Kuru butānu izmanto šķiltavās? N-butāna un izobutāna attiecības noslēpums

Kuru butānu izmanto šķiltavās? Vai tas ir tīrs n-butāns?

Šķiltavas ir pildītas ar butāna gāzes degvielu, taču tā nav viena sastāvdaļa. Saskaņā ar definīcijām nacionālajos standartos GB 25722-2010/ISO 9994:2005 šķiltavu degviela ir sašķidrināts ogļūdeņraža materiāls, tostarp ogļūdeņražu savienojumu maisījums, piemēram, n-butāns, izobutāns un propāns. Parastā komerciālā "šķiltavu gāze" sastāv no n-butāna un izobutāna noteiktā proporcijā, kā arī satur nelielu daudzumu C3 un C5 ogļūdeņražu. Starp tiem n-butāna viršanas temperatūra ir -0,5 grādi, un tas ir galvenā degviela; izobutāna viršanas temperatūra ir -11,7 grādi un zemāka aizdegšanās temperatūra, kas palīdz uzlabot aizdedzes veiktspēju. Abu sajaukšanas mērķis ir nodrošināt stabilu degšanu, vienlaikus panākot pielāgošanos vasaras un ziemas sezonām un augstu aizdedzes panākumu līmeni. Parastās vienreizējās lietošanas šķiltavas galvenokārt pilda ar butānu.

1. nodaļa: "Standarta atbilde" par šķiltavu degvielu

1.1. Degvielas revolūcija pēc Otrā pasaules kara

Vieglāku attīstības vēsturē degviela ir gājusi interesantu evolūcijas ceļu. Pirms Otrā pasaules kara lielākā daļa šķiltavu izmantoja benzīnu kā degvielu, taču tā nepatīkamās smakas un lielās nepastāvības dēļ lietošanas pieredze nebija ideāla. Pēc Otrā pasaules kara ar gāzi- darbināmas šķiltavas pakāpeniski nomainīja benzīna šķiltavas, un butāns kļuva par galveno degvielu.

Saskaņā ar valsts standarta QB 1141-1991 "Gāzes šķiltavas" noteikumiem gāzes šķiltavas kā degvielu jāizmanto šķiltavām paredzētā butāna gāze. Tātad, kas īsti ir šī "butāna gāze"?

1.2 Butāna divas "sejas".

Butānam (C₄H₁₀) ir divi izomēri: n-butāns un izobutāns.

Lai gan tiem ir viena un tā pati molekulārā formula, to fizikālās īpašības atšķiras, kas nosaka to atšķirīgo lomu vieglākā degvielā.

2. nodaļa. Šķiltavas degvielas īstā formula - Jauktais butāns

2.1. Komerciālās "šķiltavas gāzes" sastāvs

Saskaņā ar aprakstu mācību grāmatā "Reģistrēts drošības inženieris" komerciālā butāna (plašāk pazīstama kā šķiltavu gāze) sastāvs ir:

Sastāv no n-butāna un izobutāna, satur arī nelielu daudzumu C3, C5 ogļūdeņražu un sulfīdu. Tā ir bezkrāsaina gāze istabas temperatūrā ar nedaudz īpašu smaržu.

Šeit parādās atslēgas vārds -maisījums.

Kāpēc šķiltavu degviela ir n-butāna un izobutāna maisījums, nevis tīrs n-butāns? Ir divi iemesli.

Pirmkārt, lai sasniegtu labu aizdedzes veiktspēju.
Izobutānam ir zemāka viršanas temperatūra (-11,7 grādi salīdzinājumā ar n-butāna -0,5 grādi), kas nozīmē, ka aukstā vidē tas iztvaiko un vieglāk aizdegas. Atbilstoša izobutāna daudzuma pievienošana nodrošina, ka šķiltavas aizdegsies ar vienu sitienu pat ziemā.

Otrkārt, lai kontrolētu tvaika spiedienu un nodrošinātu drošību.
Saskaņā ar gāzes šķiltavu definīciju valsts standartā GB 25722-2010/ISO 9994:2005, degviela šķiltavu iekšpusē ir sašķidrināts ogļūdeņradis (piemēram, n-butāns, izobutāns vai propāns), kura standarta spiediens pārsniedz 104 kPa 24 grādi. Šis spiediens nedrīkst būt pārāk zems (pretējā gadījumā aizdegšanās gadījumā nebūs pietiekama iztvaikošana), ne arī pārāk augsts (pretējā gadījumā pastāv sprādziena risks). Regulējot n-butāna un izobutāna attiecību, var precīzi kontrolēt tvaika spiedienu šķiltavas iekšpusē.

2.2. Kas atrodas vienreizējās lietošanas šķiltavu iekšpusē?

Tirgū izplatītākās vienreizējās lietošanas plastmasas šķiltavas kā degvielu izmanto šķidro butānu, kas tiek uzglabāts noslēgtā nodalījumā apakšā.

Ķīna ir galvenais šķiltavu ražotājs. Hunaņas provinces Šaodunas apgabalā vien ikgadējā produkcija sasniedz 15 miljardus vienību, kas veido aptuveni 70% no pasaules kopējā apjoma. Visi šie desmitiem miljardu šķiltavu ir piepildīti ar butāna degvielas maisījumiem.

3. nodaļa. Kāpēc butāns? - Butāna kā vieglākas degvielas priekšrocības

3.1. Vidēja viršanas temperatūra

Tīra n-butāna viršanas temperatūra ir -0,5 grādi. Šī vērtība ir ļoti "gudra":

Istabas temperatūrā (apmēram 20 grādi) n-butāns ir šķidrā stāvoklī un to var efektīvi uzglabāt - mazā šķiltavā var būt pietiekami daudz degvielas, lai tas kalpotu ilgu laiku.

Kad lietotājs nospiež šķiltavu pogu, spiediens tiek atbrīvots, un šķidrais butāns uzreiz iztvaiko, veidojot degošu gāzi.

Iztvaicētais butāns sajaucas ar gaisu un vienmērīgi sadedzina, saskaroties ar dzirksteli.

3.2 Tīra sadegšana

Galvenie butāna sadegšanas produkti ir oglekļa dioksīds un ūdens. Tas nerada toksiskas vai kaitīgas vielas, padarot to droši lietojamu un salīdzinoši videi draudzīgu.

3.3 Zemas izmaksas

Butāns ir{0}}naftas krekinga blakusprodukts. Tam ir daudz avotu, zema cena, un tas ir piemērots vienreizējās lietošanas patēriņa preču masveida ražošanai.

4. nodaļa: n-Butāna un izobutāna "Darba dalīšana un sadarbība"

4.1. Proporcionēšana pēc vajadzības

Lai gan nozarē nav publiski atklāta, vienota standarta konkrētajai attiecībai (tas bieži vien ir "komercnoslēpums" atsevišķiem šķiltavu ražotājiem), ir skaidrs:

4.2. Pamatdarbības princips

Neatkarīgi no attiecības, šķiltavu darbības princips ir konsekvents:

4.3. augstas-tīrības pakāpes butāna priekšrocības

Augstākās klases-šķiltavu (piemēram, Zippo, Zippo imitācijas atkārtoti uzpildāmu šķiltavu u.c.) lietotāji var izvēlēties iegādāties atsevišķas butāna gāzes baloniņas uzpildīšanai. Augstas-tīrības butāns (ar lielāku n-butāna saturu) sadedzina pilnīgāk, rada stabilāku liesmu, rada mazāku piemaisījumu nogulsnēšanos uz šķiltavu sprauslas un var efektīvi pagarināt šķiltavas kalpošanas laiku.

Nacionālie šķiltavu kvalitātes standarti arī veicina degvielas tīrības uzlabojumus. Kā atzīmējuši nozares profesionāļi, daudziem nekvalificētiem produktiem tirgū ir problēmas, jo gāze tvertnēs nav noteiktais sašķidrinātais butāns, bet gan parasta sašķidrināta naftas gāze, kas rada drošības apdraudējumu. Tāpēc ir ļoti svarīgi izvēlēties standarta butāna gāzi, ko ražo kvalificēti ražotāji.

5. nodaļa: Kopsavilkums un drošības pasākumi

5.1. Galvenie secinājumi

Šķiltavās esošais "butāns" nav ne tīrs n-butāns, ne tīrs izobutāns, bet gan n-butāna un izobutāna maisījums, kas dažkārt satur arī nelielu propāna daudzumu.

Saskaņā ar QB 1141-1991 degviela ir definēta kā "butāna gāze, kas paredzēta šķiltavām".

5.2. Lietošanas drošības pasākumi

Butāns ir īpaši viegli uzliesmojoša gāze. Lai gan šķiltavas ir mazas, nevajadzētu ignorēt drošību: