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文檔簡介

第二章

燃燒與爆炸2.1燃燒及其特性2.2燃燒機(jī)理2.3燃燒速度2.4爆炸及其特性2.1燃燒及其特性燃燒與氧化燃燒條件燃燒過程及燃燒形式燃燒種類氧指數(shù)2.1燃燒及其特性2.1.1燃燒與氧化燃燒是可燃物質(zhì)與助燃物質(zhì)發(fā)生伴有放熱和發(fā)光的一種劇烈的氧化還原反應(yīng)。一根木棒在空氣中燃燒C+O2——CO2熾熱的鐵在氯氣中發(fā)生劇烈燃燒Fe+Cl2——FeCl31、3Cu+8HNO3——Cu(NO3)2+4H2O+2NO,2、Zn+H2SO4——ZnSO4+H23、燈泡中的燈絲通電后發(fā)光發(fā)熱,但沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此也不是燃燒。以下幾種情況非燃燒反應(yīng):燃燒三要素(必要條件):可燃物、助燃物、點(diǎn)火源。燃燒的充分條件:燃燒反應(yīng)在溫度、壓力、組成和點(diǎn)火能等方面都存在極限值,低于此極限值燃燒反應(yīng)不能發(fā)生。可燃物、助燃物達(dá)到一定的濃度;點(diǎn)火源具備一定的溫度和熱量,才會(huì)引發(fā)燃燒??扇嘉锏谋O限(濃度%)氫氣4.0%~75%一氧化碳12.5%~74.2%氨氣15.5%~27%

最小點(diǎn)火能氫氣0.019mJ甲烷0.025mJ可燃?xì)怏w在合適的濃度,只需很小的能量如靜電火花,就足以引起燃燒、爆炸。2.1.2燃燒條件即:自由基的連鎖反應(yīng)不受抑制。——燃燒四面體滅火原理正在發(fā)生的燃燒,消除任意一個(gè)燃燒要素,就達(dá)到滅火目的。所以防火防爆技術(shù)歸結(jié)為對(duì)燃燒三要素和連鎖反應(yīng)的控制。灑水——降低溫度,消除了點(diǎn)火源;(但不適用于與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)化學(xué)品,電氣火災(zāi)等。)泡沫——用泡沫覆蓋著火的表面,隔離了助燃的空氣;惰性氣體——降低可燃物和助燃物的濃度。抑制了連鎖反應(yīng)的進(jìn)行;例1、加工處理丙酮(閃點(diǎn)-10℃)下列五個(gè)條件之一可以達(dá)到防火目的:(1)溫度保持在-10℃以下;(2)切斷大氣氧的來源;(3)保持設(shè)備密封;(4)在區(qū)域內(nèi)清除任何形式的火源;(5)良好的通風(fēng)設(shè)施。(1)和(2)難以做到,(3)(4)(5)容易實(shí)現(xiàn)?;ち鞒蹋毫鞒淘诿荛]的設(shè)備和管道中進(jìn)行,已經(jīng)具備了基本的防火條件,再輔以(4)和(5)防止有微小泄漏造成可燃?xì)怏w積存引發(fā)事故,所以從多方面杜絕了燃燒爆炸事故的發(fā)生。2.1.3

燃燒過程及燃燒形式1、燃燒過程及燃燒形式絕大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒是在氣態(tài)下進(jìn)行的。氣體燃燒:直接燃燒,燃燒速度極快。混合燃燒

可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w預(yù)先混合而后進(jìn)行的燃燒稱為混合燃燒。擴(kuò)散燃燒混合燃燒特點(diǎn)

混合燃燒速度快、溫度高,接近于理論燃燒溫度,燃燒完全。例如:混合氣體爆炸工業(yè)爐預(yù)混式燃燒:充分利用混合燃燒的速度,得到非常高的燃燒溫度。擴(kuò)散式燃燒的特點(diǎn)

燃燒穩(wěn)定,但燃燒速度慢,火焰溫度低,常出現(xiàn)不完全燃燒產(chǎn)物??扇?xì)怏w與助燃?xì)怏w互相擴(kuò)散,邊混合邊燃燒,稱為擴(kuò)散燃燒。2.1.3

燃燒過程及燃燒形式氣體燃燒:直接燃燒,燃燒速度極快。液體燃燒:受熱蒸發(fā)蒸氣燃燒

固體燃燒簡單物質(zhì)

受熱熔化蒸發(fā)燃燒直接氣化燃燒如S、P等復(fù)雜物質(zhì)受熱分解氣態(tài)和液態(tài)產(chǎn)物蒸發(fā)燃燒燃燒氣化區(qū)(600-800℃)關(guān)于蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒蒸發(fā)燃燒分解燃燒思考題:解釋煤或木材的燃燒現(xiàn)象:從火焰型燃燒到表面燃燒。表面燃燒

可燃固體不能蒸發(fā)和分解可燃?xì)怏w時(shí),燃燒在固體的表面進(jìn)行,無可見火焰。特點(diǎn):無氣化過程,無需吸收蒸發(fā)熱,燃燒溫度較高。一般金屬燃燒即屬表面燃燒。蒸發(fā)燃燒是指可燃液體蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)行燃燒。大多數(shù)可燃固體或不揮發(fā)性液體經(jīng)熱分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w的燃燒稱為分解燃燒。依靠氣體的擴(kuò)散進(jìn)行燃燒為什么加大多數(shù)二字?因?yàn)橛械墓腆w不蒸發(fā),只發(fā)生表面燃燒。(氣態(tài)物質(zhì))物質(zhì)的燃燒過程:(吸收熔化潛熱和蒸發(fā)潛熱)(吸收蒸發(fā)潛熱)2、燃燒過程中溫度變化T初T氧只有外部熱源,溫度升高慢T氧:可燃物開始氧化放熱T自:理論自燃點(diǎn)溫度,熱量相平衡。

T自‘:實(shí)際自燃點(diǎn)

τ(Q誘)——誘導(dǎo)期(著火延滯期)T燃:物質(zhì)的燃燒溫度T初T氧T自T自‘τ熱量平衡點(diǎn)T燃誘導(dǎo)期與外界溫度和壓力的關(guān)系:自燃點(diǎn)測(cè)定時(shí)誘導(dǎo)期和自燃點(diǎn)的關(guān)系:著火延滯時(shí)間-壓力關(guān)系:著火延滯時(shí)間-溫度關(guān)系:lgP↑,Q↓T↑,Q↓1、著火和著火點(diǎn)(FirePoint或IgnitionPoint)

點(diǎn)燃

可燃物質(zhì)在空氣充足的條件下,當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí),與火源接觸就會(huì)燃燒,移去火源后能夠持續(xù)燃燒(達(dá)5s以上),這種現(xiàn)象稱為點(diǎn)燃。著火點(diǎn)

點(diǎn)燃的最低溫度叫做燃點(diǎn),也叫做著火點(diǎn)。2.1.4燃燒種類(起因)及其特征參數(shù)考察可燃液體溫度升高的幾個(gè)變化階段:*加熱溫度升高,液體表面蒸氣壓升高,可燃物濃度升高,能夠被火源點(diǎn)燃而發(fā)生一個(gè)瞬間的火苗。(Flash)乙醚-45℃,乙醇12℃當(dāng)溫度低時(shí),其表面的易燃蒸氣濃度很低,不能被點(diǎn)燃。溫度繼續(xù)升高,液體表面蒸氣壓升高,可燃物濃度繼續(xù)升高,與火源接觸就會(huì)燃燒,移去火源后還繼續(xù)燃燒。(Ignite)2、閃燃和閃點(diǎn)FlashPoint閃燃

當(dāng)可燃液體表面的蒸氣與空氣的混合物與火源接近時(shí),會(huì)發(fā)生瞬間燃燒,出現(xiàn)瞬間的火苗或閃光,這種現(xiàn)象稱為閃燃。閃點(diǎn)主要針對(duì)可燃液體而言,某些可燃固體能夠蒸發(fā)(升華),所以也有閃點(diǎn)。閃點(diǎn)

可燃液體表面的蒸氣能夠發(fā)生閃燃的最低溫度。在某一溫度下,物質(zhì)的飽和蒸氣壓越高,即物質(zhì)越容易揮發(fā),其閃點(diǎn)就越低。如果物質(zhì)不揮發(fā),蒸氣壓為0,則不能測(cè)的其閃點(diǎn)。

一般液體燃點(diǎn)比閃點(diǎn)高5~20℃,低閃點(diǎn)的液體,燃點(diǎn)和閃點(diǎn)比較接近(1~5℃)。閃點(diǎn)的測(cè)定閃點(diǎn)的測(cè)定有兩種標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法:開杯法、閉杯法*加熱加熱閉杯法測(cè)定的是飽和蒸氣和空氣的混合物。而開杯法蒸氣自由揮發(fā),同樣溫度下,可燃物濃度比閉杯法低。所以閉杯法閃點(diǎn)測(cè)定值一般要比開杯法低幾度。*開杯法:閉杯法:哪個(gè)數(shù)據(jù)更安全一些?閉杯法測(cè)得的閃點(diǎn)偏保守,安全一些。影響閃點(diǎn)測(cè)定的因素?閃點(diǎn)的測(cè)定影響閃點(diǎn)測(cè)定的因素?點(diǎn)火源的大小及與液面的距離加熱速率適用的均勻程度試樣的純度測(cè)試容器閃點(diǎn)的意義閃點(diǎn)是物質(zhì)在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過程中的安全性指標(biāo),也是其揮發(fā)性指標(biāo)。閃點(diǎn)越低,物質(zhì)的火災(zāi)危險(xiǎn)性越大,安全性差,易揮發(fā)。幾種油品的閃點(diǎn)和自燃點(diǎn)在缺少閃點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下,也可以用燃點(diǎn)來表征物質(zhì)的火險(xiǎn)。幾種物質(zhì)的閃點(diǎn):乙醚-45℃,苯-11℃,丙酮-10℃,乙醇12℃,醋酸38℃GB50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》3、自燃和自燃點(diǎn)自燃在外界無明火直接作用的條件下,物質(zhì)自行起火并持續(xù)燃燒的現(xiàn)象。自燃點(diǎn)物質(zhì)發(fā)生自燃的最低溫度就是該物質(zhì)的自燃點(diǎn)。物質(zhì)為什么會(huì)發(fā)生自燃?由于物質(zhì)內(nèi)部的物理、化學(xué)或生化反應(yīng)放出熱量并積聚起來,使溫度達(dá)到自燃溫度,從而發(fā)生自行燃燒。

在自燃溫度時(shí),可燃物質(zhì)與空氣接觸,不需要明火的作用就能發(fā)生燃燒。有些物質(zhì)在空氣中發(fā)生自燃的過程緩慢,在氧氣中立刻發(fā)生自燃。例2、處理氧氣的設(shè)備、管道在進(jìn)氧氣之前要進(jìn)行脫脂處理。因?yàn)橛椭诔叵掠龅窖鯕鈺?huì)發(fā)生自燃,管道和儲(chǔ)罐在通入氧氣之前必須經(jīng)過脫脂處理,清除在施工時(shí)殘留油脂。受熱自燃

可燃物質(zhì)受到外部熱源的作用并積蓄熱量,使溫度升高,達(dá)到自燃點(diǎn)而自行燃燒,稱之為受熱自燃。自熱自燃

可燃物質(zhì)在無外部熱源的作用下,由于物質(zhì)內(nèi)部的物理、化學(xué)或生化反應(yīng)放出熱量并積聚起來,使溫度達(dá)到自燃溫度,從而發(fā)生自行燃燒。(1)受熱自燃和自熱自燃在化工生產(chǎn)中,由于接觸高溫?zé)岜砻?,加熱或烘烤,沖擊摩擦等,均可能導(dǎo)致自燃。自熱原因:氧化熱、分解熱、聚合熱、吸附熱、發(fā)酵熱等自熱自燃和受熱自燃的本質(zhì)是一樣的。

①由于氧化熱積蓄引起的自燃油脂類、煤、金屬硫化物等被氧化并產(chǎn)生熱量從而導(dǎo)致自燃②由分解發(fā)熱引起的自燃硝化棉、賽璐珞和有機(jī)過氧化物③由聚合、發(fā)酵熱引起的自燃活性單體在聚合時(shí)由于反應(yīng)失控引起爆聚,堆積干草的自燃FeS2+O2FeS+SO2FeS2+3/2O2FeO+SO22FeO+1/2O2Fe2O3Fe2S3+3/2O2Fe2O3+3S硝化棉[C6H7O2(ONO2)a(OH)3-a]n

Mg2Si+4H2OMg(OH)2+SiH4

(c)相互混合而自燃大多為強(qiáng)氧化劑,如壓縮氧、氯、硝酸、過氧化鈉、高錳酸鉀等,遇有機(jī)物時(shí)因反應(yīng)放熱而自燃。乙炔和氯氣的反應(yīng):C2H2+Cl22HCl+2C還原劑遇水反應(yīng):B2H6+6H2O2H3BO3+6H2④由化學(xué)品混合接觸而引起的自燃(a)接觸空氣自燃黃磷、磷化氫(b)接觸水自燃鉀、鈉、磷化鈣、硼氫化物金屬硅化物Mg2Si、Fe2Si遇水蒸氣產(chǎn)生氫化硅,在空氣中自燃(2)影響自燃的因素?zé)崃康纳伤俾剩悍磻?yīng)熱與反應(yīng)速率的乘積,即單位時(shí)間反應(yīng)熱。熱量的積聚情況:與導(dǎo)熱狀況有關(guān)。(3)影響自燃點(diǎn)的因素

壓力、濃度、催化劑、化學(xué)結(jié)構(gòu)等

壓力越高,自燃點(diǎn)越低;反應(yīng)當(dāng)量濃度時(shí),自燃點(diǎn)最低;活性催化劑使自燃點(diǎn)降低,鈍化催化劑使自燃點(diǎn)升高;有機(jī)化合物:同系物分子量增加,自燃點(diǎn)降低;(與閃點(diǎn)相反)閃點(diǎn)飽和烴自燃點(diǎn)高于碳原子數(shù)相當(dāng)不飽和烴;直鏈結(jié)構(gòu)自燃點(diǎn)低于其異構(gòu)物;苯系低碳烴自燃點(diǎn)高于碳原子數(shù)相當(dāng)?shù)闹緹N;2.1.5氧指數(shù)將固體材料在不同氧濃度的O2-N2混合氣中點(diǎn)火燃燒,測(cè)出能維持該材料有焰燃燒的最低氧濃度(V/V),稱為氧指數(shù)。氧指數(shù)越高的材料阻燃性能越好??諝庵醒鹾?1%,所以氧指數(shù)>21%的材料在空氣中點(diǎn)燃后會(huì)自行熄滅。氧指數(shù)受溫度影響,溫度升高,氧指數(shù)下降。采用氧指數(shù)>21%的材料,為什么在火災(zāi)中仍可以著火?2.1.6最小點(diǎn)火能在處于爆炸范圍內(nèi)的可燃?xì)怏w混合物中發(fā)生電火花,從而引起著火所必須的最小能力稱為最小點(diǎn)火能。E=0.02mJ,c=9%1、事故經(jīng)過

某化肥廠合成車間管道突然破裂,隨即氫氣大量泄漏。廠領(lǐng)導(dǎo)立即命令操作工關(guān)閉主閥、附閥,全廠緊急停車。大約5分鐘后,合成車間突然發(fā)生爆炸,合成車間近10m高的廠房被炸成一片廢墟,爆炸造成5人死亡,26人受傷。2、事故原因分析

(1)形成爆炸混合氣體管道破裂后,氫氣大量泄漏,立即擴(kuò)散形成爆炸混合氣體。氫氣在空氣中爆炸極限是4%~75%,其濃度達(dá)到18.3%~59%就會(huì)發(fā)生爆轟。(2)具有點(diǎn)火源當(dāng)氫氣從管道大量泄漏噴出時(shí),氫氣和管道破裂部位急劇摩擦,產(chǎn)生高靜電壓。當(dāng)靜電荷積聚到一定量時(shí),就會(huì)擊穿空氣介質(zhì)對(duì)接地體放電,產(chǎn)生靜電火花,從而引起爆炸。氫氣的最小引燃能量為0.019mJ,誘導(dǎo)期0.01s。3、事故教訓(xùn)與防范措施

主要在于設(shè)備的安全管理疏漏,未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道的事故隱患和及時(shí)維護(hù)更換。應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)設(shè)備的安全管理,對(duì)容易造成腐蝕、破損的管道、閥門等,要定期進(jìn)行技術(shù)分析和系統(tǒng)檢漏,并在設(shè)備周期大檢修時(shí)徹底檢修。某化肥廠管道破裂造成氫氣爆炸事故2.2燃燒機(jī)理1、燃燒的活化能理論2、燃燒的過氧化物理論3、燃燒的連鎖反應(yīng)理論2.2燃燒機(jī)理1、燃燒的活化能理論活化分子相互碰撞時(shí)能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的少數(shù)具有較高能量的分子?;罨芑罨肿颖确肿悠骄芰扛叱龅哪芰恐怠&1、ΔE2有效碰撞活化分子之間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。QV=ΔE2-ΔE1產(chǎn)物活化分子用活化能理論解釋:明火點(diǎn)燃可燃物自燃2、燃燒的過氧化物理論例如氫和氧的燃燒反應(yīng)

H2+O2→H2O2H2O2+H2→2H2O用燃燒的過氧化物理論解釋有機(jī)過氧化物的燃燒和爆炸:有機(jī)過氧化物可視為過氧化氫的衍生物,H—O—O—R或R—O—O—R′看作可燃物質(zhì)被氧化的中間產(chǎn)物,是不穩(wěn)定的化合物,極易燃燒或爆炸。如蒸餾乙醚的殘?jiān)谐S捎谛纬蛇^氧乙醚而引起自燃或爆炸。O2—O—O—(過氧鍵)Δ把A—O—O—A看作中間產(chǎn)物,它不穩(wěn)定,易燃燒、分解,氧化其他物質(zhì)?!狾—O—+2AA—O—O—A3、燃燒的連鎖反應(yīng)理論——自由基的連鎖反應(yīng)P28氣體分子間的燃燒反應(yīng)是由活性自由基與分子作用,生成產(chǎn)物并產(chǎn)生新的自由基,新自由基又參加反應(yīng),如此延續(xù)下去形成一系列連鎖反應(yīng)。連鎖反應(yīng)由三個(gè)階段構(gòu)成:鏈的引發(fā)、鏈的傳遞(包括支化)和鏈的終止。連鎖反應(yīng)分為直鏈反應(yīng)和支鏈反應(yīng)兩種類型。鏈的終止2ClCl22HH2H+ClHCl氯和氫的反應(yīng)屬直鏈反應(yīng)氫和氧的反應(yīng)屬支鏈反應(yīng)(H2、O2、H2O等任何惰性分子)H+O2+MHO2+MH+OHH2O(H2、O2為活化分子)4、連鎖反應(yīng)速度表達(dá)式連鎖反應(yīng)的速度與反應(yīng)物濃度、能量、傳播速度、鏈的生成和銷毀速度有關(guān)。P20F(c)——反應(yīng)物濃度函數(shù)fs——鏈在器壁上銷毀因素,與容器材質(zhì)、性質(zhì)和大小有關(guān)fc——鏈在氣相中銷毀因素,與溫度、壓力、雜質(zhì)有關(guān)A——與反應(yīng)物濃度有關(guān)的函數(shù)α——鏈的分支,直鏈α=1,支鏈α>12.3燃燒的特征參數(shù)燃燒速率燃燒熱(熱值)燃燒溫度2.3燃燒的特征參數(shù)1、燃燒速度(1)可燃?xì)怏w燃燒速度靜止氣體:燃燒速度=火焰?zhèn)鞑ニ俣冗\(yùn)動(dòng)氣體:火焰?zhèn)鞑ニ俣?燃燒速度+運(yùn)動(dòng)速度直接燃燒,燃燒速度快取決于氣體擴(kuò)散速度和化學(xué)反應(yīng)速度單質(zhì)氣體的燃燒速度>化合物氣體如uH2>uCH4氣體燃燒——取決于本身的化學(xué)反應(yīng)速度混合燃燒速度>擴(kuò)散燃燒速度氣體名稱最大火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤扇細(xì)怏w在空氣中的含量/%氣體名稱最大火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤扇細(xì)怏w在空氣中的含量/%氫一氧化碳甲烷乙烷丙烷4.831.250.670.850.8238.5459.86.54.6丁烷乙烯煉焦煤氣焦炭發(fā)生煤氣水煤氣0.821.421.700.733.13.67.11748.543火焰在管道中傳播示意圖:可燃?xì)怏w與空氣混合氣的火焰?zhèn)鞑ニ俣龋琺/s(管道直徑25.4mm)靜止氣體:燃燒速率=火焰?zhèn)鞑ニ俾暑A(yù)混氣體層流火焰烴類氣體燃燒速率:炔烴>烯烴>烷烴層流火焰:燃燒只在火焰面內(nèi)進(jìn)行火焰逐層往前傳播u=ds/dt影響可燃?xì)怏w火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩兀夯旌蠚庑再|(zhì)、混合氣濃度、混合氣原始?jí)毫蜏囟壤纾簹錃?gt;炔烴>烯烴>烷烴可燃?xì)怏w濃度和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懀簩?duì)每種氣體,火焰?zhèn)鞑ニ俣榷即嬖谝粋€(gè)最大值,一般發(fā)生在可燃?xì)怏w濃度稍高于當(dāng)量濃度的混合物中。2H2+O2——2H2O2CO+O2——2CO2當(dāng)量濃度C0=29.5%烴類燃料在空氣中的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣萿/cm﹒s-1可燃?xì)怏w濃度和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懀篊(V/V)可燃?xì)怏w壓力和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊年P(guān)系可燃?xì)怏w溫度和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊年P(guān)系甲烷和空氣混合物在不同管徑時(shí)的傳播速度,cm/s

甲烷(%)

2.510204060806%23.543.563951181378%508010015418320310%6511013618821523612%35748012316318513%224562104130138管徑(cm)火焰?zhèn)鞑ニ俣纫话汶S著管道直徑增加而增加,當(dāng)達(dá)到某個(gè)直徑時(shí)速度就不再增加。反之,隨著管道直徑的減少而減少,小于某一數(shù)值時(shí),火焰在管中就不再傳播。管道中氣體的燃燒速率與管徑有關(guān)以此原理設(shè)計(jì)管道阻火器絲網(wǎng)波紋板管道阻火器阻火器設(shè)計(jì)原理:管道中氣體的燃燒速率與管徑有關(guān)。管道直徑小于某一數(shù)值時(shí),火焰不再傳播。在管道內(nèi)設(shè)置障礙物,如金屬絲網(wǎng)、波紋板等阻止火焰?zhèn)鞑?,但允許氣體通過。思考題:用燃燒的連鎖反應(yīng)理論解釋阻火器的原理。燃燒反應(yīng)是活性自由基進(jìn)行一系列連鎖反應(yīng)的結(jié)果,自由基與分子作用,生成產(chǎn)物并產(chǎn)生新的自由基,新自由基又參加反應(yīng),如此延續(xù)下去形成一系列連鎖反應(yīng)。只有自由基的產(chǎn)生數(shù)大于消失數(shù)時(shí),燃燒才能繼續(xù)進(jìn)行。在管道中設(shè)置絲網(wǎng)、波紋板等障礙,增加自由基與障礙物的碰撞,妨礙了新自由基的產(chǎn)生,火焰的傳播速度也相應(yīng)減小,當(dāng)自由基消失數(shù)大于產(chǎn)生數(shù)時(shí),燃燒便不能繼續(xù)進(jìn)行,可以達(dá)到阻火的目的。(2)液體的燃燒速度液體燃燒速度取決于液體的蒸發(fā)。(a)質(zhì)量速度:每平方米可燃液體表面,每小時(shí)燒掉的液體的質(zhì)量,kg/m2.h。(b)直線速度:每小時(shí)燒掉可燃液層的高度,單位為m/h。液體燃燒速率決定于液體的初溫、熱容、蒸發(fā)潛熱以及火焰的輻射能力。(3)固體燃燒速度不同固體物質(zhì)的燃燒速度有很大差異。石蠟硝基化合物例如對(duì)比同一固體物質(zhì)燃燒速度取決于燃燒比表面積,比表面越大,燃燒速度越大。易燃液體可燃液體3、燃燒溫度物質(zhì)燃燒時(shí)的火焰溫度叫燃燒溫度。熱值、燃燒速度是決定的火焰溫度主要因素。2、燃燒熱(熱值)單位可燃物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量。kJ/kg,kJ/Nm3高熱值包括煙氣中水蒸汽全部冷凝所放出的熱量。低熱值不包括煙氣冷凝熱。一般可利用的是低熱值。燃?xì)夥N類高熱值MJ/Nm3低熱值MJ/Nm3燃燒溫度℃爆炸極限(%)乙炔58.50256.48821272.2~81丙烷101.26693.242.1~9.5丙烯93.6787.672.0~11.7天然氣(甲烷)39.8435.9118005.0~15焦?fàn)t煤氣(混合組分)18.6516.491600~18506.3~38氫氣12.7410.7821304.0~75.9木材

1000~1170幾種物質(zhì)的燃燒熱值和燃燒溫度2.4爆炸及其特性

2.4.2爆炸分類2.4.2爆炸極限理論與計(jì)算2.4.3爆炸范圍圖2.4.4爆炸與暴轟2.4.5化工常見爆炸類型及特點(diǎn)2.4爆炸及其特性1、什么是爆炸?爆炸是物質(zhì)發(fā)生急劇的物理、化學(xué)變化,在瞬間釋放出大量能量并伴有巨大聲響的過程。實(shí)質(zhì)上是瞬間形成的高溫、高壓氣體或蒸氣驟然膨脹現(xiàn)象。物理變化化學(xué)反應(yīng)能量釋放氣體膨脹壓力突變機(jī)械破壞巨大聲響光熱瞬間完成的過程:爆炸過程三個(gè)特征:特征:反應(yīng)過程放熱,過程速度極快并能自動(dòng)傳播,過程中生成大量氣體產(chǎn)物。如硝酸銨的分解反應(yīng):緩慢分解反應(yīng)(化肥)NH4NO3

低溫加熱→NH3+HNO3-170.7kJ

(1)

被雷管引爆,瞬間完成反應(yīng)(炸藥)NH4NO3

用雷管引爆→N2+2H2O+0.5O2-126.4kJ

(2)反應(yīng)(1)——硝酸銨用作化肥,吸熱反應(yīng),反應(yīng)(2)——硝酸銨用作礦山炸藥,放熱反應(yīng)。NH4NO3在通常的條件下較穩(wěn)定,不發(fā)生爆炸。2.4.1爆炸分類

1、按爆炸性質(zhì)分類物理爆炸化學(xué)爆炸核爆炸爆炸物分解爆炸爆炸性混合物爆炸簡單分解爆炸復(fù)雜分解爆炸1)物理爆炸物質(zhì)的物理狀態(tài)(溫度、壓力)發(fā)生急劇變化而引起的爆炸,化學(xué)成分和化學(xué)性質(zhì)在物理爆炸后均不發(fā)生變化。如容器(壓縮氣體儲(chǔ)罐)、鍋爐(水蒸汽)爆炸。物理爆炸的結(jié)果:沖擊波和爆炸碎片造成對(duì)周圍物體的破壞;如果設(shè)備內(nèi)裝有可燃?xì)怏w或液體,發(fā)生物理爆炸后會(huì)引發(fā)燃燒及二次爆炸。2)化學(xué)爆炸幾種類型化學(xué)爆炸指物質(zhì)發(fā)生急劇化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生高溫、高壓而引起的爆炸。物質(zhì)的化學(xué)成分和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)爆炸后均發(fā)生了變化。(1)爆炸物分解爆炸

爆炸物在爆炸時(shí)分解為較小的分子或元素舉例:疊氮鉛PbN6、疊氮鈉NaN3、乙炔銀Ag2C2、乙炔銅Cu2C2、碘化氮NI3。①簡單分解爆炸爆炸物的組成元素中不含氧元素,分解爆炸中沒有燃燒反應(yīng)。簡單分解爆炸物質(zhì)屬于本身不穩(wěn)定,分解時(shí)放出大量熱的物質(zhì),對(duì)高溫、摩擦、震動(dòng)、撞擊很敏感,極易引起爆炸。幾種爆炸物的簡單分解爆炸過程PbN6———Pb+3N2

PbN6常用作雷管中的起爆藥Ag2C2———2Ag+2C-364kJ/mol2C2H2+5O2——4CO2+2H2O-260kJ/mol點(diǎn)燃乙炔與銅或銀長期接觸,會(huì)生成乙炔銅(Cu2C2)或乙炔銀(Ag2C2),所以,乙炔發(fā)生器及管道和閥門禁止采用銅,或含銅在70%以上的銅合金。乙炔的分解爆炸乙炔的燃燒C2H2———2C(固)+H2-226kJ/mol分解爆炸分解爆炸分解爆炸乙炔銀的分解爆炸注意:分解爆炸是不需要氧氣的?、趶?fù)雜分解爆炸

爆炸物的組成元素中含氧元素,分解爆炸中伴有燃燒反應(yīng)。氮或氯的氧化物,所有炸藥的爆炸都屬于這一類。這類爆炸物質(zhì)的穩(wěn)定性比簡單分解爆炸物好,爆炸敏感性比簡單分解爆炸物低。2,4,6-三硝基甲苯(三硝基甲苯,TNT)2C6H2CH3(NO2)3

7CO

↑+

5H2O

+

3N2

↑+

7C

爆炸反應(yīng)式之一(2)爆炸性混合物爆炸:可燃物+助燃物這類爆炸一般發(fā)生在氣相中,有兩種情況:a)可燃?xì)怏w、可燃液體的蒸氣、可燃粉塵與空氣所形成的混合物發(fā)生爆炸的現(xiàn)象;b)兩種工藝氣體形成的混合物發(fā)生爆炸。爆炸條件

:a)濃度達(dá)到爆炸極限;b)激發(fā)能源(明火、電弧、靜電火花、撞擊火花等引爆能源)。

(2)爆炸危險(xiǎn)性,即爆炸敏感度和劇烈程度比(1)小,但這類爆炸更普遍。2、按照爆炸的速度分類根據(jù)爆炸的速度可分為輕爆、爆炸和爆轟。(1)輕爆爆炸傳播速度為每秒數(shù)十厘米至數(shù)米的過程。(2)爆炸爆炸傳播速度為每秒十米至數(shù)百米的過程。

(3)爆轟指傳播速度為每秒一千米至數(shù)千米以上的爆炸過程。爆炸性混合物爆炸速度的發(fā)展:爆炸性混合物與火源接觸,生成自由基,成為連鎖反應(yīng)的中心;熱和連鎖載體向外傳播,使鄰近一層的混合物起化學(xué)反應(yīng),成為新的熱源和連鎖載體,向外傳播;爆炸速度由輕爆爆炸爆轟2.4.2爆炸極限理論與計(jì)算

1.什么是爆炸極限?可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣的混合物能使火焰蔓延的最低濃度,稱為該氣體或蒸氣的爆炸下限;能使火焰蔓延的最高濃度則稱為爆炸上限。爆炸極限用體積百分?jǐn)?shù)或單位體積混合氣中可燃?xì)怏w的質(zhì)量(kg/m3)表示,是濃度概念??疾炜扇?xì)怏w或蒸氣與助燃物(空氣)混合的濃度:100%上限下限當(dāng)量濃度0當(dāng)量濃度按照化學(xué)反應(yīng)式計(jì)量比完全反應(yīng)時(shí)的理論濃度。

可燃?xì)怏w或蒸氣的濃度在爆炸下限以下或爆炸上限以上,不會(huì)著火或爆炸。(體積分?jǐn)?shù))略大于理論當(dāng)量濃度時(shí),反應(yīng)速度最快,燃燒最激烈。若增加或減少其含量,則火焰蔓延速度都會(huì)降低。

濃度在爆炸上限以上的混合氣體不能認(rèn)為是安全的

①在空氣中可以燃燒

②有空氣補(bǔ)充進(jìn)來,很快達(dá)到爆炸上限。密度大的氣體,泄露時(shí)容易積存在低洼處乙炔在空氣中的爆炸極限范圍非常寬,危險(xiǎn)度大。燃?xì)夥N類天然氣(甲烷)焦?fàn)t煤氣液化氣氫氣乙炔密度kg/m30.71740.4~0.52.04160.08981.091爆炸極限(%)5.0~156.3~381.8~9.84.0~75.92.3~73(2.2~81)幾種氣體在空氣中的爆炸極限環(huán)氧乙烷在空氣中1個(gè)大氣壓條件下,爆炸極限為3﹪-100﹪體積百分濃度。2、爆炸極限的影響因素(1)初始溫度爆炸性混合物的初始溫度越高,則爆炸極限范圍就越寬。所以,溫度升高使爆炸性混合物的危險(xiǎn)性增加。(從燃燒動(dòng)力學(xué)的角度來說,混合物分子內(nèi)能增大,燃燒反應(yīng)更容易進(jìn)行。)一般爆炸極限在20℃,1atm,通過一定標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得,對(duì)于氣體泄漏造成的爆炸具有指導(dǎo)意義。在工藝系統(tǒng)中,隨溫度、壓力變化,爆炸極限如何變化?(2)初始?jí)毫σ话惚ㄐ曰旌衔锍跏級(jí)毫υ黾樱O限范圍擴(kuò)大。(從燃燒活化能理論解釋:壓力增加,分子間更為接近,碰撞幾率增加,燃燒反應(yīng)更容易進(jìn)行,爆炸極限范圍擴(kuò)大。)壓力對(duì)爆炸下限影響不大,對(duì)爆炸上限影響比較大。下限上限例外:一氧化碳隨壓力升高,范圍減小。初始?jí)毫档?,爆炸極限范圍縮小。當(dāng)初始?jí)毫抵聊硞€(gè)定值時(shí),爆炸上、下限重合,此時(shí)的壓力稱為爆炸臨界壓力。低于爆炸臨界壓力的系統(tǒng)不爆炸。因此在密閉容器內(nèi)進(jìn)行減壓操作對(duì)安全有利。壓力對(duì)甲烷-空氣混合物爆炸極限的影響L上(p)=L上+20.6(lgp+1)(3)惰性介質(zhì)爆炸性混合物中惰性氣體含量增加,其爆炸極限范圍縮小。當(dāng)惰性氣體含量增加到某一值時(shí),混合物不再發(fā)生爆炸。圖中幾條曲線分別代表添加CCl4、CO2、水蒸氣、N2、He和Ar。虛線和曲線的交點(diǎn)為臨界點(diǎn)。各種惰性氣體濃度對(duì)甲烷爆炸極限的影響惰性氣體含量/%甲烷含量/%氧含量/%514

不同惰性氣體影響差異較大惰性氣體含量增加,對(duì)其爆炸上限的影響影響更為顯著return化工生產(chǎn)中經(jīng)常用惰性氣體作為稀釋劑(致穩(wěn)劑),起保護(hù)作用,使反應(yīng)脫離爆炸危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行。(4)雜質(zhì)對(duì)于爆炸性氣體,少量水等雜質(zhì)對(duì)其反應(yīng)影響很大。痕量的水會(huì)急劇加速物質(zhì)的分解或氧化,少量的硫化氫會(huì)大大降低水煤氣及其混合物的燃點(diǎn),加速其爆炸。(5)容器的材質(zhì)和尺寸容器管道直徑越小,爆炸極限范圍越小。臨界直徑——能夠阻止火焰通過的最大直徑。d0=4.53H0.403(2.9)D0=1.54d0(2.10)(6)點(diǎn)火能源

(P37)火花能量、熱表面面積、火源與混合物的接觸時(shí)間等,對(duì)爆炸極限均有影響。濃度不同,引爆的最低能量也不同。點(diǎn)火能量加大,爆炸范圍變寬。(7)火焰的傳播方向(點(diǎn)火位置)(P37

)火焰由下向上傳播,爆炸范圍最大,由上向下傳播,爆炸范圍最小,水平傳播,介于二者之間。(8)含氧量(P38)O2含量增加,爆炸范圍變寬,而爆炸上限增加顯著。單位體積的反應(yīng)數(shù)為n,放出的能量為nW活化概率為α(α≤1)第二批單位體積內(nèi)得到活化的基本反應(yīng)數(shù)為αnW/E放出的能量為(αnW/E)W=αnW2/E后批分子與前批分子反應(yīng)時(shí)放出的能量比β定義為燃燒波傳播系數(shù),(2-1)(1)用活化能理論求解爆炸極限問題3、爆炸極限的計(jì)算討論β值:當(dāng)β<1時(shí),不能維持連鎖反應(yīng)進(jìn)行下去;當(dāng)β=1時(shí),正好維持反應(yīng)進(jìn)行下去;(嚴(yán)格說β值略大于1)當(dāng)β>1時(shí),形成爆炸。把β=1,視為爆炸下極限,即設(shè)α=KL下

(即L下濃度高一些,分子之間碰撞的幾率就大一些)當(dāng)Q>>E時(shí),式(3)可以近似寫成(2-3)(2-2)(2-4)對(duì)于有機(jī)物分子特別是同系物來說,活化能是非常接近的,把活化能視為常數(shù),則可近似得到L下Q=常數(shù)(2-5)爆炸下限與燃燒熱近似成反比。——近似公式由此可根據(jù)燃燒熱計(jì)算爆炸極限此式適用于烷烴、酯類、醇類爆炸下限的推算。不適用于烴乙炔、氫、硫化氫、二硫化碳等。3、爆炸極限的計(jì)算(2)根據(jù)化學(xué)計(jì)量濃度近似計(jì)算(適用鏈烷烴類)L下=0.55C0(2-6)(2-8)C0——爆炸性氣體完全燃燒時(shí)的化學(xué)計(jì)量濃度;n0——1分子可燃?xì)怏w完全燃燒時(shí)所需的氧分子數(shù)。(體積百分比)(2-7)(2-6,7)不可用于H2、

C2H2、氯代烷烴等氣體如果空氣中氧的含量按照20.9%計(jì)算,則C0的計(jì)算式為例一、甲烷爆炸極限的計(jì)算CH4+2O2==CO2+2H2On0=2,由式(3—8)求得C0代入(3—6)和(3—7)得=9.46作業(yè)1.計(jì)算丙烷的爆炸極限。

2.計(jì)算丙烷和丁烷各50%的混合組分氣體的爆炸極限。(3)由分子中所含碳原子數(shù)估算爆炸極限(2-9)(2-10)例:計(jì)算甲烷的爆炸極限脂肪族烷烴類的爆炸極限:(4)根據(jù)閃點(diǎn)計(jì)算易燃液體的爆炸極限

L下=100×p閃/p總(2-11)式中

p閃——閃點(diǎn)下易燃液體的蒸氣壓;p總——混合氣體的總壓,常壓是為1.013105Pa閃點(diǎn)爆炸極限求解例:乙醇閃點(diǎn)為13℃,求爆炸下限。解:查得此溫度下的乙醇飽和蒸汽壓為3343Pa,(5)多種可燃?xì)怏w混合物的爆炸極限兩種或兩種以上可燃?xì)怏w或蒸氣混合物的爆炸極限,可應(yīng)用各組分已知的爆炸極限求得。(LeChartelier

公式)式中Lm為混合氣體的爆炸極限,%;Li為i組分的爆炸極限,%;Vi為不包括空氣組分的i組分的體積分?jǐn)?shù),%。Vi在新版教材中用表示(2-12)該式僅適用于各組分間不反應(yīng)、燃燒時(shí)無催化作用的可燃?xì)怏w混合物,且各組分氣體的活化能E、摩爾燃燒熱Q和活化概率的比例常數(shù)k近似相等。計(jì)算時(shí)須注意例天然氣各組分含量及爆炸極限如下表,求天然氣的爆炸極限組分甲烷乙烷丙烷丁烷組成(體積%)801541爆炸下限(體積%)5.03.222.37l.860爆炸上限(體積%)1512.49.58.4解:天然氣的爆炸極限為:例:已知某混合氣體的組成及爆炸極限如下,問此氣體有無爆炸危險(xiǎn)?物質(zhì)名稱φ%LFL%UFL%乙烷0.81.17.5甲烷2.05.016乙烯0.52.736空氣96.7再用LeChartelier公式計(jì)算混合組分的爆炸極限解:先算出此混合氣體中可燃?xì)怏w的,即結(jié)論:可燃?xì)怏w共3.3%,處于混合氣體爆炸范圍內(nèi),有爆炸危險(xiǎn)(6)含有惰性氣體成分的可燃?xì)怏w爆炸極限計(jì)算(2-13)——含惰性氣體的可燃混合氣的爆炸上限或下限——混合可燃部分的爆炸上限或下限B——惰性氣體體積分?jǐn)?shù)組分H2COCH4CO2N2O2/%12.427.30.76.253.40爆炸極限/%4-7512.5-745.3-14解:先算出混合氣體中可燃部分的Lm,可燃部分40.4%,惰性氣體59.6%例:已知下列混合氣的組分,試計(jì)算其爆炸極限首先了解三元組分混合氣體三角坐標(biāo)圖圖中每個(gè)點(diǎn)都能夠讀取三個(gè)變量的坐標(biāo)數(shù)值,分別表示三元混合氣體的組分比例對(duì)于圖中任意一點(diǎn),有例如m點(diǎn),50%30%20%2.4.3爆炸范圍圖2.4.3爆炸范圍圖二組分混合氣爆炸范圍圖:100%上限下限當(dāng)量濃度0(體積分?jǐn)?shù))三元組分混合氣爆炸范圍圖:課本46頁SF圖中,X1、X2(或X’1、X’2)為二元體系的爆炸下限和上限。F-S-IF1-F2-SF-S1-S2IFSF2F1S甲烷-氧-氮三種成分混合氣體1-空氣組分線(O2/N2=21/79),2-最小氧濃度線,對(duì)應(yīng)最小氧濃度為12%可燃?xì)怏w-氧氣-氮?dú)怏w系可燃?xì)怏w-空氣-氮?dú)怏w系FX2CQ區(qū)域在密閉容器中不爆炸X1ONQC范圍內(nèi)氣體為不燃不爆氣體N2FO2CH4、空氣及CO2三種組分氣體爆炸范圍圖2.4.4爆炸與暴轟爆炸傳播速度大于1000m/s的爆炸稱為暴轟。暴轟的發(fā)生是燃燒加速的結(jié)果,其發(fā)生條件與氣體混合物濃度、容器的形狀、點(diǎn)火源的能量有關(guān)。長管中層流火焰?zhèn)鞑ラL管中層流火焰湍流火焰爆轟*◆在封閉端點(diǎn)燃◆燃燒產(chǎn)物膨脹壓迫火焰和前面的氣體向前運(yùn)動(dòng)◆沿壁火焰受到阻力◆氣體發(fā)生湍流,增大燃燒面積,從而增大燃燒速度爆轟發(fā)展過程◆產(chǎn)生壓縮波并不斷加強(qiáng)◆壓縮波疊加起來形成沖擊波,形成爆轟*u=ds/dt如uH2=4.83m/suCH4=0.67m/su>1000m/s高速紋影攝像系統(tǒng)拍攝到的層流火焰轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧骰鹧娴囊唤M照片(孫金華等)20ms31ms2000幀/s容器適于暴轟的長徑比預(yù)防暴轟:消除爆炸性混合氣體對(duì)可燃混合氣體避免長距離管線在大型容器中也可發(fā)生爆轟2.4.5分解爆炸性氣體爆炸gasdecompositionexplosion某些單一成分的氣體,在一定的溫度壓力下會(huì)產(chǎn)生分解爆炸(不需要助燃物存在)。

分解爆炸性氣體:乙炔、乙烯、丙烯、臭氧、環(huán)氧乙烷、四氟乙烯、一氧化氮、二氧化氮等性質(zhì):在一定溫度、壓力條件下不穩(wěn)定,可以分解;產(chǎn)生大量分解熱,能夠發(fā)生激烈的分解爆炸。有初始能量(明火、壓縮熱)引燃火焰即可引發(fā)爆炸。臨界壓力——?dú)怏w發(fā)生分解爆炸的最低壓力。

乙炔0.14MPa,甲基乙炔0.44MPa

N2O0.25MPa,NO1.5MPa

溫度升高,臨界壓力降低。①乙炔的分解爆炸

C2H2——2C(固)+H2+226kJ/mol乙炔分解爆炸臨界壓力是0.14MPa(20℃),火焰溫度可達(dá)3100℃,在1.2升的容器中測(cè)定時(shí),乙炔爆炸產(chǎn)生的壓力是初壓的9至10倍。初壓(MPa)爆炸壓力(MPa)達(dá)到最高壓力的時(shí)間(S)0.2~20.181~100.03s氧炔焰燃燒熱260kJ/mol初壓對(duì)爆炸反應(yīng)速度和強(qiáng)度的影響乙炔的儲(chǔ)運(yùn)低于臨界壓力0.14MPa貯存,不會(huì)發(fā)生爆炸;利用乙炔在丙酮中的溶解度(在1.2MPa下,1體積丙酮可以溶解300體積乙炔);工業(yè)上在鋼瓶內(nèi)盛滿丙酮浸透的多孔物質(zhì)(如石棉、硅藻土、軟木等),在1~1.2MPa下將乙炔壓入丙酮,安全貯運(yùn)。乙炔類的化合物:乙烯基乙炔CH≡C—CH=CH2

甲基乙炔CH3C≡

CH同樣具有分解爆炸的危險(xiǎn)。②氮氧化物的分解爆炸分解反應(yīng)式2N2O→2N2+O2+81.6kJ/mol2NO→N2+O2+90.4kJ/mol分解爆炸臨界壓力為0.038MPa,故環(huán)氧乙烷有較大的爆炸危險(xiǎn)性。

分解反應(yīng)式

C2H4O→CH4+CO+134.3kJ2C2H4O→CH4+2CO+33.4kJ③環(huán)氧乙烷的分解爆炸2.4.6粉塵爆炸(1)產(chǎn)生粉塵爆炸的條件發(fā)生粉塵爆炸的首要條件是粉塵本身可燃,即能與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)。如煤塵、化肥、硫磺、面粉、鋁粉、鎂粉等

粉塵要懸浮在空氣中達(dá)到一定濃度(超過其爆炸下限),粉塵呈懸浮狀才能保證其表面與空氣(氧氣)充足接觸,堆積粉塵不會(huì)發(fā)生爆炸;再次,要有足夠引起粉塵爆炸的起始能量。比點(diǎn)燃?xì)怏w的能量大得多(相差近百倍)

只要同時(shí)具備上述三個(gè)條件,就會(huì)導(dǎo)致粉塵爆炸。固體微粒與空氣混合,形成爆炸性混合物,在一定的能量引發(fā)下產(chǎn)生爆炸。(2)粉塵爆炸過程粉塵爆炸是由于粉塵在助燃性氣體中被點(diǎn)燃,其粒子表面快速氣化、燃燒的結(jié)果。粉塵爆炸的歷程①受熱后表面溫度上升;②表面分子發(fā)生熱分解或干餾,在粒子周圍產(chǎn)生可燃?xì)怏w;③可燃?xì)怏w與空氣混合物發(fā)生燃燒;④粉塵分解,繼續(xù)放出氣體,燃燒持續(xù)下去直至發(fā)生爆炸。(3)粉塵爆炸特點(diǎn)從爆炸的后果及危害方面看:一般說來,與可燃?xì)怏w爆炸相比,燃燒速度及爆炸壓力比氣體爆炸小,粉塵爆炸燃燒的時(shí)間長,產(chǎn)生的能量大,造成的破壞及燒毀的程度比較嚴(yán)重。一旦被點(diǎn)燃爆炸,由于爆炸沖擊波的作用,使散落、沉積的粉塵形成新的混合系,使爆炸能夠持續(xù)下去,可連續(xù)引起二次、三次爆炸,使得危害擴(kuò)大。粉塵容易引起不完全燃燒,因此在產(chǎn)物氣體中含有大量一氧化碳,有發(fā)生一氧化碳中毒的危險(xiǎn)。(4)粉塵爆炸影響因素粉塵的化學(xué)性質(zhì)和組分;粉塵顆粒大小及分布(濃度);可燃性氣體共存的影響;最小點(diǎn)火能;爆炸極限(與溫度、壓力、點(diǎn)火能源有關(guān));爆炸空間的容積等。(5)防止粉塵爆炸的措施合理設(shè)計(jì),避免粉塵飄散;定期清除,在系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)入惰性氣體;杜絕能夠引爆的火源。2.4.7霧滴爆炸*可燃液體噴霧與空氣混合電火花點(diǎn)燃火焰?zhèn)鞑セㄉ?、干洗溶劑油火焰迅速傳播,鄰二氯苯火焰難以傳播。直徑φ<0.01mm時(shí),霧滴可燃下限=蒸汽可燃下限,所以霧滴危險(xiǎn)性遠(yuǎn)大于其液相的危險(xiǎn)性。惰性氣體、霧化水、鹵代烷的存在對(duì)霧滴燃燒可以起到有效抑制作用。2.4.8爆炸溫度與壓力根據(jù)燃燒反應(yīng)熱或內(nèi)能來計(jì)算,假定爆炸反應(yīng)在絕熱系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行:可燃物與空氣按化學(xué)計(jì)量比混合,爆炸反應(yīng)

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