Jaký butan se používá v zapalovačích? Záhada poměru n-butanu k isobutanu

Jaký butan se používá do zapalovačů? Je to čistý n-butan?

Zapalovače jsou plněny plynným butanovým palivem, ale nejedná se o jeden komponent. Podle definic v národních normách GB 25722-2010/ISO 9994:2005 je palivem do zapalovačů zkapalněný uhlovodíkový materiál, včetně směsi uhlovodíkových sloučenin, jako je n-butan, isobutan a propan. Běžný komerční „plyn do zapalovače“ se skládá z n-butanu a isobutanu v určitém poměru a obsahuje také malá množství uhlovodíků C3 a C₅. Mezi nimi má n-butan bod varu -0,5 stupně a je hlavním palivem; isobutan má bod varu -11,7 stupně a nižší bod vznícení, což pomáhá zlepšit výkon zapalování. Účelem smíchání obou je zajistit stabilní spalování a zároveň dosáhnout adaptability na letní a zimní období a vysokou úspěšnost zapalování. Obyčejné jednorázové zapalovače jsou plněny hlavně butanem.

Kapitola 1: "Standardní odpověď" pro lehčí palivo

1.1 Palivová revoluce po druhé světové válce

V historii vývoje zapalovačů se paliva ubírala zajímavou evoluční cestou. Před druhou světovou válkou používala většina zapalovačů jako palivo benzín, ale kvůli nepříjemnému zápachu a vysoké těkavosti nebyl uživatelský zážitek ideální. Po druhé světové válce zapalovače-na plynové palivo postupně nahradily benzinové zapalovače a butan se stal hlavním palivem.

Podle ustanovení národní normy QB 1141-1991 „Plynové zapalovače“ musí plynové zapalovače používat jako palivo butan určený pro zapalovače. Takže, co přesně je tento "butanový plyn"?

1.2 Dvě "tváře" butanu

Butan (C₄H₁₀) má dva izomery: n-butan a izobutan.

Přestože mají stejný molekulární vzorec, jejich fyzikální vlastnosti se liší, což určuje jejich různé role v lehčím palivu.

Kapitola 2: Skutečný vzorec lehčího paliva - Směs butanu

2.1 Složení komerčního „lehčího plynu“

Podle popisu v učebnici „Registered Safety Engineer“ je složení komerčního butanu (běžně známého jako plyn do zapalovačů):

Skládá se z n-butanu a isobutanu, obsahuje také malá množství C3, C5 uhlovodíků a sulfidů. Je to bezbarvý plyn při pokojové teplotě s mírně zvláštním zápachem.

Zde se zobrazuje klíčové slovo -směs.

Proč je palivem do zapalovačů směs n-butanu a isobutanu spíše než čistý n-butan? Důvody jsou dva.

Za prvé, k dosažení dobrého výkonu zapalování.
Isobutan má nižší bod varu (-11,7 stupně vs. n-butan -0,5 stupně), což znamená, že se v chladném prostředí snadněji odpařuje a vznítí. Přidání přiměřeného množství isobutanu zajistí, že zapalovač se zapálí jediným úderem i v zimě.

Za druhé, kontrolovat tlak par a zajistit bezpečnost.
Podle definice plynových zapalovačů v národní normě GB 25722-2010/ISO 9994:2005 je palivem uvnitř zapalovače zkapalněný uhlovodík (jako je n-butan, isobutan nebo propan), jehož standardní tlak překračuje 104 kPa při 24 stupních Pa. Tento tlak nesmí být příliš nízký (jinak dojde k nedostatečnému odpařování pro zapálení), ani příliš vysoký (jinak hrozí nebezpečí výbuchu). Úpravou poměru n-butanu k isobutanu lze přesně regulovat tlak par uvnitř zapalovače.

2.2 Co je uvnitř jednorázového zapalovače?

Nejběžnější jednorázové plastové zapalovače na trhu používají jako palivo tekutý butan, uložený v utěsněné přihrádce na dně.

Čína je významným výrobcem zapalovačů. Roční produkce v samotné oblasti Shaodong v provincii Hunan dosahuje 15 miliard jednotek, což představuje přibližně 70 % celosvětového celku. Všechny tyto desítky miliard zapalovačů jsou plněny butanovými palivovými směsmi.

Kapitola 3: Proč butan? - Výhody butanu jako lehčího paliva

3.1 Střední bod varu

Bod varu čistého n-butanu je -0,5 stupně . Tato hodnota je velmi "chytrá":

Při pokojové teplotě (kolem 20 stupňů) je n-butan v kapalném stavu a lze jej efektivně skladovat - malý zapalovač pojme dostatek paliva, aby vydržel dlouhou dobu.

Když uživatel stiskne tlačítko zapalovače, tlak se uvolní a kapalný butan se okamžitě odpaří a vytvoří hořlavý plyn.

Odpařený butan se mísí se vzduchem a při kontaktu s jiskrou neustále hoří.

3.2 Čisté spalování

Hlavními produkty spalování butanu jsou oxid uhličitý a voda. Neprodukuje toxické ani škodlivé látky, díky čemuž je použití bezpečné a relativně šetrné k životnímu prostředí.

3.3 Nízká cena

Butan je vedlejším-produktem krakování ropy. Má bohaté zdroje, nízkou cenu a hodí se pro hromadnou výrobu jednorázového spotřebního zboží.

Kapitola 4: „Dělba práce a spolupráce“ n-butanu a izobutanu

4.1 Rozdělení podle potřeby

Přestože neexistuje žádný veřejně zveřejněný jednotný standard pro konkrétní poměr v oboru (to je často „obchodní tajemství“ jednotlivých výrobců zapalovačů), jisté je:

4.2 Základní princip práce

Bez ohledu na poměr je pracovní princip zapalovače konzistentní:

4.3 Výhody vysoce čistého butanu-

U zapalovačů vyšší třídy (jako jsou Zippos, imitace plnitelných zapalovačů Zippo atd.) si uživatelé mohou zakoupit samostatné butanové kanystry pro doplňování. Vysoce čistý butan (s vyšším obsahem n -butanu) hoří úplněji, vytváří stabilnější plamen, způsobuje menší usazování nečistot na trysce zapalovače a může účinně prodloužit životnost zapalovače.

Národní standardy pro kvalitu zapalovačů jsou také hnací silou zlepšení čistoty paliva. Jak poznamenali profesionálové z oboru, mnoho nekvalifikovaných výrobků na trhu má problémy, protože plyn v kanystrech není specifikovaný zkapalněný butan, ale spíše obyčejný LPG, který představuje bezpečnostní riziko. Proto je rozhodující výběr standardního butanu vyráběného kvalifikovanými výrobci.

Kapitola 5: Souhrn a bezpečnostní opatření

5.1 Základní závěry

„Butan“ v zapalovačích není ani čistý n-butan, ani čistý isobutan, ale směs n-butanu a isobutanu, někdy také obsahující malé množství propanu.

Podle QB 1141-1991 je palivo definováno jako „butan určený do zapalovačů“.

5.2 Bezpečnostní opatření pro použití

Butan je extrémně hořlavý plyn. Přestože jsou zapalovače malé, neměla by být ignorována bezpečnost: