при какой температуре кипит пропан
При какой температуре кипит газ пропан?
Так как пропан в обычных условиях является газом, то его температура кипения лежит в области отрицательных температур. Хотя при давлении в 16 атмосфер, пропан также переходит в жидкое состояние. Это свойство используют для его транспортировки.
Температура кипения пропана (она же температура сжижения) -42,09 градуса по Цельсию.
В обычных условиях это газ.
А это значит что кипит пропан при отрицательных температурах, а не при положительных.
356,73 градуса Цельсия (°С) или 629,88 градуса Кельвина (К)
При нормальном атмосферном давлении вода кипит при ста градусах. Это мы помнит со школьной скамьи.
Но зависит от атмосферного давления, например, скороварке вода закипит при 110- 120 градусах.
Еще температура кипения будет зависеть от примесей.
Но не будем углубляться и дадим ответ: 100 °С.
А вот если мы делаем очень концентрированный сироп : на 200 гр воды берем 800 гр сахара, то температура кипения данного сиропа будет уже 115 *С.
Топливо из нефти получают в процессе перегонки путем разделения на фракции в зависимости от температуры кипения.
При низкой температуре кипения получают высококачественный бензин, затем керосин, а потом мазут. Гудрон имеет температуру кипения 550 градусов, но его уже не используют в качестве топлива.
Испарение жидкости зависит не только от температуры, но и от давления. Кипение- это просто быстрое испарение. По отзывам людей, которые побывали в стратосфере, вода при низком давлении вскипает уже при температуре тела.
В космосе вода не может быстро остыть, так как нет контактной передачи температуры. Поэтому она быстро испаряется (вскипает). За счет испарения температура снижается и образуется кусок льда, который гораздо меньше первоначального объема воды и имеет «температуру космоса»- около 4К.
При какой температуре кипит пропан
Существует много мифов и неясных моментов в области горючих смесей. Давайте проясним их.
Базовые определения и термины
Я провел различия между топливными смесями и топливными растворами для горелок. В действительности ситуация более сложная, но перед тем как вдаваться в детали, давайте обратимся к науке. Так мы сможем упростить наши последующие объяснения.
Что такое кипение?
Кипение бутана и пропана
При какой самой низкой температуре мы не сможем получить пар из балона?
Когда температура смеси падает ниже точки ее кипения пар перестает выходить из балона.
Это будет зависеть от смеси газов. И об этом мы расскажем ниже…
Кипение изобутана
В чем отличие и что это отличие нам дает?
С технической точки зрения отличие заключается в снижении температуры кипения топливной смеси, которая все так же остается идеальным раствором.
Общие правила использования газового топлива в условиях низких температур
В процессе работы горелки нужно использовать часть тепла выделяемого при сгорании для подогрева болона. В этом поможет тепловой экран. Удобно в качестве теплового экрана использовать стеклоткань. Важно чтобы температура баллона была не более +50 градусов Цельсия.
Используя тепловой экран нужно постоянно контролировать температуру баллона. Так же следует обращать внимания на пластмассовые детали горелки и не допускать их оплавления.
Эксплуатация вертикальных газовых горелок (монтирующихся на баллон сверху)
Эксплуатация газовых горелок со шлангом
Газовая горелка со шлангом упрощает использование части тепла сгорающего газа для подогрева баллона. При достаточном нагреве баллона Вы можете убирать баллон за пределы теплового экрана и обеспечить максимальную экономию газа укрыв стеклотканью горелку и котелок. Основание под горелкой не должно протаивать. В критических ситуациях возможен подогрев баллона непосредственно на пламени горелки и постановка баллона на котелок стоящий на горелке. В этом случае нужно особенно внимательно контролировать температуру баллона и положение газового шланга относительно пламени.
Газовая горелка со шлангом или без?
- Газовая горелка со шлангом:
Выводы. В какой мороз будет работать моя горелка.
В реальности температура кипения топливной смеси будет изменяться вместе с изменением пропорции газов в смеси.
Смесь пропан-изобутан будет работать при низких температурах немного лучше чем смесь пропан-бутан. В любом случае не стоит брать с собой горелку без шланга если на маршруте ожидаются отрицательные температуры.
Если же планируется зимний поход, то горелки однозначно должны быть шланговые. Нужно понимать, что при температурах ниже 20 градусов Цельсия начинать использование нужно с согревания баллона.
При температуре 24 градуса Цельсия ниже ноля Ковеевский зеленый баллон перестает выдавать газ и без внешнего подогрева горелку не зажечь. Для зимних условий эксплуатации подходят только газовые горелки со шлангом и предпочтительно с испарительным контуром.
Какая температура у сжиженного пропана
Сжиженный углеводородный газ (СУГ) — это углеводороды или их смеси, которые при нормальном давлении и температуре окружающего воздуха находятся в газообразном состоянии, но при увеличении давления на относительно небольшую величину без изменения температуры переходят в жидкое состояние.
Сжиженные газы получают из попутных нефтяных газов, а также газоконденсатных месторождений. На перерабатывающих заводах из них извлекают этан, пропан, а также газовый бензин. Наибольшую ценность для отрасли газоснабжения имеют пропан и бутан. Их главное преимущество в том, что их легко хранить и перевозить в виде жидкости, а использовать в виде газа. Другими словами, для перевозки и хранения сжиженных газов используются плюсы жидкой фазы, а для сжигания — газообразной.
Сжиженный углеводородный газ получил широкое применение во многих странах мира, включая Россию, для нужд промышленности, жилищного и коммунально-бытового сектора, нефтехимических производств, а также в качестве автомобильного топлива.
Молекула пропана состоит из трех атомов углерода и восьми атомов водорода
Пропан
Для систем газоснабжения, эксплуатируемых в России, наиболее подходящим является технический пропан (C3H8), так как он имеет высокую упругость паров вплоть до минус 35°C (температура кипения пропана при атмосферном давлении — минус 42,1°C). Даже при низких температурах из баллона или газгольдера, наполненного пропаном, легко отбирать нужное количество паровой фазы в условиях естественного испарения. Это позволяет устанавливать газовые баллоны со сжиженным пропаном на улице зимой и отбирать паровую фазу при низких температурах.
Бутан
При сгорании молекулы бутана в реакцию вступают четыре атома углерода и десять атомов водорода, что объясняет его большую теплотворную способность по сравнению с пропаном
Бутан (C4H10) — более дешевый газ, но отличается от пропана низкой упругостью паров, поэтому применяется только при положительных температурах. Температура кипения бутана при атмосферном давлении — минус 0,5°C.
Температура газа в резервуарах системы автономного газоснабжения должна быть положительной, иначе испарение бутановой составляющей СУГ будет невозможно. Для обеспечения температуры газа выше 0°C используется геотермальное тепло: газгольдер для частного дома устанавливается подземно.
Смесь пропана и бутана
В коммунально-бытовой сфере используется смесь пропана и бутана технических (СПБТ), в быту называемая пропан-бутаном. При содержании бутана в СПБТ свыше 60% бесперебойная работа резервуарных установок в климатических условия России невозможна. В таких случаях для принудительного перевода жидкой фазы в паровую применяются испарители СУГ.
Особенности и свойства СУГ
Свойства сжиженных газов влияют на меры безопасности, а также конструктивные и технические особенности оборудования, в котором они хранятся, перевозятся и используются.
Отличительные особенности сжиженных газов:
Зависимость давления насыщенных паров пропан-бутановой смеси от температуры
Зависимость давления насыщенных паров пропан-бутановой смеси от температуры
Зависимость плотности пропан-бутановой смеси от ее состава и температуры
Таблица плотностей сжиженной пропан-бутановой смеси (в т/м³) в зависимости от ее состава и температуры
T — температура газовой смеси (среднесуточная температура воздуха); P/B — соотношение пропана и бутана в смеси, %
Основные свойства сжиженного газа
Одним из наиболее важных свойств пропана и бутана, отличающих их от других видов автомобильного топлива, является образование при свободной поверхности над жидкой фазой двухфазной системы жидкость – пар, вследствие возникновения давления насыщенного пара, т.е. давления пара в присутствии жидкой фазы в баллоне.
В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем, создавая в нем определенное давление. При уменьшении давления газ мгновенно испаряется. Испарение сжиженного газа в баллоне продолжается до тех пор, пока образовавшиеся пары сжиженного газа не достигнут насыщения.
Это свойство пропана и бутана позволяет хранить газ в небольших объемах, что очень важно. В качестве примера рассмотрим рис. 1. Давление насыщенного пара бутана составляет 0,1 МПа при 0 °С и 0,17 МПа при 15 °С, а давление насыщенного пара пропана при этих же температурах 0,59 и 0,9 МПа соответственно.
Рис. 1. Зависимость давления насыщенных паров пропана и бутана от температуры
Это различие приводит к значительной разнице в давлении смеси при изменении пропорции пропана и бутана. Давление растет при увеличении температуры, что приводит к большим изменениям объема сжиженного газа, находящегося в жидком состоянии.
Следовательно, если сжиженный газ в жидком состоянии полностью заполняет баллон и температура продолжает увеличиваться, то давление будет быстро расти, что может привести к разрушению баллона.
Поэтому никогда не заполняйте баллон сжиженным газом полностью. Обязательно оставляйте паровую подушку, объем которой равен 10% от полной емкости баллона.редуктор.
В условиях холодного климата (или зимой) в сжиженном нефтяном газе – смеси пропана и бутана, – предназначенном для использования в качестве автомобильного топлива, должен преобладать пропан для лучшей газификации смеси.
На газозаправочные станции, поступает сжиженный нефтяной газ двух марок: летний ГТБА – пропан-бутан автомобильный с содержанием 50 + 10% пропана, остальное бутан и зимний ПА – пропан автомобильный с содержанием 90 + 10% пропана.
Изменение давления насыщенных паров Р смеси пропана и бутана в зависимости от температуры в баллоне показано на рис. 2.
Рис. 2. Зависимость давления насыщенных паров смеси пропана и бутана от температуры
Если мощность двигателя, работающего на бензине, принять за 100%, то мощность двигателя, работающего на газе, будет примерно равна 90%, что приводит к снижению максимальной скорости примерно на 4%, но не надо забывать об экономии денежных средств. Мировое соотношение цены бензина к газу – 10:6.
Снижение мощности двигателя происходит по причине более низкой, чем у бензина, теплоты сгорания газа (см. табл.2).
И в результате происходит неполное наполнение цилиндров двигателя газо-воздушной смесью. Иногда ранней установкой угла опережения зажигания до ВМТ на 3 – 5° этот недостаток пытаются устранить. В условиях эксплуатации большой разницы при движении автомобиля на газе или на бензине не ощущается.
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.
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.
Основные физико-химические свойства компонентов СУГ и продуктов их сгорания
К основным характеристикам СУГ относят:
Важными характеристиками являются пределы взрываемости при смешении с воздухом, быстрота распространения огня при горении, условия для полного сгорания.
Температура испарения/конденсации
При нормальном давлении составляет:
Если температура газов поднимается выше этих значений, они начинают испаряться, при опускании ниже – конденсироваться. Как правило, сжиженный газ поставляется в форме смеси (бутан+пропан). Поэтому фактическая температура испарения/конденсации зависит от их соотношения.
Обычно газ, поставляемый зимой, сохраняет испаряемость до минус 20 °C. Но иногда производитель поставляет смесь с повышенным количеством бутана. Это приводит к тому, что даже при небольшом понижении температуры ниже нуля газ перестает испаряться.
Температура воспламенения
При этих значениях температуры газ может воспламениться даже при отсутствии открытого огня – если имеются предметы, которые нагреты до высокой температуры, но еще не светятся.
Теплота сгорания
Этот параметр характеризует количество тепла, выделяемое при сгорании 1 м3 газа. Он равен:
Пределы взрываемости
Это очень важная с точки зрения безопасности характеристика. При определенном соотношении смесь газов с воздухом или кислородом может взрываться. Вероятность взрыва зависит от скорости распространения огня. Чем она выше, тем опаснее ситуация. В свою очередь скорость распространения огня зависит от пропорции газов. Нужно иметь в виду, что при увеличении температуры границы взрываемости расширяются.
При смешении газа с воздухом он становится взрывоопасным при следующих соотношениях:
Плотность
Плотность газообразной фазы в норме составляет:
Плотность жидкой фазы – 0,5…0,6 кг/л.
Как видим, пары СУГ весят больше воздуха, плотность которого равна 1,29 кг/м3. Это приводит к тому, что при утечках газ собирается внизу помещения, где в относительно малом количестве может образовать с воздухом взрывоопасную смесь. Визуально это может быть похоже на дымку или стелющийся туман. При утечках из подземных коммуникаций и емкостей СУГ заполняют непроветриваемые углубления, подвалы, канализационные колодцы и остаются там довольно долго. Визуально обнаружить утечки трудно. Не выходя на поверхность, они растекаются под землей на довольно большие расстояния.
Объемное расширение
Объемное расширение жидкой фазы в 16 раз выше, нежели у воды. Это создает опасность разрыва баллона при увеличении температуры.
Степень сгораемости
Чтобы газ сгорал полностью, на 1 м3 его паров должно приходиться:
При испарении 1 кг жидкого газа образуется:
При испарении 1 л газа образуется:
Скорость распространения огня
Пламя горящего бутана распространяется с максимальной скоростью 0,826 м/сек, пропана – 0,821 м/сек.
Цвет и запах
Чистые СУГ бесцветны и лишены запаха. Это создает опасность неконтролируемых утечек с последующим образованием взрывоопасных смесей. Чтобы облегчить своевременное обнаружение утечек, СУГ подвергают одоризации (приданию запаха) техническим этилмеркаптаном.
Технические характеристики
На вопрос: «Каким образом химические и физические свойства связаны с техническими особенностями этой смеси?», стоит рассматривать все возможные варианты ответов.
СПБТ (смесь пропан-бутан техническая)
Газы углеводородные сжиженные Пропан-бутан, в дальнейшем СУГ (Газы углеводородные сжиженные) — смеси углеводородов, которые при нормальных условиях (атмосферное давление и Т воздуха = 0°С) находятся в газообразном состоянии, а при небольшом повышении давления (при постоянной температуре) или незначительном понижении температуры (при атмосферном давлении) переходят из газообразного состояния в жидкое.
В сосудах (цистернах, резервуарах, баллонах) для хранения и транспортировки СУГ одновременно находится в 2-х фазах: жидкой и парообразной. СУГ хранят, транспортируют в жидком виде под давлением, которое создаётся собственными парами газа. Это свойство делает СУГ удобными источниками снабжения топливом коммунально-бытовых и промышленных потребителей, т.к. сжиженный газ при хранении и транспортировке в виде жидкости занимает в сотни раз меньший объем, чем газ в естественном (газообразном или парообразном) состоянии, а распределяется по газопроводам и используется (сжигается) в газообразном виде.
Сжиженные углеводородные газы, подаваемые в населенные пункты, должны соответствовать требованиям ГОСТ 20448-90. Для коммунально-бытового потребления и промышленных целей стандартом предусматривается выпуск и реализация СУГ трех марок: ПТ — пропан технический; СПБТ — смесь пропана и бутана техническая; БТ — бутан технический.
| 1.1. Углеводородные сжиженные газы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.1.2. Марки 1.2.1. В зависимости от содержания основного компонента марки сжиженных газов приведены в табл. 1. |
| Таблица 1 |
| Марка | Наименование | Код ОКП |
| ПТ | Пропан технический | 02 7236 0101 |
| СПБТ | Смесь пропана и бутана технических | 02 7236 0102 |
| БТ | Бутан технический | 02 7236 0103 |
1.3.1. По физико-химическим показателям, сжиженные газы должны соответствовать требованиям и нормам, приведенным в табл. 2.
| Наименование показателя | Норма для марки | Метод испытания | ||
| ПТ | СПБТ | БТ | ||
| 1. Массовая доля компонентов, %: | По ГОСТ 10679 | |||
| сумма метана, этана и этилена | Не нормируется | |||
| сумма пропана и пропилена, не менее | 75 | Не нормируется | ||
| сумма бутанов и бутиленов, не менее | Не нормируется | — | 60 | |
| не более | 60 | — | ||
| 2. Объемная доля жидкого остатка при 20 °С, %, | По п. 3.2 | |||
| не более | 0,7 | 1,6 | 1,8 | |
| 3. Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при температуре: | По п. 3.3 или ГОСТ 28656 | |||
| плюс 45 °С,не более | 1,6 | 1,6 | 1,6 | |
| минус 20 °С,не менее | 0,16 | — | — | |
| 4. Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %, не более | 0,013 | 0,013 | 0,013 | По ГОСТ 22985 |
| в том числе сероводорода, не более | 0,003 | 0,003 | 0,003 | По ГОСТ 22985 или ГОСТ 11382 |
| 5. Содержание свободной воды и щелочи | Отсутствие | По п. 3.2 | ||
| 6. Интенсивность запаха, баллы, не менее | 3 | 3 | 3 | По ГОСТ 22387.5 и п.3.4 настоящего стандарта |
Применение СУГ по маркам связано с наружными температурами, от которых зависит упругость(давление) паров сжиженных газов, находящихся в баллонах на открытом воздухе или в подземных резервуарах. В зимних условиях при низких температурах, для создания и поддержания необходимого давления в системах газоснабжения, в составе сжиженного газа должен преобладать более легко испаряющийся компонент СУГ- пропан. Летом основной компонент в СУГ — бутан.
Этилмеркаптан — легкоиспаряющаяся жидкость с резким неприятным запахом.
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )