Gaz płynny - co to jest?

gaz płynnyGaz płynny - inaczej nazwany LPG, to paliwo otrzymywane w rafineriach z przeróbki ropy naftowej. Znajduje szerokie zastosowanie zarówno w ogrzewaniu domu, jak i w przemyśle, usługach, rolnictwie oraz jako autogaz. Gaz płynny jest bezbarwny, bezzapachowy i nie toksyczny. Odczuwalny zapach gazu po przedostaniu się do powietrza dodany jest chemicznie, aby z łatwością go wykryć.

Cechy charakterystyczne

Gaz płynny jest paliwem należącym do grupy gazów płynnych węglowodorowych, których cechą charakterystyczną jest zdolność przechodzenia z fazy ciekłej do fazy gazowej, pod ciśnieniem nie przekraczającym 25 bar w temperaturze pokojowej. Gaz płynny jest łatwopalny i wybuchowy. Ze względów bezpieczeństwa jest zwykle nawaniany, co umożliwia wykrycie go przez zapach w stężeniu do ⅕ dolnego poziomu zapłonu (około 0,4% gazu w powietrzu).

Gaz płynny niezależnie od jego składu jest cięższy od powietrza, wskutek czego może przez długi czas zalegać w zagłębieniach terenu lub źle przewietrzanych pomieszczeniach. Można go magazynować jako ciecz w temperaturze otoczenia pod jego własnym ciśnieniem pary, lub w stanie ochłodzonym pod niższym ciśnieniem. Wzrostowi temperatury otoczenia towarzyszy wzrost ciśnienia gazu. Gaz płynny, magazynowany w zbiorniku zamkniętym, wytwarza w nim nadciśnienie. Wartość nadciśnienia zależy od prężności par, składu chemicznego i temperatury mieszaniny, a niezależna jest od ilości fazy ciekłej gazu w przestrzeni uwięzionej (przy założeniu, że maks. napełnienie nie przekroczy 85% pojemności zbiornika).
Wzrost objętości przy rozprężeniu (odparowaniu naturalnym) w porównaniu do stanu skroplonego wynosi około 260 razy.

Najważniejszymi parametrami charakterystycznymi dla gazu płynnego są :

  • ciśnienie nasycenia
  • ciepło parowania
  • właściwości palne
  • gęstość
  • kaloryczność

Ciśnienie nasycenia

Jest to ciśnienie, przy którym następuje zmiana fazy gazowej na ciekłą i odwrotnie faza ciekła przechodzi w fazę gazową. Wielkość ciśnienia jest zależna od temperatury. Ciśnienie nasycenia poszczególnych gazów lub mieszanin zmierzone przy określonych temperaturach dają tzw. krzywe wrzenia lub nasycenia. Na wykresie poniżej pokazano krzywe nasycenia par propanu, butanu oraz mieszaniny propan-butan. W obszarze ponad krzywą wrzenia gaz płynny znajduje się w stanie ciekłym, a poniżej w stanie gazowym.

 
Ciepło parowania

Przejście fazy ciekłej w gazową wymaga dostarczenia tzw. ciepła parowania. Jeżeli ciepło nie jest doprowadzane z zewnątrz, wówczas jest ono pobierane od parującej cieczy, wskutek tego ciecz ochładza się, a jego zdolność parowania zmniejsza się. Nalezy zaznaczyć, że mieszanina propanu i butanu jest pod względem ciepła parowania i ciśnienia nasycenia niejednorodna. Propan w porównaniu do butanu (przy zachowaniu tego samego ciśnienia) łatwiej odparowuje w niskich temperaturach. Jest to szczególnie ważne dla eksploatacji instalacji gazowych w okresie zimowym. W przypadku propanu parowanie ustaje w temperaturze -43 st. C, a w przypadku butanu przy temperaturze -0,5 st. C.

Właściwości palne

Propan, butan oraz ich mieszaniny są gazami palnymi. W wyniku reakcji spalania przechodzą, w CO2 i H2O. Temperatura zapłonu dla LPG zawiera się w granicach od -95 st. C do -60 st. C.

Gęstość

Gęstość gazu propan butan i jego składników jest większa od powietrza. W wypadku wycieku, gaz propan butan gromadzi się nisko przy gruncie, w zagłębieniach terenu, gdzie może stwarzać niebezpieczeństwo zapłonu.

Wartość opałowa
  

RODZAJ PALIWA WARTOŚĆ OPAŁOWA
WĘGIEL KAMIENNY 24 MJ/kg
KOKS 27 MJ/kg
OLEJ OPAŁOWY 42 MJ/kg
GAZ ZIEMNY 31 MJ/m3
GAZ PŁYNNY - PROPAN 46,3 MJ/kg
ENERGIA ELEKTRYCZNA 3,6 MJ/kWh

 

Indeks: