Файл: Теоретические основы процессов горения и тушения курсовая работа исследование пожаровзрывоопасности горючих жидкостей на примере пропилбензола.docx

t_вс – температура вспышки (воспламенения), К;

Р_н.п. – парциальное давление насыщенного пара, Па;

D_о – коэффициент диффузии паров жидкости, с/м²;

β – количество молекул кислорода, необходимое для полного окисления одной молекулы горючего.

Исходныеданные:

– пропилбензол;

В = 53 (константа метода определения температуры воспламенения);

1.Находим стехиометрический коэффициент кислорода по формуле

2.Подставляем имеющиеся значения в формулу Блинова:

t_восп=

3.Предположим, что t_восп1 = 240,0 К, тогда P_н.п.1 = 1013,25 Па, тогда соотношение:

– полученное значение меньше расчетного.

Выбираем следующее значение t_восп2 = 259,0 К, тогда P_н.п.2 = 1333,3 Па,

– полученное значение больше расчетного.

4.Температура вспышки пропилбензола находится между 240 К и 259,0 К.

5. Рассчитаем температуру воспламенения пропилбензола методом интерполяции:

Т₁ (240 К)	Тх	Т₂ (259,0 К)
Р₁⋅ Т₁ (2,43⋅10⁵ Па)	T_x∙P_x (3,34∙10⁵)	Р₂⋅ Т₂ (3,45⋅10⁵ Па)

t_восп=258-273= -15С

4.3 Температура самовоспламенения

Температура самовоспламенения - это наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества.

Таблица 9-ТемпературасамовоспламенениявКпредельныходноатомныхспиртоввзависимостиотсреднейдлиныуглероднойцепи

^Lср	^Тсв	^Lср	^Тсв	^Lср	^Тсв	^Lср	^Тсв	^Lср	^Тсв	^Lср	^Тсв	^Lср	^Тсв	^Lср	^Тсв
2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3 3,1 3,2	737 736 734 732 730 728 725 721 716 711 706 696 693	3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5	686 678 669 658 679 642 634 628 623 619 614 610 606	4,6 4,7 4,8 4,9 5 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8	602 599 595 592 588 585 582 579 577 574 572 569 567	5,9 6 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7 7,1	564 562 560 557 555 553 551 549 547 545 543 542 540	7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9 8 8,1 8,2 8,3 8,4	539 537 536 535 534 533 531 530 529 528 527 526 528	8,5 8,6 8,7 8,8 8,9 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 9,7	524 523 522 521 520 519 519 518 517 516 516 515 514	9,8 9,9 10 10,5 11 11,5 12 12 13 13,5 14 14,5 15	513 513 512 509 507 506 505 505 504 504 503 503 502	15,5 16 16,5 17 17,5	502 501 501 500 500

Расчет длины цепей для каждого класса соединений имеет свои особенности.

Расчётные формулы:

где C_i-длина i-той углеродной цепи в молекуле,

-число цепей, определяемое по формуле:

где S - число концевых групп в молекуле.

Для ароматических соединений длина цепи, содержащая арильный радикал, уменьшается на единицу по сравнению фактической длиной.

Рассчитаемтемпературусамовоспламененияпропилбензола и определим безопасную температуру нагрева неизолированных поверхностей.

1.Запишем структурную формулу (

=1.

2.Определим среднюю длину цепи

=2

По таблице находим Тсв =737 К или 464°С.

Безопасная температура нагрева неизолированных поверхностей технологического оборудования составляет 80% от Т_св, т.е.

4.4 Концентрационные пределы распространения пламени

Нижний и верхний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) - соответственно, минимальное и максимальное содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания. Обозначается НКПР (????_н) и ВКПР (????_в).

КПР применяют при расчете взрывобезопасных концентраций газов, паров, пылей в воздухе рабочей зоны, внутри технологического оборудования, трубопроводов, при проектировании вентиляционных систем.

4.4.1 Расчёт КПР по аппроксимационной формуле

Концентрационные пределы распространения пламени (область воспламенения) для газо- и паровоздушных смесей могут быть рассчитаны по следующей формуле:

НКПР(ВКПР) =

,%; где

Н(В)КПР - нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени, %;

 - число молекул кислорода;

a и b - константы.

Таблица 10. Значения коэффициентов “а” и “b” для расчета концентрационных пределов распространения пламени.

КПР	а	b
НКПР	8,684	4,679
ВКПР
Β≤7,5	1,550	0,560
B>7,5	0,768	6,554

Определим НКПР и ВКПР по аппроксимационной формуле пропилбензола

1.Запишем уравнение реакции горения пропилбензола:

C₉H

₁₂ +12(О₂ + 3,76 N₂) = 9СО₂ +6Н₂О + 12· 3,76 N₂

β=12>7,5

2. Определяем НКПР:

НКПР(

=0,91 %;

3. Определяем ВКПР:

ВКПР(

=6,34 %

4.4.2 Расчет КПР по известной теплоте образования

Если известно значение энтальпии (теплоты) образования, НКПР может быть рассчитан по формуле:

%об;

где, n_С, n_H, n_O, n_N - число атомов С, Н, О, N в молекуле горючего;

h_C = 8,737;

h_Н = 2,757;

h_О = -0,522;

h_N = -0,494;

h_f = 2,36*10^-2 кДж/моль;

ΔН⁰_f - стандартная теплота образования горючего вещества, кДж/моль.

ВычислимНКПРпропилбензола:

1.Теплота образования пропилбензола составляет:

ΔН⁰_f(

= 46,22 кДж/моль.