АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ТЕМПЕРАТУРА САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ

Читайте также:
  1. ВИДЫ И ТОВАРНЫЕ МАРКИ ТОРМОЗНЫХ ЖИДКОСТЕЙ.
  2. Влияние времени приложения напряжения на электрическую прочность газовой изоляции (вольт-секундная характеристика — ВСХ)
  3. Вопрос№27 Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение. Смачивание
  4. Выбор и эксплуатация рабочих жидкостей
  5. Г.1 Хранение горючих газов в баллонах
  6. Газова різка у струмені кисню.
  7. Газовая защита трансформатора
  8. Газовая промышленность
  9. Газовые и нефтяные проявления.
  10. Газовый алкалоз
  11. Газовый ацидоз
  12. Горение жидкостей. Классификация жидкостей в зависимости от температуры вспышки.

Температура самовоспламенения сильно зависит от давления. Это связано с тем, что Т* есть функция скорости реакции окисления, которая зависит от давления. Особенно сильно влияние давления на Т* проявляется для газообразных и жидких веществ. Чем выше давление горючей смеси, тем ниже Т* и наоборот. Для подтверждения этого приведем таблицу зависимости Т* от давления р для некоторых углеводородов.

Таблица 2.2

Зависимость температуры самовоспламенения (Т* , 0С) от давления

для некоторых углеводородов

 

Вещество Т* при 0.1 МПа Т* при 0.5 МПа Т* при 1.5 МПа Т* при 2.5 МПа
Бензин
Бензол
Керосин

 

Самовоспламенение газо- и паровоздушных смесей в компрессорах и аппаратах с повышенным давлением всегда происходит при более низких температурах, чем при атмосферном давлении. В табл. 2.3 приведена зависимость температуры самовоспламенения Т* метано-воздушной смеси от давления.

 

Таблица 2.3

Зависимость температуры самовоспламенения

метано-воздушной смеси от давления

 

р, МПа 0.05 0.1 0.3 0.5 0.7
Т*, 0С

 

Газо- или паровоздушная смесь может иметь различный состав, в зависимости от которого изменяется и его температура самовоспламенения. Это связано с тем, что скорость химической реакции при постоянной температуре зависит от концентрации реагирующих веществ. Наиболее бедная горючая смесь (с недостатком горючего) должна иметь более высокуютемпературу самовоспламенения, так как скорость реакции в такой смеси мала и, следовательно, малó тепловыделение. Концентрация окислителя (кислорода) в такой смеси значительно больше необходимой для полного сгорания горючего. Поэтому большое количество теплоты расходуется на нагрев газов, не участвующих в реакции. Это ведет к тому, что превышение тепловыделения над теплоотдачей может наступить в такой смеси только при более высокой температуре.

При увеличении горючего в смеси, скорость реакции увеличивается и температура самовоспламенения понижается. Такая зависимость температуры самовоспламенения от концентрации горючего вещества соблюдается только до определенного состава смеси, близкого к стехиометрическому.



При дальнейшем увеличении горючего в смеси, температура самовоспламенения будет повышаться, так как увеличение концентрации горючего теперь ведет к уменьшению доли окислителя и, следовательно, к уменьшению скорости реакции (табл. 2.4).

Таблица 2.4

Зависимость температуры самовоспламенения

метано-воздушной смеси от концентрации метана

 

СН4, %
Т*, 0С

 

Если в качестве окислителя служит не воздух, а кислород, то величина температуры самовоспламенения резко снижается. В табл. 2.5 приведены температуры самовоспламенения для смесей некоторых углеводородов с воздухом и с кислородом. Из приведенных данных следует, что в среде кислорода температура самовоспламенения почти в два раза ниже чем в среде воздуха.

 

Таблица 2.5

Значения температуры самовоспламенения (Т*, 0С) для смесей нефтепродуктов с воздухом и кислородом

 

Нефтепродукты В среде кислорода В среде воздуха
Эфир
Бензин
Керосин
Дизельное топливо

 

Большое влияние на температуру самовоспламенения Т* оказывают катализаторы. Катализаторами могут являться как стенки сосуда, так и специальные присадки, вводимые непосредственно в горючее. Катализаторы могут как уменьшать, так и увеличивать температуру самовоспламенения. В частности, сильным катализатором, ускоряющим скорость реакции, является платина. Введение платинового катализатора значительно снижает температуру самовоспламенения Т* углеводородов. Для исключения явления детонации в двигателях внутреннего сгорания в моторное топливо (бензин) вводятся катализаторы – антидетонаторы, повышающие температуру самовоспламенения бензино-воздушной смеси. К таким катализаторам относятся, в частности: тетраэтилсвинец Pb(C2H5)4 – 0.5 г/л; пентакарбонил железа Fe(CO)5 – 3 г/л; тетраэтилолово Sn(C2H5)4 – 2г/л. Эти катализаторы повышают температуру самовоспламенения на (80–170)0С.

Положительный эффект, получаемый при введении тетраэтилсвинца и других катализаторов, сопровождается повышением токсичности продуктов сгорания.

Величина Т* зависит также и от объема горючей смеси (сосуда). Чем меньше объем сосуда, тем выше Т* (табл. 2.6).

Таблица 2.6

Температура самовоспламенения

метано-воздушной смеси (6 % CH4)

 

V, см3
Т*, 0С

 

При уменьшении объема сосуда происходит увеличение поверхности теплоотдачи, приходящейся на единицу объема смеси. Если принять сосуд в виде куба с ребром 1 см, то объем сосуда составит V = 1 см3, а поверхность теплоотдачи S = 6 см2. Если увеличить ребро куба до 2 см, то его объем будет V = 8 см3, а поверхность теплоотдачи S = 24 см2. В первом случае на 1 см3 смеси приходится 6 см2 поверхности теплоотдачи, а во втором – только 3 см2. Согласно тепловой теории самовоспламенения, увеличение поверхности теплоотдачи ведет к повышению Т* за счет увеличения тепловых потерь. При очень малом объеме сосуда горючие смеси вообще не смогут самовоспламеняться, так как скорость теплоотдачи намного превысит скорость тепловыделения за счет реакции горения.

Отметим, в частности, что этот принцип положен в основу огнепреградителей. При этом пламя разбивается специальными сетками на мелкие ячейки, которые приводят к большим теплопотерям (например, противопожарная лампа Дэви, используемая в шахтах и на рудниках в XIX веке).

Анализ литературных данных показывает, что Т* для газов и жидкостей из класса углеводородов, спиртов и альдегидов лежит в пределах от 400 до 7000С.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)