Физико-химические свойства газообразных топлив

Газообразное топливо представляет собой смесь горючих и негорю-чих (балластных) газов.

В зависимости от происхождения горючие газы подразделяются на природные и искусственные.

К искусственным относятся газы, получаемые на газовых заводах в процессе термической переработки твердых и жидких топлив, а также го-рючие газы, выделяющиеся в качестве вторичных продуктов некоторых производств: при производстве кокса, переработки нефти.

К природным газам относят: 1) горючие газы, добываемые из чисто газовых месторождений; 2) горючие газы, добываемые из газоконденсат-ных месторождений; 3) попутные нефтяные газы.

Свойства газообразного топлива определяются свойствами отдельных горючих и негорючих газов, а также примесей, содержащихся в них.

К горючим газам относятся углеводороды, водород H ₂и оксид угле-рода CO.

Углеводороды предельного ряда(С _n H _2n+2)составляют основную горю-чую часть природного газа. Они характеризуются высокой теплотой сго-рания, не имеют цвета и запаха, не токсичны, но оказывают слабое нарко-тическое действие при большой концентрации. При скоплениях в помеще-ниях более 10 % способны вызывать удушье из-за недостатка кислорода. С повышением молекулярной массы увеличиваются плотность, способность конденсации и теплота сгорания газа.

Углеводороды непредельного ряда (С _n H _2n) входят в больших количе-ствах в искусственные газы, а по свойствам сходны с предельными углево-дородами.

Водород —горючий газ без цвета, запаха и вкуса, не токсичен, при-сутствует во всех искусственных газах.

Оксид углерода —горючий газ без цвета, запаха и вкуса, очень токси-чен, тяжелее воздуха, образуется при неполном сгорании топлива, содер-жится в больших количествах в искусственных газах.

Негорючая часть состоит из углекислого газа CO ₂, азота N ₂, кислоро-

да O ₂.

Углекислый газ не имеет цвета и запаха, со слабым кисловатым вку-сом, не токсичен, химически инертен, при больших скоплениях может вы-звать удушье.

Азот —газ без цвета, запаха и вкуса, не горит и не поддерживает го-рения. При температурах выше 1300 ^оС возможно образование окислов азота, которые являются высокотоксичным компонентом продуктов сгорания.

Кислород —газ без цвета, запаха и вкуса, не горит, но поддерживаетгорение, содержится в небольших количествах в некоторых искусственных газах. В присутствии влаги активно способствует коррозии металла газо-проводов и арматуры.

К примесям относят сероводород H ₂ S, водяные пары H ₂ O, аммиак NH ₃, цианистые соединения(синильная кислота HCN), пыль, смолы и пр.

Сероводород —бесцветный горючий газ с характерным запахом, мо-жет содержаться в искусственных и плохо очищенных природных газах. Сероводород и продукт его сгорания сернистый газ весьма токсичны и разрушают металл.

Аммиак —бесцветный газ с острым запахом нашатыря, вредная итоксичная примесь.

Цианистые соединения могут содержаться в коксовых газах в резуль-тате соединения углерода с аммиаком.

Пары воды вызывают коррозию, при высоких давлениях образуют суглеводородами кристаллогидратные соединения, которые закупоривают газопроводы.

Нафталин, смолы, пыль —балластные примеси, которые откладыва-ются на стенках газопроводов, засоряют фильтры, арматуру.