствами теплоносителя. [c.121]

Рассмотрены возможности применения парогаза для повышения нефтеотдачи пласта и интенсификации добычи нефти. Парогаз представляет собой смесь продуктов сгорания жидкого или газообразного топлива с водяным паром, химически нейтрален, обладает свойствами теплоносителя и вытеснителя. Рассмотрен процесс получения парогаза, основанный на том, что в одном реакционном объеме происходит сгорание жидкого или газообразного топлива при коэффициенте избытка воздуха, обеспечиваюш.ем бессажевый режим, и испарение воды, впрыскиваемой в продукты сгорания в количестве, необходимом для поддержания температуры смеси, заданной технологическим режимом. [c.151]

Из каменных и бурых углей, торфа, сланцев и древесины производят различное газообразное топливо, подчас сильно различающееся по своим свойствам и областям применения. [c.5]

Из краткого рассмотрения свойств и методов добывания различных видов горючего отчетливо видны существенные народнохозяйственные преимущества жидкого и газообразного топлива. [c.102]

Техническим анализом называют один из разделов аналитической химии, в котором изучаются методы определения состава и свойств сырья, вспомогательных материалов и конечной продукции различных производств. Большое место в техническом анализе занимают методы определения промежуточных и побочных продуктов, образующихся при различных химико-технологических процессах. Определение состава и свойств таких материалов, как твердое, жидкое и газообразное топливо, смазочные материалы, вода, сплавы, также входит в задачи технического анализа поэтому технический анализ является обязательной частью контроля не только химических, но и многих других производственных процессов в самых различных отраслях народного хозяйства. [c.9]

У газообразного топлива должно быть минимальное содержание непредельных углеводородов, механических примесей, паров воды оно должно обладать высокой стабильностью, т.е. возможно меньше изменять состав и свойства при транспортировании и хранении. [c.115]

В аппаратах с погружными горелками сжигают газообразное или жидкое топливо. Газообразное топливо по сравнению с жидким, обладает лучшими свойствами, которые позволяют более стабильно вести процесс горения при меньшем избытке -воздуха. Природные и попутные нефтяные газы легко транспор-тируются по трубам к потребителю и являются не только высоко- ь-качественным, но и очень дешевым топливом. В промышлен-ности вырабатывается ряд горючих газов, получаемых при крекинге нефтепродуктов, коксовании углей и химических процессах, которые также могут служить источником топлива для многих установок. [c.18]

В-третьих, в связи с ограниченностью нефтяных ресурсов возникла необходимость использования альтернативных топлив, производимых из твердых видов горючих ископаемых, более широкого использования газообразных углеводородных топлив, применения спиртов, эфиров и других соединений, получаемых из возобновляемого сырья. Жидкие и газообразные топлива ненефтяного происхождения отличаются от нефтепродуктов некоторыми особенностями, и изучение их эксплуатационных свойств, а также химмотологическое обоснование эффективного использования в двигателях приобретает все более важное значение. [c.12]

Основным свойством, по которому судят о ценности топлива, является его теплотворная способность, или калорийность. Так называют количество тепла (в ккал), которое выделяется при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 газообразного топлива. При лабораторных испытаниях теплотворную способность определяют в калориях на 1 г топлива. Оба выражения теплотворной способности численно равны. [c.57]

УПИ является главной организацией по разработке этой проблемы. Кипящий слой благодаря своим высоким теплообменным свойствам обеспечивает скоростной нагрев, особенно для тонких изделий. При этом важно отметить, что применение кипящего слоя позволяет осуществлять быстрый нагрев без превышения температуры греющей среды, т. е. не опасаясь пережога даже выступающих, тонких частей изделия. Хотя выбор способа обогрева кипящего слоя принципиально не важен, однако наиболее перспективно сжигание газообразного топлива непосредственно в слое. Поэтому мы проводили исследования в основном при сжигании топлива в слое. [c.219]

Поэтому преимущественное распространение получили тазодизели, в которых в конце такта сжатия газовоздушной смеси осуществляется впрыскивание запальной дозы дизельного топлива. Причем величина запальной дозы зависит от особенностей газодизеля (его размерности, уровня форсирования, свойств газообразного топлива) и может колебаться в широких пределах (от 5 до 50 %) [6.18, 6.20]. При конвертировании дизеля в газодизель требуется минимальное переоборудование двигателя, заключающееся в установке газовоздушного смесителя во впускной трубопровод с системой регулирования подачи газа при изменении нагрузочного режима (качественное регулирование) и некоторой конструктивной модернизации регулятора подачи запальной дозы дизельного топлива. [c.221]

Читать еще:  Все о газовых котлах отопления

Ненефтяные топлива существенно отличающиеся по физико-химическим и эксплуатационным свойствам и (в отдельных случаях) по агрегатному состоянию от традиционных. К этой группе могут быть отнесены спиртовые топлива, применяемые в чистом виде (метанол, этанол и их смеси с высшими спиртами), а также газообразные топлива — природный компримиро-ванный (сжатый) газ, природный сжиженный газ, сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан), аммиак, водород, генераторный и другие искусственные газы. [c.18]

В ряде экспериментальных работ установлена связь между электрическими свойствами горящих углеводородных топлив и процессом горения [1—2]. При этом было отмечено, что максимум элгктрической проводимости потока горящего газообразного топлива локализуется в зоне горения. [c.25]

В работе рассмотрено использование парогазовой смеси — смеси продуктов сгорания с водяным паром — для закачки в нефтяные пласты с целью увеличения коэффициента нефтеотдачи и увеличения нефтедобычи. Парогазовая смесь может быть получена сжиганием жидкого или газообразного топлива под давлением, необходимым для закачки ее в пласт с впрыском воды в конце зоны горения. Общее количество парогаза, получаемое с I кг топлива, составляет около 30 кг (13 кг пара и 17 /сг сухого газа). Сухие продукты сгорания, входящие в парогазовую смесь, характеризуются следующим составом СОг 13,2 % объемн.. О, 15% объемн., 85,3% объемн. Все компоненты активно участвуют в процессе вытеснения нефти из пласта. В призабойной зоне действие пара в парогазовой смеси аналогично действию чистого пара. Вода, образовавшаяся в результате конденсации пара, насыщается Oj и превращается в карбонизированную воду с хорошими нефтеотмывающими свойствами. Азот, составляющий значительную часть парогазовой смеси, частично растворяясь в нефти, будет способствовать увеличению ее объема и создавать условия для лучшего ее вытеснения. Кроме того, парогазовые смеси могут быть получены окислением воздухом высокообводненных горючих с содержанием их от 2 до 7% при неполном испарении воды (процесс Циммермана). [c.118]

Для большинства самостоятельных работ с раздаточным материалом предусмотрено оформление результатов изучения ве-щ,еств в таблицы, в которых выделены не все, а лишь основные свойства. Записи в таблицах направляют внимание учащихся ири наблюдениях, помогают правильно составить описание. К таким работам относят, например, ознакомление с образцами оксидов (например, оксидом магния, оксидом железа (III), оксидом фосфора (V), оксидом кремния, оксидом азота (IV), который выдается в плотно закрытых, запарафинировань ых пробирках) при изучении темы Кислород. Оксиды. Горение в VII классе. К подобным работам относят и ознакомление с различными видами топлива (например, каменным углем, коксом, горючими сланцами, торфом, некоторыми нефтепродуктами) при прохождении той же темы в VII классе. Для этого используют образцы пз готовых коллекций, а также местный материал. Учитель мол Смотреть страницы где упоминается термин Свойства газообразного топлива: [c.2] [c.276] [c.17] [c.9] Смотреть главы в:

СОСТАВ И СВОЙСТВА ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА

В газообразном топливе газовых месторождений преобладают метан СН4 (80.98 %), тяжелые уг­леводороды (этан, пропан, бутан и т. д.), водород, сероводород, в небольших количествах кислород, азот, углекислый газ и водяные пары. Состав газообразного топлива дается в процентах по объему [3, 12, 17], а расчеты ведут исходя из единиц объема сухого газа, взятого при нормальных условиях.

При окислении 1 м3 метана образуются углекислый газ, водяные пары и 36 МДж теплоты; этана — 63,8 МДж, пропана — 91,4 МДж, бутана — 120 МДж и т. д.

Природный газ не имеет цвета, запаха, вкуса, легче воздуха (плотность 0,75 кг/м3). Теплота сгора­ния 33.40 МДж/м3. Природный газ на человека действует удушающе, а смертельная доза — 25 % от объема помещения. Температура воспламенения в воздухе — это температура, которую должен иметь газ или газовое топливо, чтобы начался самопроизвольный процесс горения за счет выделения теплоты горящими частицами газа без подвода теплоты извне. Для метана температура воспламенения в воздухе 654.790 °С. При концентрации природного газа более 17 % — он огнеопасен.

Объемное содержание горючего газа в газовоздушной смеси, ниже (или выше) которого пламя не может самопроизвольно распространяться в этой смеси при наличии или внесении в нее источника вы­сокой температуры, называется нижним (верхним) пределом воспламенения, или нижним (верхним) пределом взрываемости данного газа. Пределы взрываемости газов в зависимости от объема воздуха помещения приведены в табл. 1.2 [28].

Для того чтобы своевременно обнаружить утечки, горючие газы подвергают одоризации, т. е. при­дают им резкий специфический запах. Газы одорируют после их очистки и осушки перед поступлением в магистральный газопровод в одоризационных установках при помощи одоранта — этилмеркаптана, в количестве 16 г на 1000 м3 природного газа. Одоризация считается эффективной, если наличие газа в воздухе может быть обнаружено при концентрации его, равной 1/5 от нижнего предела взрываемости. Это значит, что одоризация газа, имеющего нижний предел взрываемости 5 %, будет достаточной, если запах его хорошо ощутим в воздухе помещения при концентрации газа в нем 1 %. Основные требования к одоранту: должен мгновенно растворяться в газах и сгорать, не образовывая вредных для человека со­единений; не должен взаимодействовать с влагой и вызывать коррозию труб и оборудования.

Основные преимущества и недостатки газообразного топлива перед другими видами топлива:

• преимущества — легко транспортируется, не требует больших затрат физического труда (по срав­нению с твердым и жидким топливом), поддается автоматизированному процессу сжигания, не нужны складские помещения для хранения, хорошие санитарные условия на рабочем месте;

• недостатки — взрывоопасен (4.16 % от объема помещения), пожароопасен (при 17 % и более), удушающе действует на человека, трудно обнаружить утечку.

Содержание вредных примесей регламентируется ГОСТ 5542-87:

А) сероводород ^S — не более 2 г на 100 м3 газа;

Б) смола и пыль — не более 0,1 % на 100 м3, так как они приводят к закупоркам и отложениям на стенках труб, а пыль ухудшает процесс горения и приводит к засорению приборов;

В) нафталин — не более 10 г на 100 м3 летом и не более 5 г на 100 м3 газа зимой;

Г) аммиак КН3 — не более 2 г на 100 м3, так как токсичен и коррозионно воздействует на медные сплавы;

Д) влага нежелательна, так как увеличивает коррозию труб и арматуры, снижает теплоту сгорания, поэтому газ до подачи осушают специальными поглотителями; относительная влажность газа должна быть не более 60 % при самой низкой температуре в газопроводе.

Сжиженный газ имеет плотность 2,6 кг/м3 (т. е. тяжелее воздуха в 1,5 раза), теплоту сгорания 110.120 МДж/м3, предел взрываемости 1,5.9,5 % от объема помещения (при наличии искры), темпе­ратуру вспышки 750.850 °С. Зимняя смесь состоит из 75 % пропана и 25 % бутана, летняя — 25 % про­пана и 75 % бутана. Одорант (этилмеркаптан) используется в количестве 40 г на 1000 м3 газа, для того чтобы ощутить запах при концентрации 0,5 % от объема помещения.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×