Ce butan este folosit în brichete? Misterul raportului dintre n-butan și izobutan

Ce butan este folosit la brichete? Este n-butan pur?

Brichetele sunt umplute cu combustibil gaz butan, dar nu este o singură componentă. În conformitate cu definițiile din standardele naționale GB 25722-2010/ISO 9994:2005, combustibilul pentru brichete este un material de hidrocarburi lichefiate, care include un amestec de compuși de hidrocarburi, cum ar fi n-butan, izobutan și propan. „gazul mai ușor” comercial obișnuit este compus din n-butan și izobutan într-un anumit raport și, de asemenea, conține cantități mici de hidrocarburi C₃ și C₅. Dintre acestea, n-butanul are punctul de fierbere de -0,5 grade și este principalul combustibil; izobutanul are un punct de fierbere de -11,7 grade și un punct de aprindere mai scăzut, ceea ce ajută la îmbunătățirea performanței de aprindere. Scopul amestecării celor două este de a asigura o ardere stabilă, în același timp, obținând adaptabilitate pentru anotimpurile de vară și iarnă și o rată mare de succes la aprindere. Brichetele obișnuite de unică folosință sunt umplute în principal cu butan.

Capitolul 1: „Răspunsul standard” pentru combustibil mai ușor

1.1 Revoluția combustibilului după al Doilea Război Mondial

În istoria dezvoltării brichetelor, combustibilii au urmat o cale evolutivă interesantă. Înainte de cel de-al Doilea Război Mondial, majoritatea brichetelor foloseau benzina drept combustibil, dar datorită mirosului său neplăcut și volatilității mari, experiența utilizatorului nu era ideală. După al Doilea Război Mondial, brichetele alimentate cu gaz-au înlocuit treptat brichetele cu fitil cu benzină, iar butanul a devenit combustibilul principal.

Conform prevederilor standardului național QB 1141-1991 „Brichete cu gaz”, brichetele cu gaz trebuie să utilizeze gaz butan desemnat pentru brichete drept combustibil. Deci, ce este mai exact acest „gaz butan”?

1.2 Cele două „fețe” ale butanului

Butanul (C₄H₁₀) are doi izomeri: n-butan și izobutan.

Deși au aceeași formulă moleculară, proprietățile lor fizice diferă, ceea ce determină rolurile lor diferite în combustibilul mai ușor.

Capitolul 2: Adevărata formulă a combustibilului mai ușor - Butan amestecat

2.1 Compoziția comercială a „gazului mai ușor”

Conform descrierii din manualul „Inginer de siguranță înregistrat”, compoziția butanului comercial (cunoscut în mod obișnuit ca gaz mai ușor) este:

Compus din n-butan și izobutan, care conține, de asemenea, cantități mici de hidrocarburi C₃, C₅ și sulfuri. Este un gaz incolor la temperatura camerei cu un miros usor special.

Un cuvânt cheie apare aici -amestec.

De ce combustibilul pentru brichete este mai degrabă un amestec de n-butan și izobutan decât n-butan pur? Există două motive.

În primul rând, pentru a obține o performanță bună la aprindere.
Izobutanul are un punct de fierbere mai scăzut (-11,7 grade față de -0,5 grade al n-butanului), ceea ce înseamnă că se vaporizează și se aprinde mai ușor în medii reci. Adăugarea unei cantități adecvate de izobutan asigură că o brichetă se va aprinde cu o singură lovitură chiar și iarna.

În al doilea rând, pentru a controla presiunea vaporilor și pentru a asigura siguranța.
Conform definiției brichetelor cu gaz din standardul național GB 25722-2010/ISO 9994:2005, combustibilul din interiorul unei brichete este o hidrocarbură lichefiată (cum ar fi n-butan, izobutan sau propan), cu o presiune standard care depășește 104 kPa la 24 de grade. Aceasta presiune nu trebuie sa fie prea mica (in caz contrar va fi vaporizare insuficienta pentru aprindere), nici prea mare (in caz contrar exista riscul de explozie). Prin ajustarea raportului dintre n-butan și izobutan, presiunea vaporilor din interiorul brichetei poate fi controlată cu precizie.

2.2 Ce se află în interiorul unei brichete de unică folosință?

Cele mai obișnuite brichete din plastic de unică folosință de pe piață folosesc butan lichid ca combustibil, depozitat într-un compartiment etanș în partea de jos.

China este un mare producător de brichete. Numai producția anuală în zona Shaodong din provincia Hunan ajunge la 15 miliarde de unități, reprezentând aproximativ 70% din totalul global. Toate aceste zeci de miliarde de brichete sunt umplute cu amestecuri de combustibil butan.

Capitolul 3: De ce butan? - Avantajele butanului ca combustibil mai ușor

3.1 Punct de fierbere moderat

Punctul de fierbere al n-butan pur este -0,5 grade . Această valoare este foarte „inteligentă”:

La temperatura camerei (aproximativ 20 de grade ), n-butanul este în stare lichidă și poate fi depozitat eficient - o brichetă mică poate păstra suficient combustibil pentru a dura mult timp.

Când utilizatorul apasă butonul de brichetă, presiunea este eliberată, iar butanul lichid se vaporizează instantaneu, formând un gaz combustibil.

Butanul vaporizat se amestecă cu aerul și arde constant la contactul cu o scânteie.

3.2 Combustie curată

Principalii produse ale arderii butanului sunt dioxidul de carbon și apa. Nu produce substanțe toxice sau dăunătoare, ceea ce îl face sigur de utilizat și relativ ecologic.

3.3 Cost scăzut

Butanul este un produs secundar-de cracare a petrolului. Are surse abundente, un preț scăzut și este potrivit pentru producția în masă de bunuri de consum de unică folosință.

Capitolul 4: „Diviziunea muncii și cooperarea” a n-butanului și izobutanului

4.1 Proporționarea în funcție de necesitate

Deși nu există un standard unificat și divulgat public pentru raportul specific din industrie (acesta este adesea un „secret comercial” pentru producătorii individuali de brichete), ceea ce este sigur este:

4.2 Principiul de bază de lucru

Indiferent de raport, principiul de funcționare al brichetei este consistent:

4.3 Avantajele butanului de-puritate ridicată

Pentru brichetele de ultimă generație (cum ar fi Zippos, brichete reîncărcabile imitație Zippo etc.), utilizatorii pot alege să achiziționeze canistre separate de gaz butan pentru reumplere. Butanul de-puritate ridicată (cu un conținut de n-butan mai mare) arde mai complet, produce o flacără mai stabilă, provoacă mai puține depuneri de impurități pe duza brichetei și poate prelungi în mod eficient durata de viață a brichetei.

Standardele naționale pentru calitatea brichetelor conduc, de asemenea, la îmbunătățirea purității combustibilului. După cum au observat profesioniștii din industrie, multe produse necalificate de pe piață au probleme deoarece gazul din canistre nu este butanul lichefiat specificat, ci mai degrabă GPL obișnuit, care prezintă pericole pentru siguranță. Prin urmare, alegerea gazului butan standard produs de producători calificați este crucială.

Capitolul 5: Rezumat și măsuri de siguranță

5.1 Concluzii de bază

„Butanul” din brichete nu este nici n-butan pur, nici izobutan pur, ci un amestec de n-butan și izobutan, care uneori conține și o cantitate mică de propan.

Conform QB 1141-1991, combustibilul este definit ca „gaz butan destinat brichetelor”.

5.2 Măsuri de siguranță pentru utilizare

Butanul este un gaz extrem de inflamabil. Deși brichetele sunt mici, siguranța nu trebuie ignorată: