Преимущества ацетилена при газопламенной обработке металлов
Природный и попутныйнефтяной газ Изученные углеводороды применяются: -сырье для органического синтеза, -различные виды топлива Наиболее важные природные источники углеводородов: -природный и попутный нефтяной газы, -нефть, -каменный уголь Основные газовые месторождения: Баку, Грозный, Дагестан, Саратов, Тюмень, Украина. Наиболее перспективные – Зап. Сибирь и Крайний Север Состав природного газа разных месторождений различен. Средний состав прир. газа: CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 N2 и др. газы Прир. газ - %по объему 80-97 0,5-4,0 0,2-1,5 0,1-1,0 0-1,0 2-13 Попутный нефт. газ ~63 ~10 11 2,8 2,0 9 Попутный нефтяной газ по своему происхождению тоже является природным. Особое название он получил потому, что находится в залежах вместе с нефтью: -либо растворен в ней, -либо находится в свободном состоянии Попутный нефтяной газ в основном тоже состоит из метана, но в нем содержится значительное количество и других углеводородов. Попутный нефтяной газ разделяют на смеси более узкого состава для более рационального использования. I II III Углеводороды CH4, C2H6 C3H8, C4H10 C5H12, C6H14 и др. Выделяемые смеси Сухой газ Пропан-бутановая смесь Газовый бензин I. Сухой газ, по составу сходный с природным, используется для получения ацетилена, водорода и других веществ, а также в качестве топлива.
II.
Пропан и бутан в сжиженном состоянии широко используются в качестве горючего в быту и в автомобильном транспорте.
|
|
|
III.
Газовый бензин, содержащий летучие жидкие углеводороды, применяется как добавка к бензинам для лучшего их воспламенения при запуске двигателя.
Нефть
План:
-агрегатное состояние,
-цвет,
-запах,
-растворимость в воде
Физические свойства:
Маслянистая жидкость от желтого или светло-бурого до черного цвета с характерным неприятным запахом. Нефть легче воды и не растворима в ней.
У нефти есть удивительная способность – образовывать на поверхности воды тончайшие пленки: чтобы покрыть микронной пленкой 1 км2 требуется всего 10 л нефти.
Большой вред приносит загрязнение нефтью и нефтепродуктами водоемов.
Состав:
Нефть – смесь газообразных, жидких и твердых у/в. Кроме у/в в нефти еще содержатся в небольшом количестве органические соединения, содержащие O, N,S и др. Имеются также высокомолекулярные соединения в виде смол и асфальтовых веществ.
(всего более 100 различных соединений)
Состав нефти еще зависит от месторождения. Но все они обычно содержат три вида углеводородов:
-парафины, в осн. норм. соединения,
-циклопарафины,
|
|
|
-ароматические углеводороды.
Вопрос: Углеводороды каких классов входят в состав нефти?
Нефтепродукты и их применение
Учащиеся составляют таблицу:
| Нефтепродукт | У/в | tкип | Применение |
Применение.
Бензингорючее для автомашин и самолетов с поршневыми двигателями
С5 – С11 растворитель масла, каучука, для очистки тканей и т.д.
Tкип = 40-2000С
Лигроингорючее для тракторов
С18 – С14
Tкип = 150-2500С
Керосингорючее для тракторов, реактивных самолетов и ракет
С12 – С18
Ткип = 180-3000С
Газойль горючее для дизелей
Бензин, лигроин, керосин, газойль – светлые продукты.
После отгонки светлых продуктов остается вязкая черная жидкость – мазут.
Мазут. Переработка мазута.
1) дополнительной перегонкой получают смазочные масла:
-автотракторные,
-авиационные,
-дизельные и др.
2) перерабатывают на бензин
3) топливо в котельных установках
Из некоторых сортов нефти выделяют смесь твердых углеводородов – парафин.
Смешивая твердые и жидкие углеводороды, получают вазелин.
Ацетилен
Общие сведения
Ацетилен — ненасыщенный углеводород C2H2. Имеет тройную связь между атомами углерода, принадлежит к классу алкинов. В природе на Земле практически не встречается, т.к. из-за присутствия кислорода это крайне неустойчивое соединение, получается путем синтеза. Ацетилен обнаружен в атмосфере Урана, Юпитера и Сатурна.
|
|
|
Впервые газообразный ацетилен получил в 1836 г. Эдмунд Дэви при разложении водой карбида калия, полученного при сплавлении металлического калия с углем: К2С2 + 2Н2О = С2Н2 + 2КОН.
С конца 19 в., когда был разработан дешевый способ получения ацетилена из карбида кальция (CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2, который в свою очередь получали прокаливанием смеси угля и негашеной извести (СаО + 3С = СаС2 + СО), этот газ стали использовать для освещения. В пламени при высокой температуре ацетилен, содержащий 92,3% углерода (это своеобразный химический рекорд), разлагается с образованием твердых частичек углерода, которые могут иметь в своем составе от нескольких до миллионов атомов углерода. Сильно накаливаясь во внутреннем конусе пламени, эти частички обуславливают яркое свечение пламени — от желтого до белого, в зависимости от температуры (чем горячее пламя, тем ближе его цвет к белому). Ацетиленовые горелки давали в 15 раз больше света, чем обычные газовые фонари, которыми освещали улицы. Постепенно они были вытеснены электрическим освещением, но еще долго использовались в небольших фонарях на велосипедах, мотоциклах, в конных экипажах.
|
|
|
Физические свойства
При нормальных условиях — бесцветный газ, запах которого напоминает запах чеснока, малорастворим в воде, легче воздуха. Чистый ацетилен при охлаждении сжижается при -83,8°С, а при дальнейшем понижении температуры быстро затвердевает. Он умеренно растворим в воде (1150 мл в 1 л воды при 15°С и атмосферном давлении) и хорошо в органических растворителях, особенно в ацетоне (25 л в 1 л ацетона при тех же условиях и 300 л под давлением 12 атм). Термодинамически ацетилен неустойчив: он взрывается при нагревании до 500° С, а при обычной температуре - при повышении давления до 2 атм. Поэтому его хранят в баллонах, наполненных пористым инертным материалом, который пропитан ацетоном.
Химические свойства
Для ацетилена (этина) характерны реакции присоединения, димеризации, полимеризации, цикломеризации.
Ацетилен с водой, в присутствии солей ртути и других катализаторов, образует уксусный альдегид (реакция Кучерова). В силу наличия тройной связи, молекула высокоэнергетична и обладает большой удельной теплотой сгорания — 14000 ккал/м3. При сгорании температура пламени достигает 3300°С (5972 °F). Ацетилен может полимеризироваться в бензол и другие органические соединения (полиацетилен, винилацетилен). Для полимеризации в бензол необходим графит и температура в 400 °C.
Кроме того, атомы водорода ацетилена относительно легко отщепляются в виде протонов, то есть он проявляет кислотные свойства. Так ацетилен вытесняет метан из эфирного раствора метилмагнийбромида (образуется содержащий ацетиленид-ион раствор), образует нерастворимые взрывчатые осадки с солями серебра и одновалентной меди. Ацетилен обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата калия.
Способ производства
В промышленности ацетилен часто получают действием воды на карбид кальция , а также при дегидрировании двух молекул метана при температуре свыше 1400°C.
Применени
Ацетилен используют для так называемой автогенной сварки и резки металлов. Для этого нужны два баллона с газами — с кислородом и с ацетиленом. Газы из баллонов поступают в специальную горелку. При сгорании ацетилена в кислороде получается очень горячее пламя; максимальная его температура (3200° С) достигается при содержании ацетилена 45% по объему. В таком пламени очень быстро расплавляются даже толстые куски стали.
Как источник очень яркого, белого света в автономных светильниках, где он получается реакцией карбида кальция и воды (карбидка).
Ацетилен может служить исходным продуктом для синтеза многих более сложных органических соединений. Эта область применения ацетилена в настоящее время является самой обширной. Ацетилен - реакционноспособное соединение, вступающее в многочисленные реакции. Химия ацетилена богата. Из него можно получить сотни разнообразных соединений.
Он используется в производстве взрывчатых веществ (ацетилениды), для получения уксусной кислоты, этилового спирта, растворителей, пластических масс, каучука, ароматических углеводородов.
Преимущества ацетилена при газопламенной обработке металлов
Применение ацетилена для газопламенной обработки металлов испытывает сильную конкуренцию со стороны более доступных горючих газов (природный газ, пропан–бутан и тд.). Однако, преимущество ацетилена – в самой высокой температуре горения, которая достигает 3200 ° С. Именно поэтому газопламенная обработка ответственных узлов машиностроительных конструкций производится только с помощью ацетилена, который обеспечивает наивысшую производительность и качество процесса сварки.
Горение
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 713; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!