沼气是具有什么特质气体
沼气是具有什么特质气体
沼气的成分
沼气是一种混合气体,它的主要成分是甲烷,其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮及其他一些成分.沼气的组成中,可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体;不可燃成 分 包括二氧化碳、氮和氨等气体.在沼气成分中甲烷含量为55%~70%、二氧化碳含量为28%~44%、硫化氢平均含量为0.034%.
沼气的理化性质
沼气是一种无色、有味、有毒、有臭的气体,它的主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味 、无臭 、无毒的气体.甲烷分子式是CH4,是一个碳原子与四个氢原子所结合的简单碳氢化合物.甲烷对空气的重量比是0.54,比空气约轻一半.甲烷溶解度很少,在20℃、0.1千帕时,100单位体积的水,只能溶解3个单位体积的甲烷.
甲烷是简单的有机化合物,是优质的气体燃料.燃烧时呈蓝色火焰,最高温度可达1400 ℃左右.纯甲烷每立方米发热量为36.8千焦.沼气每立方米的发热量约23.4千焦,相当於0.55千克柴油或0.8千克煤炭充分燃烧后放出的热量.从热效率分析,每立方米沼气所能 利用的热量,相当於燃烧3.03千克煤所能利用的热量.
1、甲烷
(1)闪点:-188℃
(2)燃点:538℃
(3)爆炸极限:爆炸上限%15.4V/V;爆炸下限%5.0V/V。
(4)化学性质:通常情况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。但是在特定条件下,甲烷也会发生某些反应。
取代反应:甲烷的卤化中,主要有氯化、溴化。甲烷与氟反应是大量放热的,一旦发生反应,大量的热难以移走,破坏生成的氟甲烷,只得到碳和氟化氢。
2、乙烷
(1)闪点:<-50℃
(2)燃点:472℃
(3)爆炸极限:爆炸上限%16.0V/V;爆炸下限%3.0V/V。
(4)化学性质:卤化反应:在紫外光或热(250~400℃)作用下,与氯反应得氯代烷;硝化反应:与硝酸或四氧化二氮进行气相(400~450℃)反应,生成硝基化合物。磺化及氯磺化:烷烃在高温下与硫酸反应,和与硝酸反应相似,生成烷基磺酸。
3、丙烷
(1)闪点:-104℃
(2)燃点: 450℃
(3)爆炸极限:爆炸上限%9.5V/V;爆炸下限%2.1V/V。
(4)化学性质:丙烷可以在充足氧气下燃烧,生成水和二氧化碳。当氧气不充足时,生成水和一氧化碳。
丙烷在标准状态下是无毒的,但是若滥用做吸入剂,有一定因为缺乏氧气而窒息的危险。同样值得注意的是,商业产品中通常含有其他可能导致危险的碳氢化合物。在常压下,丙烷及其混合物快速挥发能造成冻伤。在外界温度是20摄氏度的情况下,丙烷液体仍然保持-42度的低温。
4、丁烷(正丁烷)
(1)闪点:-60℃
(2)燃点:287℃
(3)爆炸极限:爆炸下限%1.5V/V。
(4)化学性质:易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氧化剂接触猛烈反应。
气体比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。非生物降解性:空气中,当羟基自由基浓度为5.00×105个/cm3时,降解半衰期为6.3d(理论)。
参考资料来源:百度百科-甲烷
参考资料来源:百度百科-乙烷
参考资料来源:百度百科-丙烷
参考资料来源:百度百科-丁烷
甲烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时远离,可致窒息死亡。皮肤接触液化的甲烷,可致冻伤。
甲烷毒性:急性中毒,甲烷毒性甚低,接触高浓度甲烷时引起的“甲烷中毒”,实际上是因空气氧含量相对降低造成的缺氧窒息。允许气体安全地扩散到大气中或当作燃料使用。有单纯性窒息作用,在高浓度时因缺氧窒息而引起中毒。空气中达到25~30%出现头昏、呼吸加速、运动失调。
扩展资料
美国斯坦福大学一项新研究称,将温室气体甲烷转化为二氧化碳(CO2),可作为达成该目标的有效补充手段。研究人员20日在《自然·可持续性》杂志上发表论文指出,将一种温室气体转化为另一种温室气体,这种方案看似违反常理,但却很有效,且有利可图。
甲烷是一种比CO2更活跃的温室气体,其对气候变暖的影响高出CO2许多倍。人类活动是大气甲烷浓度升高的主要原因。2018年,大气中甲烷的浓度达到了工业化前水平的2.5倍,其中约60%是由人类活动产生的,这些排放很难消除。
参考资料来源:人民网-甲烷转化为CO2或有利于控制气候变化
参考资料来源:百度百科-甲烷
甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一.它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料.
C—H 键能413kJ/mol
H—C—H 键角109°28′
甲烷分子是正四面体空间构型,甲烷的结构式只是表示分子里各原子的连接情况,并不能真实表示各原子的空间相对位置.
甲烷的产生:据德国核物理研究所的科学家经过试验发现,植物和落叶都产生甲烷,而生成量随着温度和日照的增强而增加.另外,植物产生的甲烷是腐烂植物的10到100倍.他们经过估算认为,植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%到30%.
1.物质的理化常数:
国标编号 21007
CAS号 74-82-8
中文名称 甲烷
英文名称 methane;Marsh gas
马来文metana
别 名 沼气
分类:有机物
分子式 CH4
结构式
H
|
H-C-H
|
H
外观与性状 无色无臭气体
分子结构: 甲烷分子是正四面体形分子、非极性分子.
晶体类型:分子晶体(sp3杂化)
分子量 16.04 蒸汽压 53.32kPa/-168.8℃ 闪点:-188℃
熔 点 -182.5℃ 沸点:-161.5℃ 溶解性 微溶于水,溶于醇、乙醚
密 度 相对密度(水=1)0.42(-164℃);相对密度(空气=1)0.55 稳定性 稳定
危险标记 4(易燃液体) 主要用途 用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造
甲烷分子式CH4。最简单的有机化合物。甲烷是没有颜色、没有气味的气体,沸点-161.4℃,比空气轻,它是极难溶于水的可燃性气体。甲烷和空气成适当比例的混合物,遇火花会发生爆炸。化学性质相当稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应。
甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
413kJ/mol、109°28′,甲烷分子是正四面体空间构型,上面的结构式只是表示分子里各原子的连接情况,并不能真实表示各原子的空间相对位置。
1.物质的理化常数:
国标编号 21007
CAS号 74-82-8
中文名称 甲烷
英文名称 methane;Marsh gas
别名 沼气
分子式 CH4 外观与性状 无色无臭气体
分子量 16.04 蒸汽压 53.32kPa/-168.8℃ 闪点:-188℃
熔点 -182.5℃ 沸点:-161.5℃ 溶解性 微溶于水,溶于醇、乙醚
密度 相对密度(水=1)0.42(-164℃);相对密度(空气=1)0.55 稳定性 稳定
危险标记 4(易燃液体) 主要用途 用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造
2.对环境的影响:
一、健康危害
侵入途径:吸入。
健康危害:甲烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时脱离,可致窒息死亡。皮肤接触液化本品,可致冻伤。
二、毒理学资料及环境行为
毒性:属微毒类。允许气体安全地扩散到大气中或当作燃料使用。有单纯性窒息作用,在高浓度时因缺氧窒息而引起中毒。空气中达到25~30%出现头昏、呼吸加速、运动失调。
急性毒性:小鼠吸入42%浓度×60分钟,麻醉作用;兔吸入42%浓度×60分钟,麻醉作用。
危险特性:易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触剧烈反应。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
3.现场应急监测方法:
4.实验室监测方法:
气相色谱法《空气中有害物质的测定方法》(第二版),杭士平编
可燃溶剂所显色法;容量分析法《水和废水标准检验法》第20版(美)
5.环境标准:
前苏联 车间空气中有害物质的最高容许浓度 300mg/m3
美国 车间卫生标准 窒息性气体
6.应急处理处置方法:
一、泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处,注意通风。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
二、防护措施
呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,但建议特殊情况下,佩带自吸过滤式防毒面具(半面罩)。
眼睛防护:一般不需要特别防护,高浓度接触时可戴安全防护眼镜。
身体防护:穿防静电工作服。
手防护:戴一般作业防护手套。
其它:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。
三、急救措施
皮肤接触:若有冻伤,就医治疗。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
灭火方法:切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。
第一部分:化学品名称
化学品中文名称:甲烷
化学品英文名称:methane
中文名称2:沼气
英文名称2:Marshgas
技术说明书编码:51
CASNo.:74-82-8
分子式:CH4
分子量:16.04
第二部分:成分/组成信息
有害物成分含量CASNo.
甲烷74-82-8
第三部分:危险性概述
危险性类别:
侵入途径:
健康危害:甲烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%~30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时脱离,可致窒息死亡。皮肤接触液化本品,可致冻伤。
环境危害:
燃爆危险:本品易燃,具窒息性。
第四部分:急救措施
皮肤接触:若有冻伤,就医治疗。
眼睛接触:
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:
第五部分:消防措施
危险特性:易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触剧烈反应。
有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法:切断气源。若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。
第六部分:泄漏应急处理
应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处,注意通风。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
第七部分:操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作,全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。在传送过程中,钢瓶和容器必须接地和跨接,防止产生静电。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。
第八部分:接触控制/个体防护
职业接触限值
中国MAC(mg/m3):未制定标准
前苏联MAC(mg/m3):300
TLVTN:ACGIH窒息性气体
TLVWN:未制定标准
监测方法:
工程控制:生产过程密闭,全面通风。
呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,但建议特殊情况下,佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。
眼睛防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可戴安全防护眼镜。
身体防护:穿防静电工作服。
手防护:戴一般作业防护手套。
其他防护:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。
第九部分:理化特性
主要成分:纯品
外观与性状:无色无臭气体。
pH:
熔点(℃):-182.5
沸点(℃):-161.5
相对密度(水=1):0.42(-164℃)
相对蒸气密度(空气=1):0.55
饱和蒸气压(kPa):53.32(-168.8℃)
燃烧热(kJ/mol):889.5
临界温度(℃):-82.6
临界压力(MPa):4.59
辛醇/水分配系数的对数值:无资料
闪点(℃):-188
引燃温度(℃):538
爆炸上限%(V/V):15
爆炸下限%(V/V):5.3
溶解性:微溶于水,溶于醇、乙醚。
主要用途:用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造。
其它理化性质:
第十部分:稳定性和反应活性
稳定性:
禁配物:强氧化剂、氟、氯。
避免接触的条件:
聚合危害:
分解产物:
第十一部分:毒理学资料
急性毒性:LD50:无资料
LC50:无资料
亚急性和慢性毒性:
刺激性:
致敏性:
致突变性:
致畸性:
致癌性:
第十二部分:生态学资料
生态毒理毒性:
生物降解性:
非生物降解性:
生物富集或生物积累性:
其它有害作用:该物质对环境可能有危害,对鱼类和水体要给予特别注意。还应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。
第十三部分:废弃处置
废弃物性质:
废弃处置方法:处置前应参阅国家和地方有关法规。建议用焚烧法处置。
废弃注意事项:
第十四部分:运输信息
危险货物编号:21007
UN编号:1971
包装标志:
包装类别:O52
包装方法:钢质气瓶。
运输注意事项:采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂等混装混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。
第十五部分:法规信息
法规信息化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则(化劳发[1992]677号),工作场所安全使用化学品规定([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)将该物质划为第2.1类易燃气体。