Введення
У курсовій роботі пропонується теоретично на підставі розрахункових методів визначити параметри горіння і вибуху обраного горючої речовини, охарактеризувати його пожежовибухонебезпечні властивості і порівняти отримані розрахункові значення з експериментально встановленими показниками пожежної небезпеки, наявними в довідковій літературі.
Для приміщень заданих розмірів визначити масу горючої речовини, при випаровуванні якого в приміщенні утворюється найбільш вибухонебезпечна паровоздушная суміш, визначити тротиловий еквівалент вибуху такої суміші, розрахувати безпечну відстань по дії повітряної ударної хвилі і кількість флегматизатора, необхідного для запобігання вибуху.
Номер варіантаВеществоХіміческая формулаРазмери приміщення аxbxh, м274-метил - 2-етілпентанол (2-етілізогексанол) С8Н18О7,0х4,0х3,0
1. Розрахунок параметрів горіння і вибуху
. 1 Розрахунок адіабатичній температури горіння
адіабатичними температуру горіння речовини знаходять за умови відсутності тепловтрат, для стехиометрической суміші пального з повітрям, тобто при a=1.
) Складаємо рівняння реакції горіння 4-метил - 2-етілпентанола в повітрі.
8H18О + 12 (О2 + 3,76N2) ® 8СО2 + 9Н2О + 12? 3,76N2
За рівняння реакції знаходимо склад продуктів згоряння при згорянні 1 моль 4-метил - 2-етілпентанола:
8Н18О=1; nCO2=8; nН2О=9; nN2=45,12.
Обсяг продуктів згоряння становить:
2=8 моль/моль; VН2О=9 моль/моль; VN2=45,12 моль/моль.
). Використовуючи наслідок закону Гесса, розраховуємо нижчу теплоту згоряння 4-метил - 2-етілпентанола:
сгор.=nCO2 *? fH0298CO2 + nH2O *? fH0298H2O - nC8H18О *? fH0298C8Н18О, кДж/моль;
За табл. III додатка [1] визначаємо значення стандартних теплот утворення горючої речовини та продуктів горіння:
? fH0298C8H18О=385 кДж/моль;
? fH0298CO2=393,51 кДж/моль;
? fH0298H2O=241,84 кДж/моль
Qсгор. =8 * 393,51 + 9 * 241,84 - 385=4939,64 кДж/моль.
) Так як тепловтрати відсутні, то все виділилося тепло йде на нагрів продуктів горіння. Середнє теплосодержание 1 благаючи продуктів горіння становитиме:
кДж/моль.
Скориставшись залежністю теплосодержания газів від температури [1, табл. IV, дод.], Встановлюємо якій температурі відповідає таке теплосодержание. Орієнтуючись на азот, оскільки його найбільше в продуктах горіння, визначаємо що при температурі +2300 ° С теплосодержание азоту 77,8 кДж/моль. Уточнимо, скільки потрібно було б тепла, щоб нагріти продукти горіння до такої температури.
При Т1=2300 ° С
Але це більше, ніж виділилося тепла в результаті реакції горіння, тому можна сказати, що температура горіння менше, ніж 2300 ° С. Визначимо, скільки буде потрібно тепла для нагрівання продуктів горіння до 2200 ° С.
Так як, значить Тг lt; 2 200 ° С
При температурі +2100 ° С
Так як, значить Тг lt; 2100 ° С
При температурі 2000 ° С
вже менше, ніж, з цього можна зробити висновок, що температура горіння має значення між 2000 і 2100 ° С. Уточнимо цю температуру лінійною інтерполяцією між двома найближчими значеннями:
ТГ=+2371 К.
.2 Розрахунок температури вибуху
Температуру вибуху знаходять за умови відсутності тепловтрат. Запишемо рівняння хімічного перетворення при вибуху (аналогічно рівнянню горіння):
8H18О + 12 (О2 + 3,76N2) ® 8СО2 + 9Н2О + 12? 3,76N2
Обсяг продуктів згоряння становить:
VCO2=8 моль/моль; VН2О=9 моль/моль; VN2=45,12 моль/моль;
Нижча теплота згоряння 4-метил - 2-етілпентанола:
Qсгор. =4939,64 кДж/моль.
Так як процес вибуху адіабатно-ізохорний, то все виділилося тепло йде на збільшення внутрішньої енергії. Середнє значення внутрішньої енергії продуктів горіння становитиме:
кДж/моль.
Скориставшись залежністю внутрішньої енергії газів від температури [1, табл. V, дод.], Встановлюємо якій температурі відповідає таке значення внутрішньої енергії. Орієнтуючись на азот, оскільки його найбільше в продуктах вибуху, визначаємо що при температурі 3000 ° С внутрішня енергія азоту 79,8 кДж/моль. Уточнимо, скільки потрібно було б тепла, щоб нагріти продукти вибуху до такої температури. При Т1=3000 ° С
Але це більше тієї енергії, яка виділилося в результаті вибуху, тому можна сказати, що температура вибуху менше, ніж...
