Сёння шмат дамоў і вытворчасцей выкарыстоўваюць прыродны газ. Гэты газ пастаянна развіваецца ў сусветным маштабе, і, як чакаецца, у наступныя дзесяцігоддзі будзе расці яшчэ больш. Выкарыстоўваць прыродны газ вельмі важны параметр выкарыстоўваецца ў свеце хіміі. Гаворка ідзе пра каларыйнасці. Гэта параметр, які выкарыстоўваецца для вызначэння якасці прыроднага газу. Дзякуючы гэтаму кошт газу, неабходны для пэўных дзеянняў, і, такім чынам, яго эканамічны кошт можа быць зніжаны.
Аднак якая каларыйнасць? У гэтым пасце вы зможаце ведаць усё пра каларыйнасць, вам трэба працягваць чытаць 🙂
Індэкс
Вызначэнне каларыйнасці
Каларыйнасць газу складае колькасць энергіі на адзінку масы або аб'ёму, якая вылучаецца пры поўным акісленні. Гэта акісленне не вядома для жалеза. Вельмі часта, калі вы чуеце нейкую хімію, думаеце пра акісленне як такое. Акісленне - гэта паняцце, якое абазначае страту электронаў ад рэчыва. Калі гэта адбываецца, яго станоўчы зарад павялічваецца, і кажуць, што ён акісляецца. Згаданае акісленне адбываецца ў працэсе гарэння.
Спальваючы прыродны газ, мы атрымліваем энергію для стварэння электрычнасці, падагрэву вады і г.д. Таму важна ведаць колькасць энергіі, якую здольны выпрацоўваць газ на адзінку масы альбо аб'ёму, каб вызначыць яго якасць. Паводле чым вышэй яго каларыйнасць, тым менш колькасць газу мы будзем выкарыстоўваць. У гэтым заключаецца важнасць якасці газу ў адносінах да эканамічных выдаткаў.
Для вымярэння каларыйнасці выкарыстоўваюцца розныя адзінкі вымярэння. Кілажулі і кілакалорыі выкарыстоўваюцца як для масы, так і для аб'ёму. Як і ў ежы, тут і ў газах ёсць кілакалорыі. Гэта не што іншае, як энергія, якая выдзяляецца ў працэсе акіслення. Калі гаворка ідзе пра масу, то яна разлічваецца ў кіладжалях на кілаграм (кДж / кг) або кілакалорыях на кілаграм (ккал / кг). Калі спасылацца на аб'ём, гаворка пойдзе пра кіраджоль на кубічны метр (кДж / м3) або кілакалорыі на кубічны метр (ккал / м3).
Больш высокая ці меншая каларыйнасць
Калі мы гаворым тэарэтычна, то каларыйнасць газу ўнікальная і пастаянная. Аднак, калі справа даходзіць да яго прымянення на практыцы, мы можам знайсці два іншыя азначэнні. Адзін спасылаецца да вышэйшай каларыйнасці, а іншая - да ніжняй. Першы лічыць, што вадзяная пара, якая ўтвараецца ў працэсе гарэння, цалкам кандэнсуецца. Пры гэтым улічваецца цяпло, якое выпрацоўваецца газам пры змене фазы.
Мяркуючы, што ўсе элементы, якія ўдзельнічаюць у гарэнні, прымаюцца пры нулявых градусах. Каб адбылося гарэнне, павінна быць паветра, якое таксама забяспечвае энергіяй. Такім чынам, калі і рэагенты, і прадукты, якія ўдзельнічаюць у гарэнні, даведзены да нуля градусаў да і пасля, вадзяная пара будзе цалкам кандэнсавацца. Гэтая вадзяная пара ідзе ад вільготнасці, уласцівай паліву, і ад вільготнасці, якая ўтвараецца пры акісленні вадароду ў паліве.
З іншага боку, ніжняя каларыйнасць не ўлічвае энергію што вылучаецца пры фазавай змене газу. Улічыце, што вадзяная пара, якая змяшчаецца ў газах, не кандэнсуецца. Не змяняючы фазы, ён не вызваляе энергію і не мае дадатковага ўводу. У гэтай сітуацыі ад акіслення паліва паступае толькі энергія.
Прамысловае выкарыстанне
Калі гаворка ідзе пра рэальнасць у галінах вытворчасці энергіі, то найбольшую цікавасць уяўляе меншая каларыйнасць. Гэта тлумачыцца тым, што газы згарання звычайна маюць больш высокую тэмпературу, чым кандэнсацыя вадзяной пары. Такім чынам, энергія з-за фазавай змены газу не ўлічваецца.
Прадстаўляючы энергію, якую газ можа выдзяляць падчас яго акіслення, мы таксама можам ведаць якасць згаданага газу. Чым больш каларыйнасць мае газ, тым менш нам спатрэбіцца колькасці. У прамысловасці вельмі важна ўлічваць гэтыя фактары. Чым вышэйшая якасць газу, тым ніжэйшыя выдаткі на вытворчасць. Чым больш стабільная каларыйнасць газу, танней будзе кошт аперацый.
Меры і кантроль, якія праводзяцца ў гэтых аперацыях, цалкам залежыць ад таго, які тып кампаніі гэта робіць. Аднак, незалежна ад кампаніі (прыроднага газу, вадасховішча, свідравіны альбо біягазу), яны вычарпальна кантралююць гэты параметр. Ён таксама шырока выкарыстоўваецца ў такіх галінах, як металургія, шкляныя заводы, цэментныя заводы, нафтаперапрацоўчыя заводы, генератары энергіі і нафтахімічная прамысловасць.
Аналітычныя вымярэнні
Мы пракаментавалі, што каларыйнасць з'яўляецца вельмі важным параметрам і што ў галінах ёсць метады яе вымярэння і кантролю. Існуюць розныя метады вызначэння каларыйнасці газу. Самая старажытная і вядомая - гэта каларыметр бомбы.
Гэты спосаб складаецца ва ўвядзенні газу ў герметычна закрытую ёмістасць пастаяннага аб'ёму. Кантэйнер павінен быць ізаляваны ад іншых матэрыялаў альбо ад магчымых змен у вымярэнні. Пасля ўвядзення газу для яго ўзгарання выкарыстоўваецца іскра. Для вымярэння тэмпературы ставіцца тэрмометр. Пры гэтым змене тэмпературнага значэння мы збіраемся вымераць цяпло, якое выдзяляецца ў выніку рэакцыі акіслення.
Хоць гэты спосаб вельмі дакладны, у выніку ён спажывае ўвесь газ пры згаранні. Акрамя таго, гэта лічыцца перарывістым метадам вымярэння. Такім чынам, гэты метад не выкарыстоўваецца ў буйных галінах, якія спажываюць газ.
Бесперапыннае вымярэнне гэтага газу вырабляецца з дапамогай Інтэрнэт-газавай храматаграфіі. Гэта складаецца з падзелу кампанентаў узору газу ў храматаграфічнай калонцы. Звычайна гэта капілярная трубка, у якой знаходзіцца нерухомая фаза, і мы ўводзім газ, які з'яўляецца рухомай фазай. Кампаненты газу ўтрымліваюцца пры адсорбцыі нерухомай фазы, змяняючы час элюцыі ў залежнасці ад яго малекулярнай масы. Чым меншая малекулярная маса, тым меншы час элюцыі і наадварот. Па меры выхаду газаў з калоны яны сустракаюцца з селектыўным дэтэктарам вуглевадародаў. Яны працуюць з дапамогай цеплаправоднасці.
Пры аналізе вынікаў, атрымліваецца храматаграма. Гэта не што іншае, як графік, дзе паказана, які працэнт кожнага вуглевадароду знаходзіцца ў газе, які мы аналізавалі. З гэтай інфармацыяй каларыйнасць можна вылічыць пазней.
Вы ўжо ведаеце нешта большае пра магутнасць каларыйнасці і пра тое, якое значэнне яна мае пры выпрацоўцы прыроднага газу ці іншых газаў.
Будзьце першым, каб каментаваць