Gaseous na gasolina: paglalarawan, mga katangian, pamamaraan ng produksyon, aplikasyon

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2024-01-02 14:03

Gas fuel ay kilala mula pa noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo. Noon ay itinayo ng sikat na inhinyero na si Lenoir ang kanyang unang gas internal combustion engine. Ang aparatong ito ay primitive at nagtrabaho nang walang pre-compression ng combustion chamber. Ang mga modernong makina ay hindi tugma para dito. Ngayon, ang paggamit ng mga gas na panggatong ay hindi limitado sa mga kotse. Ang pangkalikasan, mura at abot-kayang uri ng gasolina na ito ay aktibong sumasakop ng higit at higit pang mga bagong niches at aktibong ginagamit sa lahat ng sektor ng pambansang ekonomiya. Ang artikulong ito ay nagbibigay ng isang paglalarawan, mga katangian ng gasolina. Sa mga pangkalahatang termino, inilalarawan nito kung paano ginawa at ginagamit ang mga ito.

Pangkalahatang impormasyon

Ang gaseous fuel ay isang substance na lubhang nasusunog. Ang kalidad at kapaki-pakinabang na ari-arian na ito ay ginagamit sa iba't ibang sangay ng agham atteknolohiya. Halimbawa, ang populasyon at industriya ay lalong gumagamit ng mga gaseous fuel boiler. Sa gasolinang ito, ang mga oxide (dioxide) ng carbon, carbon dioxide vapors, pati na rin ang mga elemento tulad ng nitrogen, hydrogen, oxygen at iba pang mga impurities ay maaaring naroroon sa iba't ibang dami. Ang mga modernong aparato na tumatakbo sa gas na gasolina ay napaka-sensitibo sa kemikal na komposisyon ng gumaganang gas. Kung hindi ito nakakatugon sa mga pamantayang inirerekomenda ng tagagawa, malamang na mabigo ang kagamitan at kakailanganin ang magastos na pagkukumpuni.

Lahat ng sangkap na bumubuo sa mga gas ay maaaring hatiin sa nasusunog at hindi nasusunog. Ang una, bilang karagdagan sa methane, ay ethane, propane at butane. Ang sumasabog at, nang naaayon, nasusunog ay carbon monoxide at hydrogen. Ang hydrogen ay lalong mapanganib. Ito ay para sa kadahilanang ito na hindi inirerekomenda na iimbak ito sa mga silindro ng gas. Ang pinakamahusay na solusyon ay ang pagbili ng hydrogen generator. Kinukuha ng device na ito ang hydrogen mula sa distilled water kung kinakailangan. Kaya, ang banta ng pagpapasabog ng malaking volume ng gas ay inalis.

Ang estado ay isang monopolyo sa pakyawan na kalakalan ng mga likido at gas na panggatong. Ipinapahiwatig nito ang estratehikong kahalagahan ng ganitong uri ng hilaw na materyal.

Pag-uuri ng gasolina ayon sa pinanggalingan

Tulad ng likido, ang mga gas na panggatong ay maaaring minahan bilang isang mineral, o maaaring gawin sa mga artipisyal na kondisyon. Sa unang kaso, ang naturang gasolina ay tinatawag na natural, at sa pangalawa -artipisyal.

Nagtala ang mga espesyalista ng mga pagkakaiba sa komposisyon ng mga likido at gas na panggatong na nakuha mula sa iba't ibang rehiyon. Dahil sa mga pagkakaiba sa komposisyon ng kemikal, mayroon ding mga bahagyang pagkakaiba sa dami ng init na inilabas sa panahon ng pagkasunog. Ang natural na gas na gasolina ay halos ganap na (95-99%, depende sa field) ay binubuo ng tinatawag na methane (chemical formula - CH_{4). Ang gasolinang ito ay tinatawag na natural gas. At ito ang pinakamurang pinagkukunan ng enerhiya ngayon. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang ganitong uri ng mga mapagkukunan ng enerhiya ay aktibong ginagamit sa lahat ng mga sektor ng pambansang ekonomiya. Gayunpaman, ang lahat ng mga pakinabang ay natatabunan ng mababang antas ng kaligtasan ng mga device na nagpapatakbo sa mga gas na panggatong. Regular na lumalabas sa media ang mga nakakagambalang balita tungkol sa mga aksidente at nasawi ng tao bilang resulta ng mga paglabag sa mga patakaran para sa pagpapatakbo ng mga instalasyon ng gas.}

Ang mga artipisyal na gas na panggatong ay kinabibilangan ng mga sangkap na nakuha mula sa pagproseso ng mga solid o likidong panggatong. Ang pinakakaraniwan at tanyag na mga uri nito ay ang mga coke cracking gas. Ang pag-iilaw, tubig at pinaghalo na mga gatong ay maaari ding isama sa grupong ito. Depende sa kemikal na komposisyon ng isang partikular na gas, ang antas ng init na inilabas sa panahon ng pagkasunog ay nag-iiba sa isang malawak na hanay. Ang mga naturang sangkap ay lubos na sumasabog. Para sa kadahilanang ito, inirerekomenda ang mga ito na ihalo sa natural na gas bago sunugin. Ang panukalang ito ay nagdaragdag sa kaligtasan ng pagpapatakbo ng mga device na nagpapatakbo sa gaseous fuel sa pamamagitan ng isang order ng magnitude. Ang mga manipulasyong ito ay isinasagawa sa mga espesyal na gamit na base. Tapos ganyanang gas ay ibinibigay sa end user sa mga cylinder o kung hindi man. Ngunit sa kabila ng katotohanan na ang naturang halo ay hindi gaanong mapanganib, kailangan pa rin itong pangasiwaan nang may matinding pag-iingat, bilang pagsunod sa lahat ng mga patakaran at regulasyon para sa pagtatrabaho sa mga pressure vessel at mga regulasyon sa kaligtasan. At hindi lang ito ang panganib. Ang substance na ito ay nakakalason at ang paglanghap ay maaaring magdulot ng malubhang kahihinatnan at maging ng kamatayan.

Pag-uuri ng gasolina ayon sa layunin

Ang gasolina sa gaseous form ay ginagamit kapwa sa mga thermal installation at sa internal combustion engine. Alinsunod dito, sa batayan na ito, maaari itong hatiin sa gasolina ng motor at gasolina ng boiler-furnace.

Ang natural na gas ay tradisyonal na ginagamit bilang boiler at furnace fuel. Sa mga bihirang kaso, ginagamit ang artipisyal na gasolina. Ang parehong uri ng gasolina, na may ilang additives lang, ay ginagamit din sa pag-refuel ng mga kotse.

Paglalarawan ng natural gas

Mahirap labis na timbangin ang kahalagahan ng mineral na ito para sa ekonomiya ng ating estado at sa pag-unlad ng ekonomiya ng mundo sa kabuuan. Maraming mga kotse, gaseous fuel boiler, power plant at pinagsamang init at power plant ang gumagamit nito. Batay sa mga inaasahang presyo para sa asul na gasolina (kung minsan ay tinatawag ang natural na gas), ang mga badyet ng estado ay iginuhit.

Higit sa 90% ng gas na ito ay binubuo ng mga methane molecule (CH_{4). Bilang karagdagan sa methane, ang natural na gas ay naglalaman din ng butane na may propane, nitrogen, carbon dioxide, singaw ng tubig at iba pang mga impurities (sila ay itinuturing na nakakapinsala). ATSa maliit na dami, ang natural na gas ay naglalaman din ng mga inert gas (helium at iba pa). Ito ay pinaniniwalaan na ang huli ay may kapaki-pakinabang na epekto sa mga makina, aparato at mekanismo na nagpapatakbo sa gas, at pinapabuti din ang pisika ng mga proseso ng pagkasunog ng gasolina. Ang kaangkupan ng gasolina para sa paggamit, ang kalidad nito ay hinuhusgahan ng porsyento ng mga bahagi ng hydrocarbon.}

Ang natural na gas ay hindi lamang isang mahalagang gasolina, ngunit isa ring hilaw na materyal para sa ilang industriya. Kaya, mula sa methane na nilalaman nito, ang malalaking kemikal na halaman ay gumagawa ng hydrogen. Upang maganap ang reaksyong ito, dapat itong ma-oxidized. Bilang karagdagan sa hydrogen, ang acetylene ay ginawa mula dito. Batay sa mga sangkap na ito, ang lahat ng uri ng aldehydes, methyl alcohol (isang napakalason at mapanganib na sangkap), ammonia, acetone, acetic acid, at iba pa ay ginawa. Gayunpaman, nananatili ang katotohanan na ang pangunahing lugar ng paggamit ng natural na gas ay ang pagkasunog ng mga gas na panggatong para sa layunin ng iba't ibang mekanismo ng pagmamaneho (mga makina ng kotse) at mga aparatong boiler.

Mga pangunahing katangian ng mga gas

Lahat ng mga gas (hindi lang gasolina) ay pinagsama ng medyo maliit na density index. Para sa itinuturing na natural na gas at mga artipisyal na analogue nito, ang halaga nito ay pinananatili sa rehiyon na 0.8 kilo bawat metro kubiko. Bahagyang mas mataas ang density ng liquefied gaseous fuel at humigit-kumulang 2.3 kilo bawat metro kubiko.

Ang mga gas ay kadalasang nakakalason na substance. Tumataas ang toxicity habang tumataas ang nilalaman ng mga carbon oxide atmga compound ng sulfur na may hydrogen sa gas. Sa nilalaman ng isa o higit pang porsyento ng mga inilarawang mapaminsalang gas sa atmospera, ang isang tao ay makakalanghap ng nakamamatay na dosis ng isang nakalalasong substance sa loob ng tatlong minuto.

Ang mga gas na pinag-uusapan ay sumasabog. Bukod dito, sa pagtaas ng porsyento ng carbon monoxide at hydrogen, ang panganib ng pagpapasabog ay tumataas. Isang kawili-wiling tampok: kapag ang nilalaman ng mga sangkap na ito ay higit sa 74%, ang posibilidad ng pagsabog ng gas ay halos zero.

Mga pangunahing katangian ng gasolina

Sa isang paghahambing na pagsusuri ng isang partikular na uri ng gasolina, gumagana ang mga eksperto gamit ang mga sumusunod na konsepto: fuel moisture, sulfur content, ash (nalalabi), calorific value at heat output.

Ang kapasidad ng pag-init ay tumutukoy sa sapat na temperatura para sa proseso ng pagkasunog na may pinakamababang nilalaman ng oxygen. Kasabay nito, walang hangin o nasusunog na timpla ang karagdagang pinainit.

Ang solid residue mula sa combustion field ay tinatawag na abo. Hindi na siya masunog. Ang slag ay ang parehong abo, pagkatapos lamang matunaw. Ang pagbuo ng sangkap na ito ay negatibong nakakaapekto sa pagpapatakbo ng buong sistema, bumabara sa kagamitan sa gasolina. Samakatuwid, mahalagang isaalang-alang ang indicator na ito sa panahon ng paggawa ng disenyo.

Ang isang mahalagang tagapagpahiwatig ay kahalumigmigan. Ito ay negatibong nakakaapekto sa mga katangian ng gasolina. Ang presensya nito ay nagdudulot ng pagtaas sa dami ng tambutso, pagbaba sa kahusayan ng pag-install.

Ang mga produkto ng pagkasunog ng sulfur at mga compound nito ay nagdudulot at nagpapagana ng mga proseso ng kaagnasan sa mga ibabawbakal na bahagi ng mga makina at mga sistema ng tambutso. Bilang karagdagan, mayroon silang negatibong epekto sa kapaligiran at kalusugan ng tao. Samakatuwid, ang indicator na ito ay napakahalaga ding isaalang-alang.

Ang calorific value ay isang napakahalagang katangian. Ito ay isinasaalang-alang sa pagkalkula at disenyo ng kagamitan at nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang pagkonsumo ng gasolina. Ang halagang ito ay tinutukoy sa pang-eksperimentong paraan. Para sa mga layuning ito, ginagamit ang isang espesyal na calorimeter. Ang isang kilalang halaga (masa) ng gasolina ay sinusunog at ang pagbabago sa temperatura ng tubig ng calorimeter ay naitala. Pagkatapos ay sapat na upang palitan ang nakuhang impormasyon sa formula at kalkulahin ang init ng pagkasunog.

Kaugnay na gas

Kung ang natural na gas ay kinukuha mula sa mga borehole, ang nauugnay na gas ay isang by-product ng produksyon ng langis. Ang nilalaman ng methane sa naturang gas ay medyo mas mababa kaysa sa tradisyonal na natural na gas. Gayunpaman, ang pagkasunog ng mga gas na panggatong ay gumagawa ng katulad na init.

By-product na gas (kaugnay) ay ginagawa din ng mga plantang metalurhiko. Sa mga negosyong ito, ang gasolina ay ibinubuga sa mga hurno. Ito ang mga tinatawag na coke oven at blast-furnace gas. Bilang isang patakaran, ang mga gas na ito ay sinusunog sa site (pinakain sa isang pugon o istasyon ng boiler). Ang isang katulad na by-product ay ginawa sa malalalim na minahan, na kadalasang humahantong sa mga sakuna.

Paggawa ng gas sa pamamagitan ng dry distillation

Ang artificial gas ay nakukuha sa pamamagitan ng karagdagang pagproseso ng solid (liquid) fuel. Sa ganitong paraan, maaaring makuha ang tinatawag na producer gas at dry distillation gas.

Kapag tuyoang distillation fuel ay nabubulok sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura. Sa kasong ito, kinakailangan upang ibukod ang pag-access ng isang ahente ng oxidizing (hangin). Pagkatapos ng isang serye ng mga hakbang, ang orihinal na gasolina ay nabubulok sa sarili nitong gas, tar compound at coke. Ang eksaktong komposisyon ng mga produktong nabuo ay depende sa paunang komposisyon ng gasolina at sa mga kondisyon ng proseso (pangunahin sa temperatura).

Ang proseso ng distillation, na nagaganap sa mataas na temperatura (sa rehiyon na 1000 - 1100 degrees Celsius), ay tinatawag na coking. Ang mga produkto ng agnas sa kasong ito ay ang aktwal na gas (coke) at coke. Ang density at init ng pagkasunog ng nagresultang gas ay medyo mababa (0.5 kilo bawat metro kubiko at 16,000 kilojoules bawat metro kubiko, ayon sa pagkakabanggit). Ang isang toneladang karbon sa panahon ng paggamot na ito ay ginagawang 350 metro kubiko ng gas. Maaaring mag-iba ang indicator na ito at depende sa mga kondisyon ng proseso at sa komposisyon ng kemikal at pinagmulan ng feedstock (coal).

Mayroon ding low-temperature na dry distillation. Binubuo ito sa pagproseso ng solid fuel na may temperatura sa rehiyon na 500 degrees Celsius. Sa pamamaraang ito, ang pinakamababang halaga ng gas ay nabuo (hindi hihigit sa 30 metro kubiko bawat tonelada ng mga hilaw na materyales). Ang pangunahing produkto sa kasong ito ay resin, na higit pang ginagamit sa paggawa ng mga langis at panggatong ng motor.

Pagkuha ng gas sa pamamagitan ng gasification ng solid fuels

Ang isa sa mga karaniwang pamamaraan para sa pagkuha ng mga gas na panggatong ay ang tinatawag na gasification. Binubuo ito sa chemical-thermal treatment ng solid fuels (ang pinagsamang epekto ng mataas na temperaturaat paggamot sa kemikal). Ang mga carbon atom na nakapaloob sa solid fuel ay nakikipag-ugnayan at tumutugon sa tubig at singaw, na bumubuo ng isang gas (gasolina). Sa panahon ng proseso ng gasification, nangyayari rin ang dry distillation. Ang gas generator ay isang aparato para sa gasification ng solid fuels (pangunahin ang karbon). Ang aparatong ito ay gumagawa ng mga sumusunod na sangkap: methane, hydrogen at carbon monoxide. Bilang karagdagan sa mga tunog na gas, gumagawa din ng mga hindi nasusunog na substance (carbon dioxide, oxygen na may nitrogen at water vapor).

Mga disenyo ng mga generator ng gas - isang malaking pagkakaiba-iba. Ang scheme at ang listahan ng mga node ay pangunahing nakasalalay sa uri ng feedstock. Sa pangkalahatan, ito ay isang silindro na may mga dingding na metal. Ito ay may mga butas para sa bentilasyon (air intake) at para sa paglabas ng nabuong gas. Pinipilit ang supply ng hangin, gamit ang malalakas na bentilador. Ang disenyo ay dapat magbigay ng hatch para sa operator. Ang gasolina ay ikinarga sa bubong. Kaya, sa panlabas, ang yunit na ito ay masakit na kahawig ng kilalang "potbelly stove". Gayunpaman, may isang pagkakaiba - ang kawalan ng tsimenea.

Ang gas generator ay batayan lamang ng buong pag-install, ang core, wika nga. Kung titingnan mo ang mga diagram ng naturang kagamitan, magiging malinaw na ang lahat ng iba pang bahagi at device ay idinisenyo upang dalhin ang gas sa normal na estado (paglilinis, pagpapalamig, at iba pa).

Mga kalamangan ng paggamit at paggamit ng gas

Ang komposisyon ng gaseous fuel ay nagbibigay-daan sa epektibong paggamit nito bilang alternatibo sa tradisyunal na gasolina, fuel oil atdiesel. Nauubos ang reserba ng langis. Ayon sa mga eksperto, tatagal ito ng ilang dekada. Marami pang gas reserves. Kaya, ang aktibong pagpapakilala at paggamit ng mga kagamitang pang-gas sa lahat ng sektor ng pambansang ekonomiya, kung hindi man malulutas, ay ipagpaliban man lang ang matinding problema ng kakulangan ng mga hilaw na materyales ng hydrocarbon.

Ang pangalawa at napakahalagang bentahe ay ang relatibong kadalisayan ng mga produktong gas combustion kumpara sa mga tambutso ng makina ng gasolina. Sa madaling salita, ang mga makina at mekanismo na nagpapatakbo sa mga gas na panggatong ay higit na palakaibigan sa kapaligiran at hindi masyadong nagpaparumi sa kapaligiran. Sa mga metropolitan na lugar at malalaking lungsod, ang problemang ito ay lalong talamak. Samakatuwid, nagsusumikap ang mga awtoridad na ilipat ang buong fleet ng pampublikong sasakyan sa mga bagong pamantayan sa kapaligiran.

Ang ikatlong bentahe ay ang kakayahang ayusin ang makina sa mga personal na pangangailangan at kagustuhan sa pamamagitan ng pagsasaayos ng komposisyon ng pinaghalong. Sa hinaharap, magbibigay-daan ito sa iyo na huwag mag-overpay ng dagdag na pera.

Ang pang-apat na benepisyo ay upang taasan ang kapaki-pakinabang na buhay ng engine at taasan ang oras sa pagitan ng kumpletong pagpapalit ng langis ng engine. Pagkatapos ng lahat, ang gas, hindi tulad ng mga produktong petrolyo, ay hindi nag-aalis ng grasa (langis) mula sa mga ibabaw ng mga gasgas na bahagi ng mekanismo (engine).

Ikalimang - ang pinaghalong gas ay may mas mataas na kakayahan sa pagpapasabog kumpara sa tradisyonal na gasolina. Nagbibigay-daan ito sa iyo na makabuluhang taasan ang lakas ng makina ng sasakyan.

Ika-anim - hindi tulad ng solid at liquid fuel, ang mga gas na panggatong ay hindi kailangang painitin bago mag-iniksyon. Ito ay positiboparehong nakakaapekto sa pagiging maaasahan ng buong system at lahat ng mga tagapagpahiwatig ng pagganap nang walang pagbubukod.

Ikapitong bentahe: sa paggamit ng gas injection sa mga cylinder ay nagiging mas pare-pareho. Kaya, ang kinis ng takbo at pagpapatakbo ng mga mekanismo sa pagmamaneho ay tumataas, ang pagkasira ng mga bahaging may mataas na load.

Sa kasamaang palad, hindi palaging lahat ng inilarawan na benepisyo ay nakakamit. Kadalasan, ang mga may-ari ng sasakyan ay nagko-convert ng mga makina ng gasolina sa gasolina upang makatipid ng pera sa pagkakaiba sa mga gastos sa gasolina. Gayunpaman, ang makina ay idinisenyo para sa gasolina o diesel. Kaya ang hindi masyadong maayos na pagkakaugnay na gawain ng lahat ng bahagi. Kinakalkula ng mga inhinyero na kapag ang isang kotse ay inilipat mula sa gasolina patungo sa gas, ang makina ay nawawalan ng halos 20 porsiyento ng kapangyarihan nito. Upang mabayaran ang pagkawala, maraming may-ari ang nagpapataas ng compression ratio ng espasyo ng combustion chamber. Lubos nitong binabawasan ang buhay ng makina. Ang isa pang panukala ay ang pag-install ng isang turbocharging system. Ngunit ang kaganapang ito ay kailangang mamuhunan ng maraming pera. Ang pagpapatakbo ng isang makina o boiler house sa mga likido at gas na gasolina ay nagpapakita ng ganap na magkakaibang mga tagapagpahiwatig ng pagganap. Bukod dito, ang kalamangan ay malayo sa pagiging nasa panig ng solid fuels.