Deggāzes: nosaukumi, īpašības un pielietojums

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Deggāzes ir vielas ar zemu siltumspēju. Šī ir gāzveida degvielas galvenā sastāvdaļa, ko izmanto pilsētu apgādei ar gāzi, rūpniecībā un citās dzīves jomās. Šādu gāzu fizikāli ķīmiskās īpašības ir atkarīgas no nedegošu komponentu un kaitīgu piemaisījumu klātbūtnes to sastāvā.

Uzliesmojošu gāzu veidi un izcelsme

Degošās gāzes satur metānu, propānu, butānu, etānu, ūdeņradi un oglekļa monoksīdu, dažkārt ar heksāna un pentāna piemaisījumiem. Tos iegūst divos veidos – no dabīgām atradnēm un mākslīgi. Dabiskas izcelsmes gāzes - degviela, organisko vielu sadalīšanās dabiska bioķīmiska procesa rezultāts. Lielākā daļa atradņu atrodas mazāk nekā 1,5 km dziļumā un sastāv galvenokārt no metāna ar nelieliem propāna, butāna un etāna piemaisījumiem. Palielinoties sastopamības dziļumam, palielinās piemaisījumu procentuālais daudzums. Ražots no dabas atradnēm vai kā saistītās naftas atradņu gāzes.

Visbiežāk dabasgāzes atradnes koncentrējas nogulumiežu iežos (smilšakmeņos, oļos). Pārklājošais un apakšējais slānis ir blīvi mālaini ieži. Zoles galvenokārt ir eļļa un ūdens. Mākslīgais - degošsgāzes, kas iegūtas dažāda veida cietā kurināmā (koksa u.c.) un naftas pārstrādes atvasināto produktu termiskās apstrādes rezultātā.

Sausos laukos ražoto dabasgāzu galvenā sastāvdaļa ir metāns ar nelielu daudzumu propāna, butāna un etāna. Dabasgāzei raksturīgs nemainīgs sastāvs un tā pieder sausās gāzes kategorijai. Naftas rafinēšanas laikā un no jauktām gāzeļļas atradnēm iegūtās gāzes sastāvs nav nemainīgs un ir atkarīgs no gāzes faktora vērtības, eļļas rakstura un naftas un gāzes maisījumu atdalīšanas apstākļiem. Tas satur ievērojamu daudzumu propāna, butāna, etāna, kā arī citu vieglo un smago ogļūdeņražu, kas atrodas eļļā, līdz pat petrolejas un benzīna frakcijām.

Uzliesmojošu dabasgāzu ieguve ir tās izvadīšana no zarnām, savākšana, liekā mitruma noņemšana un sagatavošana transportēšanai pie patērētāja. Gāzes ražošanas īpatnība ir tāda, ka visos posmos no rezervuāra līdz gala lietotājam viss process ir noslēgts.

Deggāzes un to īpašības

Apkures jauda ir maksimālā temperatūra, kas izdalās pilnīgas sausas gāzes sadegšanas laikā teorētiski nepieciešamajā gaisa daudzumā. Šajā gadījumā izdalītais siltums tiek tērēts sadegšanas produktu sildīšanai. Metānam šis parametrs °С ir 2043, butāns - 2118, propāns - 2110.

Aizdegšanās temperatūra - zemākā temperatūra, pie kuras notiek spontānas aizdegšanās process bez ārēja avota, dzirksteles vai liesmas iedarbības, pateicoties gāzes daļiņu izdalītajam siltumam. ŠisŠis parametrs ir īpaši svarīgs, lai noteiktu bīstamās zonās izmantojamo ierīču pieļaujamo virsmas temperatūru, kas nedrīkst pārsniegt aizdegšanās temperatūru. Šādai iekārtai tiek piešķirta temperatūras klase.

Uzliesmošanas punkts ir zemākā temperatūra, pie kuras (pie šķidruma virsmas) izdalās pietiekami daudz tvaiku, lai aizdegtos no mazākās liesmas. Šo īpašību nevajadzētu vispārināt uz uzliesmošanas temperatūru, jo šie parametri var ievērojami atšķirties.

Gāzes/tvaika blīvums. To nosaka salīdzinājumā ar gaisu, kura blīvums ir vienāds ar 1. Gāzes blīvums 1 - krīt. Piemēram, metānam šis rādītājs ir 0,55.

Uzliesmojošu gāzu bīstamība

Deggāzes apdraud trīs to īpašības:

1. Uzliesmojamība. Nekontrolētas gāzes aizdegšanās dēļ pastāv aizdegšanās risks;
2. Toksicitāte. Saindēšanās risks ar gāzi vai degšanas produktiem (oglekļa monoksīds);
3. Nosmakšana skābekļa trūkuma dēļ, ko var aizstāt ar citu gāzi.

Sadegšana ir ķīmiska reakcija, kas ietver skābekli. Šajā gadījumā enerģija tiek atbrīvota siltuma, liesmas veidā. Uzliesmojošā viela ir gāze. Gāzes sadegšanas process ir iespējams trīs faktoru klātbūtnē:

• Aizdedzes avots.
• Deggāzes.
• Skābeklis.

Ugunsdrošības mērķis ir novērst vismaz vienu no faktoriem.

Metāns

Tā ir bezkrāsaina, bez smaržas, viegla, uzliesmojoša gāze. Nav toksisks. Metāns veido 98% no visām dabasgāzēm. To uzskata par galveno, kas nosaka dabasgāzes īpašības. Tas ir 75% oglekļa un 25% ūdeņraža. Masas kubs. metri - 0,717 kg. Tas sašķidrinās 111 K temperatūrā, savukārt tilpums samazinās 600 reizes. Zema reaģētspēja.

propāns

Propāna gāze ir uzliesmojoša gāze, bezkrāsaina un bez smaržas. Tas ir reaktīvāks nekā metāns. Dabasgāzes saturs ir 0,1-11 masas%. Līdz 20% saistītajās gāzēs no jauktiem gāzes un naftas atradnēm, līdz 80% cietā kurināmā pārstrādes produktos (brūnās un melnās ogles, akmeņogļu darva). Propāna gāzi izmanto dažādās reakcijās, lai iegūtu etilēnu, propilēnu, zemākos olefīnus, zemākos spirtus, acetonu, skudrskābi un propionskābi, nitropaparafīnus.

Butāna

Deggāze bez krāsas, ar savdabīgu smaržu. Butāna gāze ir viegli saspiežama un gaistoša. Satur naftas gāzē līdz 12% pēc tilpuma. Tās tiks iegūtas arī naftas frakciju plaisāšanas rezultātā un laboratorijā Vurca reakcijas rezultātā. Sasalšanas temperatūra -138 oC. Tāpat kā visas ogļūdeņraža gāzes, tas ir uzliesmojošs. Kaitīgs nervu sistēmai, ieelpojot izraisa elpošanas aparāta darbības traucējumus. Butānam (gāzei) ir narkotiskas īpašības.

Ītans

Etāns ir bezkrāsaina un bez smaržas gāze. ogļūdeņražu pārstāvis. Dehidrogenēšana pie 550-650⁰ С noved pie etilēna, virs 800^{0 С noved pie acetilēna. Dabiskās un saistītās gāzēs līdz 10%. Tas izceļas ar zemas temperatūras destilāciju. Eļļas krekinga laikā izdalās ievērojams daudzums etāna. Laboratorijas apstākļos to iegūst ar Vurca reakciju. Tā ir galvenā izejviela vinilhlorīda un etilēna ražošanai.}

Ūdeņradis

Caurspīdīga gāze bez smaržas. Netoksisks, 14,5 reizes vieglāks par gaisu. Ūdeņradis pēc izskata ir līdzīgs gaisam. Tas ir ļoti reaģējošs, tam ir plašas uzliesmošanas robežas, un tas ir ļoti sprādzienbīstams. Iekļauts gandrīz visos organiskajos savienojumos. Visgrūtāk saspiežamā gāze. Brīvais ūdeņradis dabā ir ārkārtīgi reti sastopams, taču tas ir ļoti izplatīts savienojumu veidā.

Oglekļa monoksīds

Bezkrāsaina gāze, bez smaržas un garšas. Svars 1 cu. m - 1, 25 kg. Tas ir atrodams augstas kaloritātes gāzēs kopā ar metānu un citiem ogļūdeņražiem. Palielinot oglekļa monoksīda īpatsvaru degošajā gāzē, siltumspēja samazinās. Ir toksiska ietekme uz cilvēka ķermeni.

Uzliesmojošu gāzu izmantošana

Degošām gāzēm ir augsta siltumspēja, un tāpēc tās ir ļoti ekonomisks kurināmais. Plaši izmanto sadzīves vajadzībām, spēkstacijās, metalurģijā, stikla, cementa un pārtikas rūpniecībā, kā automobiļu degvielu, būvmateriālu ražošanā.

Uzliesmojošu gāzu izmantošana par izejvielām tādu organisko savienojumu ražošanai kā formaldehīds, metilspirts, etiķskābe, acetons, acetaldehīds, ir saistīts ar to klātbūtnito ogļūdeņražu sastāvs. Metānu kā galveno degošu dabasgāzu sastāvdaļu plaši izmanto dažādu bioloģisko produktu ražošanā. Lai iegūtu amonjaku un dažādu veidu spirtus, tiek izmantota sintēzes gāze - metāna pārvēršanas produkts ar skābekli vai ūdens tvaiku. Metāna pirolīze un dehidrogenēšana rada acetilēnu, kā arī ūdeņradi un kvēpus. Savukārt ūdeņradis tiek izmantots amonjaka sintezēšanai. Deggāzes, galvenokārt etāns, tiek izmantotas etilēna un propilēna ražošanai, ko vēlāk izmanto kā izejvielas plastmasas, mākslīgo šķiedru un sintētiskās gumijas ražošanā.

Sašķidrināts metāns ir daudzsološs degvielas veids daudzām tautsaimniecības nozarēm. Sašķidrināto gāzu izmantošana daudzos gadījumos sniedz lielus ekonomiskos ieguvumus, samazinot materiālu izmaksas transportēšanai un risinot gāzes piegādes problēmas atsevišķās jomās, kā arī ļauj veidot izejvielu krājumus ķīmiskās rūpniecības vajadzībām.