Gaasi küttevõime määratlus, kasulikkus ja mõõtmine

Gaasi küttevõime

Praegu kasutavad paljud kodud ja tööstused maagaasi. See gaas on pidevas globaalses kasvus ja eeldatavasti kasvab see ka järgnevatel aastakümnetel veelgi. Kasutada maagaas keemiamaailmas kasutatakse väga olulist parameetrit. See on umbes kütteväärtus. Seda parameetrit kasutatakse maagaasi kvaliteedi määramiseks. Tänu sellele saab vähendada teatud tegevuseks vajalikke gaasikulusid ja seega ka nende majanduslikke kulusid.

Mis on aga kütteväärtus? Selles postituses saate kõike teada kütteväärtusest, peate lihtsalt lugemist jätkama 🙂

Kütteväärtuse määratlus

Gaasi põletamine

Gaasi kütteväärtus on täieliku oksüdeerumise korral vabanev energia kogus massi- või ruumalaühiku kohta. See oksüdeerumine pole raua jaoks teada. Keemiat kuuldes mõeldakse oksüdatsiooni kui sellisena. Oksüdeerimine on mõiste, mis viitab elektronide kadumisele ainest. Kui see juhtub, suureneb selle positiivne laeng ja öeldakse, et see oksüdeerub. Mainitud oksüdeerumine toimub põlemisprotsessis.

Maagaasi põletamisel saame energiat elektrienergia loomiseks, vee soojendamiseks jne. Seetõttu on selle kvaliteedi määramiseks oluline teada energiahulka, mida gaas on võimeline tekitama massi- või ruumalaühiku kohta. Vastavalt mida suurem on selle kütteväärtus, seda vähem on kogust gaasi, mida me kasutame. Selles peitub gaasi kvaliteedi tähtsus majanduskulude suhtes.

Kütteväärtuse mõõtmiseks kasutatakse erinevaid mõõtühikuid. Kilodžaule ja kilokaloreid kasutatakse nii massi kui ka mahu jaoks. Nagu toidus, nii on siin gaasides ka kilokaloreid. See pole midagi muud kui oksüdatsiooniprotsessi käigus eralduv energia. Kui tegemist on massiga, arvutatakse see kilodžaulides kilo kohta (kJ / kg) või kilokalorites kilo kohta (kcal / kg). Kui viidata mahule, räägime kilodžaulidest kuupmeetri kohta (kJ / m3) või kilokalorit kuupmeetri kohta (kcal / m3).

Suurem või väiksem kütteväärtus

Maagaasipõleti

Kui räägime teoreetiliselt, on gaasi kütteväärtus kordumatu ja konstantne. Selle rakendamisel võime siiski leida kaks muud määratlust. Üks viitab kõrgemale kütteväärtusele ja teine ​​madalamale. Esimene leiab, et põlemisprotsessi käigus tekkiv veeaur on täielikult kondenseerunud. See võtab arvesse soojust, mis tekib faasi muutumisel gaasist.

Eeldades, et kõik põlemisel osalevad elemendid võetakse null kraadi juures. Põlemiseks peab olema õhk ja see õhk annab ka energiat. Seega, kui nii reaktandid kui ka põlemisel osalevad tooted viiakse enne ja pärast nullikraadini, kondenseerub veeaur täielikult. See veeaur pärineb kütusele omasest niiskusest ja niiskusest, mis tekib kütuses oleva vesiniku oksüdeerumisel.

Teiselt poolt madalam kütteväärtus ei võta energiat arvesse mis vabaneb gaasi faasimuutusest. Mõelge, et gaasides sisalduv veeaur ei kondenseeru. Kui faasi ei muudeta, ei vabasta see energiat ja pole täiendavat sisendit. Selles olukorras on energia sisend ainult kütuse oksüdeerimisel.

Tööstuslikuks kasutamiseks

Kütteväärtuse tööstuslik kasutamine

Kui rääkida energia tootmise tööstuse reaalsusest, siis pakub kõige rohkem huvi madalam kütteväärtus. Seda seetõttu, et põlemisgaasid on tavaliselt kõrgemal temperatuuril kui veeauru kondenseerumine. Seetõttu ei arvestata gaasi faasimuutusest tulenevat energiat.

Esitades energiat, mida gaas on oksüdeerimisel võimeline vabastama, saame teada ka nimetatud gaasi kvaliteeti. Mida rohkem on gaasi kütteväärtust, seda vähem vajame seda kogust. Tööstuses on väga oluline neid tegureid arvesse võtta. Mida kõrgem on gaasi kvaliteet, seda madalamad on tootmiskulud. Stabiilsem gaasi kütteväärtus, odavam on toimingute maksumus.

Nende toimingute suhtes rakendatavad meetmed ja kontroll sõltuvad täielikult ettevõtte tüübist. Kuid olenemata ettevõttest (maagaas, reservuaar, kaev või biogaas) kontrollivad nad seda parameetrit ammendavalt. Seda kasutatakse laialdaselt ka sellistes tööstusharudes nagu metallurgia, klaasivabrikud, tsemenditehased, rafineerimistehased, elektrigeneraatorid ja naftakeemia.

Analüütilised mõõtmised

Gaasikromatograafia

Oleme kommenteerinud, et kütteväärtus on väga oluline parameeter ja et tööstustel on meetodeid selle mõõtmiseks ja kontrollimiseks. Gaasi kütteväärtuse määramiseks on erinevaid meetodeid. Vanim ja tuntuim on pomm kalorimeeter.

See meetod seisneb gaasi sisestamises hermeetiliselt suletud konstantse mahuga mahutisse. Mahuti peab olema isoleeritud muudest materjalidest või mõõtmise võimalikest muudatustest. Kui gaas on sisse viidud, kasutatakse gaasi süütamiseks sädet. Temperatuuri mõõtmiseks pannakse termomeeter. Selle temperatuuri väärtuse muutusega mõõdame oksüdatsioonireaktsiooni käigus eralduvat soojust.

Kuigi see meetod on väga täpne, kulub lõpuks kogu põlev gaas. Pealegi peetakse seda katkendlikuks mõõtmismeetodiks. Seetõttu ei kasutata seda meetodit suuremahulistes gaasi tarbivates tööstustes.

Selle gaasi pidev mõõtmine toimub veebipõhise gaasikromatograafia abil. See seisneb gaasiproovi komponentide eraldamises kromatograafilises kolonnis. Tavaliselt on see kapillaartoru, milles on statsionaarne faas ja juhime sisse gaasi, mis on liikuv faas. Gaasikomponente hoitakse statsionaarse faasi adsorptsioonil, muutes selle elueerimise aega sõltuvalt selle molekulmassist. Mida väiksem on molekulmass, seda lühem on elueerimisaeg ja vastupidi. Kui gaasid kolonnist lahkuvad, kohtuvad nad selektiivse süsivesinike detektoriga. Nad töötavad soojusjuhtivuse järgi.

Tulemuste analüüsimisel saadakse kromatogramm. See pole midagi muud kui graafik, kus on näidatud, kui palju on iga analüüsitud süsivesiniku sisaldust gaasis. Selle teabe abil saab kütteväärtust hiljem arvutada.

Te teate juba midagi rohkem küttevõimest ja selle olulisusest maagaasi või muude gaaside tekitamisel.


Artikli sisu järgib meie põhimõtteid toimetuse eetika. Veast teatamiseks klõpsake nuppu siin.

Ole esimene kommentaar

Jäta oma kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata.

*

*

  1. Andmete eest vastutab: Miguel Ángel Gatón
  2. Andmete eesmärk: Rämpsposti kontrollimine, kommentaaride haldamine.
  3. Seadustamine: teie nõusolek
  4. Andmete edastamine: andmeid ei edastata kolmandatele isikutele, välja arvatud juriidilise kohustuse alusel.
  5. Andmete salvestamine: andmebaas, mida haldab Occentus Networks (EL)
  6. Õigused: igal ajal saate oma teavet piirata, taastada ja kustutada.