Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Октября 2010 в 12:34, Не определен
В теоретической части описаны основные показатели взрывопожаробезопасности горючих веществ,приведена характеристика промышленных взрывов,описаны требования к зданиям для размещения взрывоопасных веществ.В расчетной частим расчитаны основные теплофизические параметры параметры,показатели взрывопожаробезопасности на примере угарного газа,этилового спирта,каменного угля.
Реакция горения:
С+О2→СО2
в) Этиловый спирт - этанол, винный спирт, C2H5OH - важнейший представитель одноатомных насыщенных спиртов общей формулы CnH2n+1OH. Бесцветная жидкость с характерным запахом, t кип = 78.39 С, t пл = 114.15 C;; смешивается во всех соотношениях с водой, спиртами, эфирами, глицерином, бензолом, и др.; огнеопасный. Этиловый спирт с водой образует азеотропную (нераздельнокипящую) смесь (95.5 % этиловый спирт и 4.5 % вода) с t кип = 78.15 C. С металлическим натрием спирт образует алкоголят, при окислении превращается в ацетальдегид, при дегидратации из него (в зависимости от условий) получают этилен или диэтиловый эфир.
Расчет теплофизических
параметров С2Н5ОН
Молярная масса кг/моль
Плотность кг/м3
Удельный объем м3/кг
Изобарная теплоемкость Дж/моль*К
Изохорная теплоемкость Дж/моль*К
Показатель адиабаты
С2Н5ОН+3О2→2СО2+3Н2О+1370КДж
Теплофизические свойства воздуха
воздух состоит приблизительно из 4 объемов азота (молярная масса 28 г/моль) и 1 объема кислорода (молярная масса 32 кг /моль), т.е. 4N2+O2. Тогда:
(4•28+1•32).(4+1)=28,8кг/моль (округленно 29 кг /моль).
Плотность кг/м3
Удельный объем м3/кг
Изобарная теплоемкость Дж/моль*К
Изохорная теплоемкость Дж/моль*К
Показатель адиабаты
Раздел 2.Теоретические сведения
Температу́ра (от лат. temperatura — надлежащее смешение, нормальное состояние) — физическая величина, примерно характеризующая приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия.
Норма́льные усло́вия — стандартные физические условия, с которыми обычно соотносят свойства веществ (при нормальных условиях, при н. у., англ. Атмосферное давление 101325 Па = 760 мм рт. ст..
Температура воздуха 273,15 K = 0° C.
Закон Авогадро- «в равных объёмах различных газов, взятых при одинаковых температуре и давлении, содержится одно и тоже число молекул»
1следствие - Один моль любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объём. В частности, при нормальных условиях, т.е. при 0° С (273К) и 101,3 кПа, объём 1 моля газа, равен 22,4 л. 2следствие - молярная масса первого газа равна произведению молярной массы второго газа на относительную плотность первого газа по второму.
Уравне́ние состоя́ния — уравнение, связывающее между собой термодинамические (макроскопические) параметры системы, такие, как температура, давление, объём, химический потенциал и др. Уравнение состояния можно написать всегда, когда можно применять термодинамическое описание явлений. При этом реальные уравнения состояний реальных веществ могут быть крайне сложными.
pV = nRT, R — универсальная газовая постоянная, общая для всех газов,
— число, пропорциональное
числу молекул или атомов газа
(так называемое число молей газа
Различают высшую
и низшую теплотворные способности.
Высшая теплотворная способность – количество
теплоты, выделяемой при полном сгорании
топлива, охлаждении продуктов сгорания
до температуры топлива и конденсации
водяного пара, образовавшегося при окислении
водорода, входящего в состав топлива.
Низшая теплотворная
способность – количество теплоты,
выделяемой при полном сгорании топлива
без конденсации водяного пара.
Для расчета
высшей (Qв) и низшей (Qн) теплотворных
способностей (теплот сгорания) используются
формулы, предложенные Д.И. Менделеевым:
Qв= 339,1C + 1030H –
108,9 (O-S) (в кДж/кг)
Qв= 8100C + 30 000H + 2600
(S-O) (в ккал/кг)
Qн= 339,1C + 1030H –
108,9 (O-S) – 16,75W (в кДж/кг)
Qн= 8100C + 30 000H + 2600
(S-O) – 600 (9Н + W) (в ккал/кг),
Она содержит основные характеристики поведения газов: p, V и T — соответственно давление, объем и абсолютная температура газа (в градусах Кельвина), R — универсальная газовая постоянная, общая для всех газов, а n — число, пропорциональное числу молекул или атомов газа (так называемое число молей газа
ПОКАЗАТЕЛИ
газы — вещества,
давление насыщенных паров которых
при температуре 25°C и давлении 101,3
кПа превышает 101,3 кПа;
жидкости —
вещества, давление насыщенных паров которых
при температуре 25°C и давлении 101,3 кПа
меньше 101,3 кПа; к жидкостям относят также
твердые плавящиеся вещества, температура
плавления или каплепадения которых меньше
50°C;
твердые вещества
(материалы) — индивидуальные вещества
и их смесевые композиции с температурой
плавления или каплепадения больше 50°C,
а также вещества, не имеющие температуры
плавления (напр., древесина, ткани и т.
п.);
пыли — диспергированные
твердые вещества (материалы) с размером
частиц менее 850 мкм.
Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрывоопасности веществ и материалов приведены в таблице. Допускается использовать и др. показатели.уры самовоспламенения по средней длине углеродной цепи
Показатели
показатели, относящиеся
к возникновению горения, — горючесть,
минимальная энергия зажигания,
температура вспышки, температура
воспламенения, температура самовоспламенения,
минимальное взрывоопасное
показатели, относящиеся
к распространению горения, —
кислородный индекс, нормальная скорость
распространения пламени, скорость
выгорания, индекс распространения
пламени, максимальное давление взрыва,
скорость нарастания давления взрыва.
Раздел 3.
Расчет показателей
взрывопожароопасности
горючего вещества
1.Температура самовоспламенения
рассчитывается по формуле
, при
- условная средняя длина молекулы
соединения
,
где - число цепей в молекуле соединения
m – число концевых групп в молекуле
Длину цепи молекулы рассчитывают по формуле
- эквивалентная длина
вычисляется по
формуле:
где - общее число атомов углерода в молекуле
- общее число функциональных
групп,циклов и локализованных
кратных связей углерод-
a,b – табличные
коэффициенты(табл 2,[1])
2.Температура самовоспламенения
спирта рассчитывается по формуле
,
где a,b – табличные коэффициенты (табл 3,[1])
- температура самовоспламенения алкана
3. Температура самовоспламенения угля рассчитывается по формуле
- эмпирический коэффициент (
СО
Уголь С
Этиловый спирт
2.Расчет температуры вспышки
2.1 Расчет температуры вспышки в закрытом тигле
Температура вспышки жидкостей рассчитывается по формуле:
,
- размерный коэффициент, равный минус 73,14
- безразмерный коэффициент, равный 0,659
- температура кипения исследуемой жидкости,
- эмпирический коэффициент(табл. 4,[1])
- количество связей вида j в молекуле исследуемой жидкости
СО
Температура вспышки
спиртов вычисляется по формуле:
где a,b – эмпирические коэффициенты (табл 5,[1])
Этиловый спирт
2.1 Расчет температуры вспышки в открытом тигле
- размерный коэффициент, равный минус 73
- безразмерный коэффициент, равный 0,409
- эмпирический коэффициент (
СО
Этиловый спирт
3.Расчет
температуры воспламенения
жидкостей
Температура воспламенения
- размерный коэффициент, равный минус 47,78
- безразмерный коэффициент, равный 0,882
- эмпирический коэффициент (
СО
Температура воспламенения спирта
рассчитывается по формуле
К – эмпирический коэффициент равный 6*10-4 для спиртов
4.Расчет
концентрационных
пределов распространения
пламени
4.1 Расчет
концентрационных пределов
Нижний предел распространения пламени в %
или по формуле
где - эмпирический параметр теплоты образования вещества,
моль*КДж-1
- стандартная теплота
, , - коэффициенты, характеризующие вклад j-х атомов (С,N,O,H,Cl),r и s-x структурных групп,влияющих на ниэний предел;
, , - число атомов j-го элемента, r и s-x структурных групп в молекуле вещества
l,p,q – число химических элементов и типов структурных групп в молекуле вещества
значения , , в (табл. 8,[1])
значения в (табл. 9,[1])
СО
%
Этиловый спирт
%об
Верхний предел
распространения пламени в %об. вычисляют
в зависимости от величины стехиометрического
коэффициента (β) по формуле:
при β≤8
, - коэффициенты,учитывающие химическое строение вещества(табл. 10,11,[1])
- число связей j-го элемента
СО
%об
Этиловый спирт
%об
Информация о работе Оценка показателей взрывопожаробезопасности горючих веществ