курсовая работа по теоритическим основам горения и тушения. КП Олзобоев 18 вариант. Теоретические основы процессов горения и тушения курсовая работа исследование пожаровзрывоопасности горючих жидкостей на примере пропилбензола

• Название: Теоретические основы процессов горения и тушения курсовая работа исследование пожаровзрывоопасности горючих жидкостей на примере пропилбензола
• Анкор: курсовая работа по теоритическим основам горения и тушения
• Дата: 04.05.2023
• Размер: 1.04 Mb.
• Имя файла: КП Олзобоев 18 вариант.docx
• Тип: Курсовая; #1108609
• страница: 4 из 13

3.5 Стехиометрическая концентрация в паровоздушной смеси

Стехиометрическая концентрация горючего в смеси - такая концентрация горючих паров или горючего газа в горючей смеси (горючее + окислитель), при которой количественное соотношение горючего и окислителя соответствует коэффициентам в уравнении химической реакции.

объемная стехиометрическая концентрация (в %):

ϕ стех. объём.= , %;

массовая стехиометрическая концентрация (в кг/м³):

ϕ стех. объём.=

Для пересчета массовой концентрации в объемную, или наоборот, применяются формулы:





Определимобъемнуюимассовуюстехиометрическуюконцентрациюпропилбензолапри нормальных условиях.

1.Запишем уравнение реакции горения пропилбензола:

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

β=12

2. Определим объемную стехиометрическую концентрацию:

ϕ стех. объём.= =1,72 %;

3.Молярная масса

Мr ( = 9*12+1*12=120

4. Определим массовую стехиометрическую концентрацию:

ϕ стех. масс.= =92,17 %

3.6 Расчет температуры горения

За адиабатическую температуру горения принимается температура, при которой численное значение энтальпии продуктов сгорания совпадает с тепловым эффектом реакции.

Таблица 3. Энтальпия (теплосодержание) газов при постоянном давлении.

Температура, К	Теплосодержание, кДж/моль
	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

Q( ) =-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