首先,乙炔气瓶不一定必须加丙酮。一般乙炔气瓶有无溶剂气瓶、乙炔气瓶、DMF气瓶三种形式。(详见《乙炔气瓶充装规定》(GB/T 13591-2025))
为什么一般不选用无溶剂乙炔气瓶?
乙炔气体在高压下不稳定易发生分解,存在发生爆炸的风险。高压的气态乙炔,给予很小的能量(例如当乙炔压缩到15大气压时只需要0.56×10ˉ3焦耳的能量)就会发生分解爆炸。
如果把乙炔液化成液体贮存在容器中使用,则更具有爆炸性。
丙酮乙炔气瓶的由来
1896年,法国发明了一种特殊的钢瓶,在瓶中填满一种多孔物质,由活性炭、木屑、浮石以及硅藻土等合制而成的,并在多孔物质上浸润丙酮作为溶剂,当乙炔被压缩充入瓶中时,由于溶剂吸附在多孔物质的毛细孔中。
高压乙炔被溶解在溶剂中,从而达到安全贮存、运输和使用的目的。
丙酮是浸满在乙炔钢瓶里的,丙酮附着在多孔填料上。因此也就有乙炔气钢瓶使用时不能放倒或倾斜的要求。
丙酮的作用主要是起到溶剂的作用,这是利用乙炔在丙酮中的溶解度较大的机理,工业中也有用丙酮作为溶剂提浓乙炔的工艺。
丙酮乙炔气瓶的优点
乙炔在丙酮中的溶解度显著高于其他溶剂,1体积丙酮可溶解25体积乙炔(15℃、1大气压),可以显著提升气瓶容量(40L瓶可充装6.4kg乙炔,远大于无丙酮时的0.67kg)。丙酮吸收乙炔分解时释放的能量,降低爆炸风险。
实验表明,溶解乙炔的临界引爆能量比纯乙炔高100倍以上。
丙酮乙炔气瓶的使用注意事项
丙酮需完全浸润多孔填料(如活性炭、硅藻土),通常加注量为钢瓶容积的30%~40%。过量会导致液态丙酮流出,不足则溶解能力下降。
乙炔瓶必须直立使用,倾斜或倒置会导致丙酮流失,使未溶解乙炔直接接触瓶壁时,爆炸几率会增加。
当乙炔瓶剩余压力低于0.2MPa时需补充丙酮,否则溶剂不足会导致乙炔析出。可通过称重判断丙酮量,标准钢瓶丙酮质量约为13~15kg(40L瓶)。
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范志涛,中国化学品安全协会专家、中国石油和化学工业联合会HSE专家。
