可燃物質(zhì)的燃燒與爆炸課件

可燃物質(zhì)的燃燒與爆炸——可燃?xì)怏w燃燒與爆炸目錄頁(yè)

ContentsPage氣體的燃燒形式爆炸極限可燃?xì)怏w的燃燒速度可燃?xì)怏w的燃燒，必須經(jīng)過與氧化劑的接觸、物理混合階段和著火（爆炸）的劇烈氧化還原反應(yīng)階段。通常情況下，可燃?xì)怏w的燃燒過程為：氧化劑火源擴(kuò)散

斷鍵、活化

火焰連續(xù)氧化、燃燒可燃?xì)怏w可燃混合氣體游離基生成產(chǎn)物、放熱氣體燃燒過程根據(jù)氣體燃燒過程的控制因素不同，分為擴(kuò)散燃燒和預(yù)混燃燒。擴(kuò)散燃燒：可燃?xì)怏w或蒸氣與氣體氧化劑相互擴(kuò)散，邊混合邊燃燒。燃?xì)庋鯕狻舅伎肌繑U(kuò)散燃燒中，怎么控制燃燒速度？擴(kuò)散燃燒中，化學(xué)反應(yīng)速度比氣體混合擴(kuò)散速度快，燃燒反應(yīng)速度由物理混合速度決定，氣體擴(kuò)散多少就燃燒多少。擴(kuò)散火焰不運(yùn)動(dòng)，可燃?xì)怏w與氧化劑混合在可燃?xì)怏w噴口進(jìn)行。因此，對(duì)于穩(wěn)定的擴(kuò)散燃燒，只要控制得好，不會(huì)輕易發(fā)生火災(zāi)。擴(kuò)散燃燒特點(diǎn)預(yù)混燃燒：可燃?xì)怏w或蒸氣預(yù)先與氣體氧化劑混合，與火源產(chǎn)生帶有沖擊力的燃燒。優(yōu)點(diǎn)：在點(diǎn)火點(diǎn)之前就完成了氧化劑（空氣）和燃料的混合，混合氣到達(dá)燃燒區(qū)后能在瞬間燃燒完畢，燃燒充分，形成短火焰，火焰溫度高。缺點(diǎn)：存在回火的可能性，空氣/燃料比受限?！舅伎肌款A(yù)混燃燒有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？目錄頁(yè)

ContentsPage氣體的燃燒形式爆炸極限可燃?xì)怏w的燃燒速度可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣(或氧氣)在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，遇著火源發(fā)生爆炸，這個(gè)濃度范圍即為爆炸濃度極限。爆炸極限爆炸下限：可燃?xì)怏w或液體蒸氣與空氣組成的混合物遇火源即能發(fā)生爆炸的最低濃度。爆炸上限：可燃?xì)怏w或液體蒸氣與空氣組成的混合物遇火源即能發(fā)生爆炸的最高濃度。爆炸極限的影響因素初始溫度溫度升高，會(huì)使化學(xué)反應(yīng)的速度加快。初始溫度越高，燃燒反應(yīng)越快，單位時(shí)間放熱越多，火焰越易傳播，因而爆炸極限范圍變寬。壓力壓力增大，爆炸界限擴(kuò)大；壓力降低，爆炸極限范圍縮小。混合氣體壓力升高，單位體積中所含混合氣分子較多，分子間傳熱和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)比較容易，反應(yīng)速度加快，因此爆炸濃度范圍擴(kuò)大。壓力降至某個(gè)值時(shí)，其下限與上限重合，此時(shí)壓力稱為爆炸的臨界壓力。當(dāng)壓力降至臨界壓力以下，系統(tǒng)則成為不爆炸系統(tǒng)。惰性氣體及雜質(zhì)在可燃混合氣中添加惰性氣體，可使混合氣體爆炸范圍縮小。當(dāng)惰性氣體大于一定濃度時(shí)，混合氣體便不能發(fā)生燃燒、爆炸。容器對(duì)于圓柱形容器，管子直徑越小，爆炸極限范圍越小，火焰蔓延速度也越小。隨著管道直徑的減小，自由基與管道壁的碰撞幾率相應(yīng)增大。當(dāng)尺寸減到一定程度時(shí)，因自由基（與器壁碰撞）銷毀大于自由基產(chǎn)生，燃燒反應(yīng)便不能繼續(xù)進(jìn)行。點(diǎn)火能點(diǎn)火能量越大，傳給周圍可燃混合物的能量越多，引起臨層爆炸的能力越強(qiáng)，火焰越易自行傳播，從而爆炸濃度范圍變寬?？扇?xì)獗毦邆淙齻€(gè)條件：可燃?xì)狻⒖諝猓扇細(xì)馀c空氣的比例必須在一定的范圍內(nèi)）和點(diǎn)火源。氣體爆炸的預(yù)防嚴(yán)格控制火源；防止預(yù)混可燃?xì)獾漠a(chǎn)生；用惰性氣體預(yù)防氣體爆炸；切斷爆炸傳播的途徑。預(yù)防可燃?xì)獗ǖ姆椒ūO限的經(jīng)驗(yàn)公式①通過1摩爾可燃?xì)庠谌紵磻?yīng)中所需氧原子的摩爾數(shù)（N）計(jì)算有機(jī)可燃?xì)獗O限（體積百分?jǐn)?shù)）【例】

甲烷爆炸極限的估算。②利用可燃?xì)怏w在空氣中完全燃燒時(shí)的化學(xué)計(jì)量濃度x0計(jì)算有機(jī)物爆炸極限【例】

丙烷爆炸極限的估算。

爆炸例:計(jì)算丁烷在空氣中的爆炸極限。

2C4H10+13O2→8CO2+10H2O解：L下＝1.86%,L上＝8.5%。⒉組成復(fù)雜的可燃?xì)怏w爆炸極限的計(jì)算

LeChatelier（理.查特里）法適用于反應(yīng)活性和活化能相近的各種碳?xì)浠衔锘旌蠚獗O限的計(jì)算。LL，LH：混合氣的爆炸上限和下限LLi，LHi：混合氣中組分i的爆炸上限和下限yi：混合氣中組分i的摩爾分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)

爆炸

爆炸例：某混合氣組成如下。與空氣混合，空氣摩爾分率為96%，問有無爆炸危險(xiǎn)？

爆炸混合氣摩爾分率為4%,爆炸范圍是2.3%~9.7%，因此有爆炸危險(xiǎn)目錄頁(yè)

ContentsPage氣體的燃燒形式爆炸極限可燃?xì)怏w的燃燒速度擴(kuò)散燃燒速度取決于氣體擴(kuò)散速度，預(yù)混燃燒速度取決于氣體本身的化學(xué)反應(yīng)速度。