Gas combustibili
Che cosa sono i gas combustibili?
Sono gas combustibili tutti quei gas che vengono utilizzati per la produzione di calore sfruttando la loro capacità di bruciare in atmosfera contenente ossigeno (di norma l'aria).
Essi possono essere di origine naturale o provenire dalla elaborazione di altri combustibili e sono sempre costituiti da miscele di gas diversi anche quando - come nel caso del gas naturale della pianura padana - uno dei costituenti (metano) ne rappresenti la quasi totalità.
Di seguito vengono descritti i gas combustibili di maggior importanza.
Gas naturale
Il termine generico gas naturale si applica ai gas comunemente associati alle formazioni geologiche petrolifere.
Il potere calorifico del gas naturale erogato dalle aziende di distribuzione è di 8800-9000 kcal/m3.
Il gas naturale è divenuto un combustibile ideale per scopi di riscaldamento perché non sporca, è facilmente trasportabile, ha un alto contenuto termico e permette un'alta temperatura di fiamma.
Gas di petrolio liquefatti
Indicati anche con le sigle GPL o LPG, sono miscele di gas di petrolio, costituite prevalentemente da propano e butano, che possono essere immagazzinate e mantenute allo stato liquido sotto pressioni non molto elevate e a temperatura ambiente.
Le industrie del gas naturale e della raffinazione del petrolio ne producono grandi quantità; la prima recuperando gli idrocarburi liquefacibili dai gas naturali umidi, la seconda ottenendoli dalle diverse operazioni di raffineria.
I GPL sono impiegati sia come combustibili per usi civili (cucina e riscaldamento domestico) sia come carburanti per trattori e autoveicoli (ad alto numero di ottano) sia infine come materia prima per sintesi chimiche (etilene da cracking del propano, butadiene da deidrogenazione del butano, ecc.).
Dato il loro basso punto di ebollizione (tra - 44 e O °C) e la loro elevata tensione di vapore, per manipolarli allo stato liquido è necessario ricorrere a speciali contenitori sotto pressione (bidoni per GPL).
Data la elevata richiesta di butano da parte delle industrie, i GPL venduti come combustibili per usi civili sono costituiti prevalentemente da propano.
Il trasporto dei GPL, oltre che nei bidoni appositi, viene effettuato in carri cisterna sia ferroviari sia stradali e in navi cisterna attrezzate con serbatoi a pressione.
Gas da olio
Comprendono un gruppo di gas derivati da oli minerali per esposizione di questi ultimi ad alte temperature.
Si chiamano gas di raffineria quelli ottenuti come sottoprodotto nella lavorazione termica del petrolio: vengono impiegati principalmente per usi interni di raffineria.
Un tipico gas da olio è costituito da idrocarburi saturi e insaturi, con potere calorifico da 11.500 a 17.700 kcal/m3.
Costituenti principali sono: metano, etano, propano, butano, etilene e propilene.
Il gas ottenuto come prodotto principale durante la gassificazione dell'olio con trattamento termico ha un alto potere calorifico e viene comunemente chiamato gas da olio ad alto potere calorifico.
Questo gas è costituito essenzialmente da metano, idrocarburi insaturi, idrogeno e azoto.
Gas di carbone
Nella distillazione secca del carbone con impiego di calore in assenza d'aria si ottengono molti gas di composizione e potere calorifico differenti.
Questo processo, noto anche come carbonizzazione, dà un residuo solido (carbon coke) con una percentuale di carbonio maggiore di quella presente nel carbone originale.
Si usano di solito carboni bituminosi (carboni da gas in particolare) che danno gas di composizione diversa a seconda dell'impianto, della temperatura e del processo di produzione adoperato.
Gas di cokeria
Questo tipo di gas ha una composizione del gas finito che è simile a quella degli altri gas di carbone.
Gas di gasogeno
Il gas di gasogeno viene prodotto per combustione parziale del carbone o del coke, insufflando verso l'alto, attraverso uno spesso letto caldo di carbone o di coke, una miscela di aria e vapor d'acqua.
Questo gas ha un alto tenore in azoto dovuto all'impiego dell'aria. Il suo potere calorifico è basso, il suo peso specifico è alto, come pure la sua percentuale di inerti. È inodore e contiene il 23-27% di monossido di carbonio.
Viene usato così come si ottiene dai gasogeni dopo una purificazione preliminare.
Gas d'acqua
Viene prodotto per reazione del vapor d'acqua su carbone incandescente. Il processo è intermittente ed è suddiviso in periodi alternati di insufflamento, durante i quali il combustibile viene riscaldato insufflandovi aria, e in periodi di esercizio o di produzione del gas, durante i quali il gas viene prodotto facendo passare vapore attraverso il letto incandescente di combustibile.
È detto anche "gas blu" dal caratteristico colore della fiamma, a causa dell'alta percentuale di idrogeno (50% circa) e ossido di carbonio (40% circa). È impiegato perlopiù in miscela con altri gas industriali.
Gas d'acqua carburato
Si ha produzione di gas d'acqua carburato quando si combina la produzione di gas blu con quella di gas da olio.
Gas d'altoforno
È il gas che si ottiene come sottoprodotto durante il funzionamento degli altiforni nella produzione della ghisa.
Deriva dalla combustione parziale del coke e contiene circa il 27% di ossido di carbonio e più del 70% di gas inerti (anidride carbonica e azoto) che impartiscono al gas un potere calorifico più basso di quello di qualsiasi altro gas combustibile industriale (meno di 880 kcal/m3).
Viene adoperato per motori a gas, per riscaldare i forni a coke, nelle acciaierie e per generare vapore.
Gas di sintesi
Sono così chiamati generalmente gas contenenti in pratica solo ossido di carbonio e idrogeno in diversi rapporti, comunque prodotti con i metodi prima descritti.
Questi gas, pur essendo combustibili, non sono utilizzati come tali ma vengono impiegati nelle sintesi chimiche.
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