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气割用乙炔与丙烷的区别

[日期:2016-11-11] 来源:  作者: [字体: ]
  氧气-丙烷与氧气-乙炔的比较

  一: 乙炔(C2H2)

  是利用电石与水作用所产生的气体 ,也称电石气。它是一种无色的碳氢化合物。

  1)在标准状态下,其相对分子量是 26.038,密度1.17kg/m3;在温度20℃、压力101.324kPa下,密度为:1.09kg/m3,比空气轻。

  2)乙炔在纯氧中完全燃烧时的化学反应式为:

  C2H2 +2.5O2 =2CO2 +H2O+1302.7kJ/mol

  由上式可知,1个体积乙炔完全燃烧的理论耗氧量为2.5个体积。由于气割(气焊)时乙炔火焰是空气中燃烧,外焰部分由空气中的氧助燃,故在割炬混合室中乙炔与氧的比例达到1:1.1时就形成中性火焰。 温度为3100℃。当混合比1:1.2,即氧化焰时,火焰的最高温度约3300℃

  3)乙炔的燃烧热值 ( 标准状态 ) :

  高热值: 58502kJ / m3 ,低热值:56488kJ / m3

  乙炔的燃烧速度: 7.5m / s( 在纯氧中 ) ,4.7m / s( 在空气中 ) 。

  4)回火的速度也相当快,所以规定乙炔各级管路部位均要加装中央回火防止器和岗位回火防止器,并要经常检查其安全性。发生回火时必须立即关闭乙炔阀,切断乙炔气源。 回火排除以后再点火时,一定要先给一些氧气吹除残余碳粒。

  5)乙炔的点火温度为 305 ℃。

  乙炔分子中的碳与碳之间是不饱和的叁键。所以乙炔化学性质很活泼,极容易发生燃烧爆炸事故。使用中要严格按照安全操作规程进行。

  由于乙炔化学性质很活泼,极易发生燃烧爆炸事故。纯乙炔当温度大于200~300℃时即发生聚合反应。发生聚合时温度升高很容易发生爆炸,爆炸时气体温度达到2500~3000℃,压力增大10~12倍。压力愈高,则聚合过渡爆炸的温度愈低。温度愈高,则聚合过渡爆炸的压力愈低。为了解决乙炔的聚合爆炸的危险性,将乙炔溶解在丙酮里,装在有填料的专用溶解乙炔钢瓶中。

  二:丙烷(C3H8)

  1) 是气割中常用的燃气,相对分子质量为44.097,密度为1.96kg/m 3  。

  2) 丙烷在纯氧中完全燃烧时的化学反应式为 :  C3H8 +5O2 =3CO 2 +4H2O+2221.5kl/mol

  由上式可知,1个体积丙烷完全燃烧的理论耗氧量为5个体积。当丙烷火焰在空气中燃烧时,实际耗氧量3.5个体积即形成中性火焰(比乙炔多消耗2.4个体积的氧),火焰的温度为2520℃(比乙炔低约580℃)。而氧化焰的最高温度约2700℃(比乙炔低约600℃)。耗氧量比乙炔高。

  3) 丙烷的燃烧热值 (标准状态):

  高热值: 101266kJ/m 3 ,低热值:93240kJ/m 3 。 丙烷的燃烧速度为:2m/s(在纯氧中),1.5m/s(在空气中)。

  总热值比乙炔高,但每克分子的燃烧热低于乙炔,火焰温度较低,且火焰热量较分散。

  4)丙烷的点火温度为 580℃。

  丙烷分子中的碳与碳之间是饱和键,化学性质比乙炔稳定,使用中比炔安全

  氧—丙烷火焰温度虽不如氧 -乙炔火焰温度高,但火焰比较柔和,体积发热量比乙炔大。

  使用注意事项: 氧-丙烷切割与氧-乙炔相比,虽然安全得多,但丙烷毕竟是可燃性气体,使用中如不注意操作注意事项,也容易发生火灾等事故。

  1)丙烷的比重比较大,所以气瓶必须放置在通风良好的地方,不要放在地下室、半地下室或通风不良的场所,防止气体漏出存于低洼处遇火造成火灾。

  2)丙烷气瓶将要用完时,瓶内应留有余气,便于充装前检查气样和防止其他气体进入瓶内。

  3)当气瓶着火时,应立即关闭瓶阀。如果无法靠近,可用大量冷水喷射,使瓶体降温,然后关闭瓶阀,切断气源灭火,同时防止着火的瓶体倾倒。当不能制止气瓶阀门泄漏时,应将瓶体移至室外安全地带,让气体逸出,直到瓶内气体排尽为止 三: 丁烷(C4H10)的相对分子质量为58.12, 其总热值高于丙烷。丁烷在纯氧中完全燃烧时化学反应式为: C4H10+ 6.5O2  — 4CO2+5H2O

  由上式可知,1个体积丁烷完全燃烧的理论耗氧量为6.5个体积。空气中燃烧时形成中性火焰的耗氧量为4.5个体积(比乙炔多消耗3.4个体积的氧),氧耗量比丙烷高。丁烷与氧或空气的混合气体的爆炸范围窄[1.5%~8.5%(体积分数)]不易发生回火。但因其火焰温度低,故不单独用作气割的燃气。

  根据使用效果、成本、气源情况等综合分析,丙烷是乙炔的比较理想的代用燃气,丙烷的使用量在所有乙炔代用燃气中是最多的。

  总结:

  1)乙炔分子中的碳与碳之间是不饱和的叁键。所以乙炔化学性质很活泼,极容易发生燃烧爆炸事故。使用中要严格按照安全操作规程进行。

  2)丙烷分子中的碳与碳之间是饱和键,化学性质比乙炔稳定,使用中比乙炔安全,虽然安全得多,但丙烷毕竟是可燃性气体,使用中如不注意操作注意事项,也容易发生火灾等事故。

  3)氧—丙烷火焰温度虽不如氧 -乙炔火焰温度高,但火焰比较柔和,体积发热量比乙炔大。(总热值比乙炔高,但每克分子的燃烧热低于乙炔,火焰温度较低,且火焰热量较分散)
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