燃气工程__燃气气源概论.PPTVIP

第一章 燃气气源概论 燃气的种类 燃气的基本性质 城镇燃气气源的要求 第二节 燃气的基本性质 一、燃气的物理化学性质 二、燃气的热力与燃烧特性 一、燃气的物理化学性质 (一)燃气的组成 (二)平均分子量 (三)燃气的平均密度和相对密度 (四)临界参数与气体状态方程 (五)黏度 (六)饱和蒸汽压和相平衡常数 (七)沸点和露点 (八)体积膨胀 (九)水化物(也称水合物) (十)含湿量 (一)燃气的组成 (1)混合气体的组分有三种表示方法： 容积成分 质量成分 分子成分 (一)燃气的组成 (2)混合液体的组分的表示方法与混合气体相同。 (二)平均分子量 燃气是多组分的混合物，不能用一个分子式来表示。 通常将燃气的总质量与燃气的摩尔数之比称为燃气的平均分子量。 (三)燃气的平均密度和相对密度 单位体积的燃气所具有的质量称为燃气的平均密度。密度的单位为kg/m3。 (1)混合气体的平均密度：压力升高，体积减小；温度升高，体积增大。 (三)燃气的平均密度和相对密度 (2)相对密度：气体的相对密度是指气体的密度与相同状态的空气密度的比值。 (3)混合液体的平均密度 (4) 相对密度：指液体的密度与水的密度的比值。 (四)临界参数与气体状态方程 (1)气体的临界参数 (2)实际气体状态方程 (1)气体的临界参数 气体的临界温度 在临界温度下，使气体液化所需要的压力称为临界压力； 此时气体的各项参数称为临界参数。 (1)气体的临界参数 1)混合气体的平均临界温度 2)混合气体的平均临界压力 3)混合气体的平均临界密度 临界参数是气体的重要物理指标：气体的临界温度越高，越容易液化。 (2)实际气体状态方程 (五)黏度 物质的粘滞性用黏度来表示。 黏度可用动力黏度μ和运动黏度ν表示。 一般情况下： 气体，T ↑，μ ↑；P ↑ ，ν ↓ 液体，T ↑，μ ↓ ；P ↑ ，ν变化不大 (五)黏度 (1)混合气体的动力黏度 (2)混合液体的动力黏度 (3)混合气体和混合液态的运动黏度 (六)饱和蒸汽压和相平衡常数 (1)饱和蒸汽压 (2)相平衡常数 (1)饱和蒸汽压 1)单一液体的蒸汽压 2)混合液体的蒸汽压 1)单一液体的蒸汽压 液态烃的饱和蒸汽压，简称为蒸汽压，是指在密闭容器中的液体及其蒸汽处于动态平衡时，蒸汽所表示的绝对压力。 同种液体的蒸汽压仅取决于温度T。 T↑，P↑ 2)混合液体的蒸汽压 在一定温度下，当密闭容器中的混合液体及其蒸汽处于动态平衡时，根据道尔顿定律，混合液体的蒸汽压等于各组分蒸汽分压之和； 根据拉乌尔定律，各组分蒸汽分压等于此纯组分在该温度下的蒸汽压乘以其在混合液体中的分子成分。 (2)相平衡常数 在一定温度下，一定组成的气液平衡系统中，某一组分在该温度下的蒸汽压与混合液体蒸汽压P的比值是一个常数；该组分在气相中的分子成分与其在液相中的分子成分的比值，同样是这一常数，该常数称为相平衡常数。 (七)沸点和露点 (1)沸点 (2)露点 1)沸点 液体温度升高至沸腾时的温度称为沸点。 不同物质的沸点是不同的，同一物质的沸点随压力的改变而改变：压力升高时，其沸点也升高；压力降低时，其沸点也降低。 1)沸点 通常所说的沸点是指在一个大气压下液体沸腾时的温度。 显然，液体的沸点越低，越容易沸腾和气化；沸点越高，越难沸腾和气化。 (2)露点 饱和蒸汽经冷却或加压，立即处于过饱和状态，当遇到接触面或冷凝核便液化成露，这时的温度称为露点。 露点与碳氢化合物的性质及其压力有关。 (八)体积膨胀 通常将温度每升高1℃，液体体积增加的倍数称为体积膨胀系数。 液化石油气的容积膨胀系数很大，大约为水的16倍。 (九)水化物(也称水合物) 如果碳氢化合物中的水分超过一定含量，在一定的温度和压力条件下，水能与液相和气相的碳氢化合物生成结晶的水化物。 M.nH2O 水合物很不稳定，压力降低或温度升高，可自行分解。 (九)水化物(也称水合物) 在湿燃气中形成水化物 主要原因是高压力或低温条件； 次要原因是燃气中含有杂质和燃气流动状态为高速、紊流、脉动等。 (十)含湿量 干燃气中所含有的水分的质量称为燃气的含湿量。 课堂练习 已知混合气体的容积成分为yC2H6=4%，yC3H8=75%，yn-C4H10=20%，yC5H12=1%，求混合气体平均分子量，平均密度和相对密度。 已知混合气体的容积成分为yC3H8=50%，yn-C4H10=50%，求其平均临界密度、平均临界温度、平均临界压力。 二、燃气的热力与燃烧特性 (一)气化潜热 (二)燃气的热值 (三)着火温度 (四)爆炸极限 (五)液化石油气状态图 (一)气化潜热 气化潜热 凝结热 同一物质在同一状态时气化潜热与凝结热