Элементарный состав горючих газов

Горючие газы представляют собой механическую смесь простых горючих и балластных газов. Уравнение элементарного состава сухой массы горючего газа имеет вид:

С_nН_2n+2+С_nН_2n+Н₂+СО+Н₂S+СО₂+N₂+О₂=100%.

В горючую часть входят:

Углеводороды предельного ряда (алканы) составляют горючую часть природных газов и имеют общую химическую формулу С_nН_2n+2. Первый в этом ряду – метан CH₄, последующие – этан C₂H₆, пропан C₃H₈, бутан C₄H₁₀, пентан C₅H₁₂, гексан С₆Н₁₄. Они входят в состав природных и искусственных газов.

Предельные углеводороды характеризуются высокой теплотой сгорания, не имеют цвета и запаха, не коррозионны, не токсичны, но оказывают слабое наркотическое действие при большой концентрации в воздухе. При скоплении в помещении более 10% по объему они способны вызвать удушье из-за недостатка кислорода в воздухе. С увеличением молекулярной массы углеводородов повышается их теплота сгорания, плотность и способность конденсации.

Непредельные углеводороды (алкены) входят в значительных количествах в искусственные газы. Их общая химическая формула С_nН_2n. Первые три члена – этилен C₂H₄, пропилен C₃H₆ и бутилен C₄H₈. По свойствам они схожи с предельными углеводородами.

Водород (Н₂) имеется во всех искусственных газах. Это горючий газ без цвета, запаха и вкуса, нетоксичен. В реакциях горения водород весьма активен.

Окись углерода СО - горючий газ без цвета, запаха и вкуса, очень токсичен. Содержится в больших количествах в искусственных газах, а также образуется при неполном сгорании топлива, входит в состав искусственных газов.

Сероводород Н₂S - горючий газ без цвета с резким запахом тухлых яиц. Может содержаться в искусственных и неочищенных природных газах. Сероводород и продукт его сгорания сернистый газ SО₂ очень токсичны и коррозионны, разрушают металлы, образуя с железом пирофорные соединения, способные самовоспламеняться в воздухе.

В негорючую часть входят:

Углекислый газ СО₂ не имеет цвета и запаха, со слабым кисловатым вкусом, не токсичен, но при скоплении в помещении способен вызвать удушье из-за недостатка кислорода в воздухе. Химически инертен. Входит в состав природных и искусственных газов.

Азот N₂ - газ без цвета, запаха и вкуса, не горит и не поддерживает горение, нетоксичен. При высоких температурах, например, в топках промышленных агрегатов, возможно образование окислов азота, являющихся высокотоксичными компонентами продуктов сгорания. Азот входит в состав природных и искусственных газов.

Кислород О₂ - газ без цвета, запаха и вкуса, не горит, но поддерживает горение. Содержится в небольших количествах в некоторых искусственных газах. В присутствии влаги активно способствует коррозии металла газопроводов и арматуры.

В рабочей массе горючих газов кроме перечисленных элементов могут быть:

Аммиак NH₃ - бесцветный газ с острым запахом нашатырного спирта, это вредная токсичная примесь некоторых искусственных газов.

Цианистые соединения, в первую очередь синильная кислота НСN, могут образовываться в коксовых газах в результате взаимодействия углерода топлива с аммиаком. При нормальных условиях синильная кислота – бесцветная легкая жидкость с весьма высокими токсичными и коррозионными свойствами.

Пары воды могут содержаться в недостаточно осушенных газах. При высоких давлениях они образуют с тяжелыми углеводородами кристаллогидратные соединения, внешне напоминающие частички снега или льда, которые закупоривают газопроводы. Кроме того, влага способствует коррозии металла.

Нафталин, смолы и пыль, откладываясь на внутренних стенках газопроводов, уменьшают их сечение, а при плохой очистке газов – закупоривают отдельные участки газопроводов, преждевременно засоряют фильтры, арматуру и другие устройства.

Дата добавления: 2015-08-09