液化气烧黑烟的原理及解决方法

文章来源:一氧化碳中毒   发布时间:2017-4-1 22:44:44   点击数:
  

(一)液化气为什么烧黑烟

(二)以天然气举例解释冒黑烟的原理

(三)液化气燃烧反应原理

(四)液化气烧黑烟的原因及解决方法

(五)掺二甲醚会冒黑烟吗?

液化气为什么烧黑烟

首先我们得明白黑烟是啥?黑烟就是碳,就是大家所看到的碳灰,跟家里烧柴火出的黑烟实际主要成分是一样的。那液化气是气体燃烧,怎么会出微细状的碳烟呢?

我们看一下液化气主要成分,碳三和碳四,也就是丙烷与丁烷。丙烷的分子式是C3H8,丁烷的分子式是C4H10,如果氧气充足,会完全燃烧,释放出二氧化碳和水蒸气,如果不完全燃烧,会释放出一氧化碳(就是煤气中毒的那个东东),氧气量如果更不足,就干脆释放出碳,也就是黑烟了。出现黑烟,客户就会抱怨,是不是又掺二甲醚了,又整次品来糊弄他们。

以天然气举例解释烧黑烟的原理

完全燃烧反应方程式

CH4+2O2=CO2+2H2O

通俗解读:甲烷(1份)+氧气(2份)=二氧化碳(1份)+水(2份)

不完全燃烧反应方程式

2CH4+3O2=2CO+4H2O(不完全燃烧)

通俗解读:甲烷(2份)+氧气(3份)=一氧化碳(2份)+水(4份)

烧黑烟反应方程式

2CH4+O=2C+4H2O

通俗解读:甲烷(2份)+氧气(1份)=碳黑烟(2份)+水(4份)

1份体积的甲烷,供应2份体积的氧气,就完全燃烧,释放出二氧化碳跟水;1份体积的甲烷,供应1.5份体积的氧气,就不完全燃烧,释放出一氧化碳跟水;1份体积的甲烷,供应0.5份体积的氧气,就会烧黑烟。

而在燃烧的过程中,往往上述三种反应在同时发生。这也是烧气时建议开窗,开抽油烟机,增强对流。第一是为了增加供应氧气,第二是把燃烧产生的有毒气体尽量交换出去。

液化气燃烧反应原理

C3H8+5O2=3CO2+4H2O(丙烷燃烧反应方程式)

2C4H10+13O2=8CO2+10H2O(丁烷燃烧反应方程式)

液化气的燃烧反应比天然气稍微复杂,因为液化气的成分由丙烷、丁烷构成。从上面的公式中可以看出,1份体积的丙烷需要5份体积的氧气,而1份体积的丁烷,需要6.5份体积的氧气。如果氧气供给量过少,会跟甲烷燃烧一样,产生一氧化碳;如果氧气供给量更少,也会出现烧黑烟的状况。

液化气烧黑烟的原因及解决方法

通过上面液化气的燃烧反应大家可以看出,烧黑烟的原因有两个:

(一)当氧气供应量固定时,也就是风门固定时,如果液化气的丁烷成分比例过大,会导致氧气需求量过大,会出现烧黑烟。而且是丁烷成分比例越大,液化气的压力越小,而氧气是依靠液化气的压力带动产生负压区而进入灶具,所以丁烷比例越大,压力就越小,氧气供应量就越小,就更容易出现烧黑烟。

(二)当液化气中成分比例合理,这样需要的氧气量就比较合理,当氧气量不足时,就会出现烧黑烟。

上述两种情况如何解决呢?

第一种情况是因为丁烷比例过大,如果比例不是特别大,还可以通过调节风门来解决;如果比例达到一定的成都,在灶具上是无法解决的,只有在充装环节进行比例勾兑,调节成分。

第二种情况是液化气成分合理,但是氧气不足。出现这种情况基本就是在灶具环节来解决问题,无非就是风门过小、喉管堵塞、灶眼堵塞、未开窗对流不通畅等几个原因。

  第一种情况有人钻牛角尖,说丁烷比例过大,可以采用鼓风灶,这个就超出了我们90%的客户理解范围了,就不在这里讨论。第二种情况有人说,咋个知道成分是否合理,告诉大家一个小秘诀,液化气压力大约在5~6个压之间,成分就不会偏离很远(除非又有新的成分掺进液化气中),一般不会出错。

掺二甲醚会冒黑烟吗?

很多人把烧黑烟,就直接往二甲醚头上扣屎盆子。小编在这里跟大家扒拉扒拉,看看同等情况下,二甲醚会不会烧黑烟。

还是先看二甲醚(C2H6O)的燃烧反应方程式

C2H6O+3O2=2CO2+3H2O

非常明显能看到,1份体积的二甲醚需要3份体积的氧气,而液化气中1份体积的丙烷需要5份体积的氧气,1份体积的丙烷需要6.5份体积的氧气,二甲醚的需氧量远远小于液化气。(也简单解释一下,原因是因为二甲醚中本身含氧,这也是同等重量的二甲醚燃烧值不如液化气,是因为其中的氧原子成分占据了重量)。

  如果你使用的是液化气灶具没有改动过,喷嘴的大小未变动,出气量就不会有大的出入,如果风门能供应液化气燃烧的氧气,也一定能供应掺混了二甲醚的燃烧,甚至出现氧气过于充足,出现回火。再说二甲醚的饱和蒸汽压靠近丙烷,压力相对较大,有利于带动氧气进入灶具,更加不可能出现缺氧的现象。

如果你用二甲醚专用灶具来烧液化气,本来二甲醚灶具灶眼就大,燃气供应量自然就大,而二甲醚灶具设计的氧气量小,气体更多,氧气量更少,两个不利因素凑一块,那你无论如何怎么调节,那就是黑烟缭绕。

结论就是:掺混二甲醚不仅不会增加黑烟,而且会减少黑烟的产生。









































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