液化石油氣(LPG)的性質(zhì)
1、 密度
液化石油氣(簡(jiǎn)稱 LPG)的氣態(tài)密度是空氣的1.5~2倍,易在大氣中自然擴(kuò)散,并向低洼區(qū)流動(dòng),聚積在不通風(fēng)的低洼地點(diǎn)。LPG液態(tài)的密度約為水的密度的一半。在15℃時(shí),液態(tài)丙烷的密度為0.507kg/L,氣態(tài)丙烷在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為1.90kg/m3;液態(tài)丁烷的密度為0.583kg/L,氣態(tài)丁烷在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為2.45kg/m3。LPG在G3:G4=5:5時(shí),液態(tài)LPG的密度為0.545kg/L;,氣態(tài)LPG在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為2.175kg/m3。
2、飽和蒸氣壓
LPG在平衡狀態(tài)時(shí)的飽和蒸氣壓隨溫度的升高而增大。丙烷和丁烷的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系見(jiàn)表2-1。
表2-1 丙烷和丁烷的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系表
名稱
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-40℃
|
-15℃
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0℃
|
15℃
|
30℃
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40℃
|
50℃
|
丙烷的飽和蒸氣壓/MPa
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0.11
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0.28
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0.46
|
0.71
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1.06
|
1.36
|
1.71
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丁烷的飽和蒸氣壓/MPa
|
|
0.05
|
0.10
|
0.17
|
0.27
|
0.37
|
|
由于LPG有這種性質(zhì),故能用低溫、大容量、常壓儲(chǔ)存,丙烷和丁烷可分別儲(chǔ)存。運(yùn)輸時(shí)可以用低溫海上運(yùn)輸,也可以常溫處理后帶壓運(yùn)輸。
3、 膨脹性
LPG液態(tài)時(shí)膨脹性較強(qiáng),體積膨脹系數(shù)比汽油、煤油和水的大,約為水的16倍。所以,國(guó)家規(guī)定LPG儲(chǔ)罐、火車(chē)槽車(chē)、汽車(chē)槽車(chē)、氣瓶的充裝量必須小于85%,嚴(yán)禁超裝。
4、熱值和導(dǎo)熱系數(shù)
LPG的熱值一般用低熱值計(jì)算,在25℃,101325Pa (1大氣壓)下的低熱值見(jiàn)表4-1。
表4-1LPG熱值:
名稱
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氣態(tài)的熱值/(kJ·m-3)
|
液態(tài)的熱值/(kJ·kg-1)
|
丙烷
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91120
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45930
|
丁烷
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118450
|
45300
|
LPG的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度有關(guān)。氣態(tài)的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而增大,而液態(tài)的志熱系數(shù)隨溫度的升高而減少,見(jiàn)表4-2。
表4-2 丙烷、丁烷的導(dǎo)熱系數(shù)表
溫度
|
氣態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)/(W·m-1·K-1)
|
液態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)/(W·m-1·K-1)
|
|
丙烷
|
丁烷
|
丙烷
|
丁烷
|
273.15K
|
5.225
|
4.682
|
37.62
|
45.56
|
293.15K
|
5.936
|
5.225
|
32.40
|
40.96
|
313.15K
|
6.897
|
6.061
|
27.17
|
36.78
|
5、比熱容
LPG的比熱容隨溫度的上升而增加。比熱容有比定壓(恒壓)熱容和比定容(恒容)熱容2種。LPG的蒸發(fā)潛熱隨溫度上升而減少,見(jiàn)表5-1
表5-1 丙烷、丁烷在不同溫度下的比定壓熱容和蒸發(fā)潛熱
名稱
|
比定壓熱容/(J·kg-1·K-1)
|
蒸發(fā)潛熱/(J·g-1)
|
|
0℃
|
100℃
|
4.4℃
|
60℃
|
丙烷
|
68.22
|
92.38
|
372.3
|
261.3
|
丁烷
|
88.37
|
117.63
|
380.4
|
320.3
|
6、粘度
LPG液態(tài)的粘度隨分子量的增加而增加,隨溫度的上升而減少,不同溫度下不同分子量的液太單位烴的運(yùn)動(dòng)粘度見(jiàn)表6-1
表6-1 丙烷、丁烷在不同溫度下的運(yùn)動(dòng)粘度表
名稱
|
-40℃
|
-10℃
|
5℃
|
25℃
|
50℃
|
丙烷的運(yùn)動(dòng)粘度/(m2·s-1)
|
202
|
153
|
126
|
102
|
78
|
丁烷的運(yùn)動(dòng)粘度/(m2·s-1)
|
305
|
235
|
205
|
170
|
137
|
7、沸點(diǎn)和露點(diǎn)
LPG液體的飽和蒸氣壓與一定的外界壓力相等時(shí),液體開(kāi)始沸騰,這個(gè)溫度即為LPG混合物的沸點(diǎn)。沸點(diǎn)隨外界壓力的上升而增大。如丙烷的1.013 25×105Pa(1大氣壓)下的沸點(diǎn)是-42.07℃,而在8.106×105Pa(8大氣壓)下的沸點(diǎn)-20℃。
LPG飽和碳?xì)浠衔餁怏w,在冷卻或加壓時(shí)凝結(jié)成露的溫度即為露點(diǎn)或液化點(diǎn)。露點(diǎn)隨壓力的升高而增大,如丙烷在3.749 03×105Pa(3.7大氣壓)下露點(diǎn)為-10℃,而在8.106×105Pa(8大氣壓)下的露點(diǎn)為20℃。
8、著火溫度
LPG著火溫度比其他燃料低,一般在430~460℃,爆炸極限較窄,為1.5%~9.5%,而且爆炸下限比其他燃?xì)獾?,所以危險(xiǎn)性大,一點(diǎn)點(diǎn)火花都會(huì)引起燃燒爆炸。
LPG可以完全燃燒,其反應(yīng)方程式如下(以丙烷為例)。
C3H8+5O2=3CO2↑+4H2O
LPG燃燒時(shí)需要空氣量很大,需23~30倍的空氣量,而一般城市煤氣只需3~5倍的空氣量。
9、LPG的典型性質(zhì)
表9-1LPG的典型性質(zhì)表
項(xiàng)目
|
丙烷
|
丁烷
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液態(tài)密度/(kg·L-1)
|
0.50~0.51
|
0.57~0.58
|
氣態(tài)密度/空氣密度
|
1.40~1.55
|
1.90~2.10
|
氣態(tài)體積/液態(tài)體積
|
274倍
|
233倍
|
沸點(diǎn)/℃
|
-45
|
-2
|
氣化潛熱/(J·g-1)
|
358
|
372
|
含硫量/%
|
0~0.02
|
0~0.02
|
可燃度極限/%
|
2.2~10.0
|
1.8~9.0
|
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