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

Температура, К	Теплосодержание, кДж/моль
Температура, К	О₂	N₂	Воздух	СО₂	Н₂О	SO₂
0	0	0	0	0	0	0
100	3,0	2,9	2,9	3,8	3,3	4,1
200	6,0	5,8	5,8	8,0	6,8	8,5
300	9,1	8,8	8,9	12	10,4	13,2
400	12,4	11,8	11,9	17,3	14,0	18,2
500	15,7	14,9	15,1	22,3	17,8	23,3
600	19,1	18,1	18,3	27,5	21,7	28,5
700	22,5	21,3	21,5	32,8	25,8	33,9
800	26,0	24,6	24,8	38,2	29,9	39,3
900	29,6	28,0	28,2	43,8	34,2	44,8
1000	33,1	31,3	31,6	49,4	38,6	50,3
1100	36,8	34,8	35,1	55,1	43,2	55,9
1200	40,4	38,2	38,6	60,9	47,8	61,5
1300	44,0	41,7	42,1	66,8	52,6	67,2
1400	47,7	45,3	45,6	72,7	57,4	72,3
1500	51,5	48,8	49,2	78,6	62,3	78,4
1600	55,2	52,4	52,8	84,6	67,3	84,1
1700	59,0	55,9	56,4	90,5	72,4	89,8
1800	62,8	57,12	60,0	96,6	77,6	95,6
1900	66,6	63,1	63,6	102,6	82,8	101,2
2000	70,4	66,8	67,3	108,6	88,1	107,1
2100	74,2	70,4	71,0	120,7	93,4	112,7
2200	78,1	74,1	74,7	120,8	98,8	118,5
2300	82,0	77,8	78,4	126,9	104,2	124,2
2400	85,9	81,5	82,1	133,0	109,6	130,0
2500	89,9	85,1	85,9	159,2,1	115,1	135,8
2600	94,0	89,0	89,3	145,3	119,4	141,5

Таблица 4. Алгоритм расчета температуры горения.

Определяемый параметр	Комментарий
1)Объём и состав продуктов горения	∑Vпгi: [
2)Низшая теплота сгорания	Q низш.=υ∑ Q пр.реакции- υ∑ Q исходн. в-в.: [
3)Среднее значение энтальпии продуктов горения	Hсредн=
4)Подбираем Т1 по таблице (энтальпия газов при постоянном давлении) ориентируясь на Азот
5)Рассчитываем теплосодержание продуктов горения при температуре Т1	Q1 = ∑Hi*Vпгi
6)Если Q1>Qнизш, то подбираем Т2 поднимаясь вверх по той же таблице, до тех пор, пока не будет соблюдаться двойное неравенство Q2	Q2 = ∑Hi*Vпгi
7)Когда Q2	Тгор.адиаб.=Т2 ⁰С

Вычислимдействительнуютемпературугоренияпропилбензола

1.Запишем уравнение реакции горения пропилбензола:

C₉H₁₂ +12(О₂ + 3,76 N₂) = 9СО₂ +6Н₂О + 12· 3,76 N₂

β=12

2.По уравнению реакции горения определяем количество кмоль продуктов горения:

∑Vпгi=9+6+47,12=60,12

3.Рассчитаем Q_низш:

Q_низш = Ʋ∑Qпр. реакции - Ʋ∑Qисх.в-ва

Q(СO₂) =396,6

Q(Н₂O) =242,2

) =-46,22

Qнизшее(

= (9*396,6+6*242,2)-(-46,22)=5068,82

4.Определим среднее значение энтальпии:

Hсредн=

84,31

5.Методом подбора подставим значения максимально нам подходящие:

Т1=2400⁰С

6.Рассчитываем теплосодержание продуктов горения при температуре Т1:

H(СO₂)=133,0

H(Н₂O)=109,6

H(N₂)=81,5

Q1 = ∑Hi*Vпгi= 9*133,0+6*109,6+81,5*45,12=5331,88

5331,88> 5068,82

7.Рассчитываем теплосодержание продуктов горения при температуре Т2:

Т2=2300⁰С

H(СO₂)=126,9

H(Н₂O)=104,2

H(N₂)=77,8

Q2 = ∑Hi*Vпгi= 9*126,9+6*104,2+77,8*45,12=5277,636

5277,36> 5068,82

Т3=2200⁰С

H(СO₂)=120,8

H(Н₂O)=98,8

H(N₂)=74,1

Q3 = ∑Hi*Vпгi= 9*120,8+6*98,8+74,1*45,12=5023,392

5023,392˂ 5068,22˂5277,636-неравенство выполняется, следовательно, находим Тгор.:

Т_гор= Т₃ +

; ⁰C

Т_гор=2200+

= 2218 ⁰С

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ

Для оценки пожаровзрывоопасности все вещества и материалы по агрегатному состоянию подразделяют на 4 группы: газы, жидкости и твердые и пыли.

Для полной оценки пожаровзрывоопасности вещества необходимо знать его физико-химические свойства, а также поведение вещества при его производстве, применении, хранении и транспортировке.

Особенно важно учитывать это при контакте исследуемого вещества с активными веществами, при длительном нагреве, облучении и других внешних воздействиях, в результате которых с течением времени могут измениться его физико-химические свойства.

После этого для вещества определяются показатели пожаровзрывоопасности.

4.1 Температура вспышки

Температура вспышки - это наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать от источника зажигания; устойчивое горение при этом не возникает.

Температура вспышки является основным показателем пожарной опасность жидкостей.

Существует несколько способов расчета температуры вспышки.

4.1.1 Расчёт температуры вспышки

Температуру вспышки жидкостейв закрытом тигле в

, имеющих нижеперечисленные виды связей, вычисляют по формуле:

где

– размерный коэффициент, равный -73,14

;

- безразмерный коэффициент, равный 0,659;

– температура кипения исследуемой жидкости,

;

– эмпирические коэффициенты;

- количество связей всегда j в молекуле исследуемой жидкости.

Таблица 5. Эмпирические коэффициенты в зависимости от связей в структурной формуле вещества.

Вид связи
	-2,03
Химические связи, между атомами C внутри бензольного кольца	-0,28
	11,66
	1,72
	1,105
	2,47
	14,15
	12,13
	2,09
	-11,91
	3,33
	15,11
	19,40
	-4,84
	11,0
	10,07
	5,83
	23,90
	5,64
	3,27
	9,64