混合燃气爆炸极限的确定
混合气体的爆炸极限怎么计算
爆炸极限的计算
1 根据化学理论体积分数近似计算
爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下:
L下≈0.55c0
式中——常数;
c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按%计,c0可用下式确定
c0=( n0)
式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。
如甲烷燃烧时,其反应式为
CH4 2O2→CO2 2H2O
此时n0=2
则L下=×( 2)=由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。
2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算
目前,比较认可的计算方法有两种:
莱?夏特尔定律
对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱?夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的
体积分数,则:
LEL=(P1 P2 P3)/(P1/LEL1 P2/LEL2 P3/LEL3)(V%)
混合可燃气爆炸上限:
UEL=(P1 P2 P3)/(P1/UEL1 P2/UEL2 P3/UEL3)(V%)
此定律一直被证明是有效的。
理?查特里公式
理?查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。
Lm=100/(V1/L1 V2/L2 …… Vn/Ln)
式中Lm——混合气体爆炸极限,%;
L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限,%;
V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数,%。
爆炸极限计算
爆炸极限计算
爆炸反应当量浓度、爆炸下限和上限、多种可燃气体混合物的爆炸极限计算方法如下:
(1)爆炸反应当量浓度。爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例,在恰好能发生完全的化合反应时,则爆炸所析出的热量最多,所产生的压力也最大。实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度,这是因为爆炸性混合物通常含有杂质。
可燃气体或蒸气分子式一般用CαHβOγ表示,设燃烧1mol气体所必需的氧摩尔数为n,则燃烧反应式可写成:
CαHβOγ+nO2→生成气体
按照标准空气中氧气浓度为20.9%,则可燃气体在空气中的化学当量浓度X(%),可用下式表示:
可燃气体在氧气中的化学当量浓度为Xo(%),可用下式表示:
也可根据完全燃烧所需的氧原子数2n的数值,从表1中直接查出可燃气体或蒸气在空气(或氧气)中的化学当量浓度。其中。
可燃气体(蒸气)在空气中和氧气中的化学当量浓度
(2)爆炸下限和爆炸上限。各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限,可用专门仪器测定出来,或用经验公式估算。爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入,其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成,而无法考虑其他一系列因素的影.响,但仍不失去参考价值。
1)根据完全燃烧反应所需的氧原子数估算有机物的爆炸下限和上限,其经验公式如下。
爆炸下限公式:
(体积)
爆炸上限公式:
(体积)
式中L下——可燃性混合物爆炸下限;
L上——可燃性混合物爆炸上限;
n——1mol可燃气体完全燃烧所需的氧原子数。
某些有机物爆炸上限和下限估算值与实验值比较如表2:
表2石蜡烃的化学计量浓度及其爆炸极限计算值与实验值的比较
两种可燃气体混合的爆炸极限
两种可燃气体混合的爆炸极限
可燃气体混合的爆炸极限是指在一定的条件下,混合气体中可燃物质的浓度范围,使其能够发生爆炸。爆炸极限包括上爆炸极限和下爆炸极限,下面将分别介绍两种可燃气体混合的爆炸极限。
1. 上爆炸极限:
上爆炸极限是指混合气体中可燃物质的最高浓度,超过该浓度将无法发生燃烧。上爆炸极限的上限取决于可燃物质的燃点、能源、环境温度以及氧气的浓度等因素。通常,当混合气体中可燃物质的浓度超过上爆炸极限时,可燃物质的浓度过高,无法与氧气充分接触,导致燃烧反应受限,从而无法发生爆炸。
2. 下爆炸极限:
下爆炸极限是指混合气体中可燃物质的最低浓度,低于该浓度将无法发生爆炸。下爆炸极限的下限取决于可燃物质的最小着火能、环境温度以及氧气的浓度等因素。当混合气体中可燃物质的浓度低于下爆炸极限时,可燃物质的浓度过低,无法达到燃烧所需的最小热量,从而无法发生爆炸。
可燃气体混合的爆炸极限是根据可燃物质与空气的燃烧特性以及相关物理参数确定的。在实际应用中,研究和掌握可燃气体混合的爆炸极限对于安全工程和防爆设计具有重要意义。通过确定上爆炸极限和下爆炸极限,可以制定防爆措施,避免可燃气体混合爆炸事故的发生。
考虑到可燃气体种类繁多,下面以甲烷和氧气为例,简要介绍
甲烷和氧气混合气体的爆炸极限:
甲烷和氧气混合气体的爆炸极限:
对于甲烷和氧气混合气体来说,它们构成了最基本的可燃气体组合。甲烷(CH4)是一种常见的燃气,氧气(O2)是燃烧
所需的氧化剂。在标准大气压和室温(约25°C)下,甲烷和
氧气的爆炸极限如下:
- 上爆炸极限:约为15%~17%(体积百分比)。超过这个浓度,混合气体无法发生燃烧。
混合气体地爆炸极限怎么计算
爆炸极限L=1/(Y1/L1 + Y2/L2 + Y3/L3)
其中:Y1、Y2、Y3代表混合物中组成
L1、L2、L3代有混合气体各组份相应的爆炸极限
求混合物爆炸下限(或上限)时,L1、L2、L3分别为各纯组份的爆炸下限(或下限);
爆炸极限的计算
1 根据化学理论体积分数近似计算
爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下:
L下≈0.55c0
式中0.55——常数;
c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计,c0可用下式确定
c0=20.9/(0.209 n0)
式中n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。
如甲烷燃烧时,其反应式为
CH4 2O2→CO2 2H2O
此时n0=2
则L下=0.55×20.9/(0.209 2)=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。
2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算
目前,比较认可的计算方法有两种:
2.1 莱?夏特尔定律
对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱?夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则:
LEL=(P1 P2 P3)/(P1/LEL1 P2/LEL2 P3/LEL3)(V%)
混合可燃气爆炸上限:
UEL=(P1 P2 P3)/(P1/UEL1 P2/UEL2 P3/UEL3)(V%)
此定律一直被证明是有效的。
2.2 理?查特里公式
理?查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。
可燃气体爆炸极限的计算
可燃气体爆炸极限的计算
可燃气体爆炸极限的计算
1、定义:
可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度称为爆炸下限,有时亦称为着火下限。在低于爆炸下限时,既不爆炸,也不着火。这是由于可燃物浓度不够,过量空气的冷却作用,阻止了火焰的蔓延;
2、简介
可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低其爆炸危险性越大。这是因为爆炸极限越宽则出现爆炸条件的机会就多;爆炸下限越低则可燃物稍有泄漏就会形成爆炸条件。点燃在空气中的气体,气体可能会引爆,或者会很快停止。是哪个情况,是由气体在空气中的浓度来决定的。当气体浓度太低,没有足够燃料来维持爆炸;当气体浓度太高,没有足够氧气燃烧。气体只有在两个浓度之间才可能引爆,这两个浓度称为爆炸下限(LEL)、爆炸上限(UEL),惯以百分比表示。它们是气体的爆炸极限(又称爆炸界限)。
各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限,可用专门仪器测定出来,或用经验公式估算。爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入,其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成,而无法考虑其他一系列因素的影响,但仍不失去参考价值。
3、计算
(1)根据化学理论体积分数近似计算
爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下:
L下≈0.55C0
式中0.55——常数;
C0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计,C0可用下式确定
C0=20.9/(0.209+n O)
式中n O——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。
如甲烷燃烧时,其反应式为
CH4+2O2→CO2+2H2O
此时n O =2
混合气体爆炸极限公式
混合气体爆炸极限公式
混合气体的爆炸极限是指混合气体中燃料和氧化剂的体积分数范围,在该范围内混合物可以发生燃烧或爆炸。爆炸极限通常用下限(LEL,Lower Explosive Limit)和上限(UEL,Upper Explosive Limit)表示。这两个限制之间的范围称为爆炸极限范围。
通常,混合气体爆炸极限的计算和测定是通过实验获得的。然而,也有一些经验公式可以用于估算爆炸极限。
常用的经验公式之一是Stull公式,该公式用于估算气体的下限爆炸极限(LEL):
其中:
•LEL是下限爆炸极限,
•MW是混合气体的平均相对分子质量(Molecular Weight)。
请注意,这只是一个估算值,实际爆炸极限的确定需要通过实验来进行。此外,这个公式可能在不同的混合气体和条件下的准确性会有所不同。对于特定气体混合物,最好参考相关的实验数据或文献。总体而言,混合气体的爆炸极限是一个重要的安全参数,在处理可燃气体和空气混合物时,了解这些极限有助于防范爆炸危险。
可燃性混合气体爆炸特性计算
可燃性混合气体爆炸特性计算
摘要对可燃气体(或蒸汽)爆炸特性参数的测定方法进行研究,给出丙烷、丙烯、甲烷三种可燃气体与空气混合物混合爆炸的爆炸极限和最小点火能数据。为防灾提供相应的数据参考,能更好的把握可燃气体的性质及危险性。
关键词:可燃气体;爆炸;爆炸极限;最小点火能。
1 绪论
气体混合物的爆炸是生产生活,特别是化工生产中极为普遍的爆炸现象。气体混合物有两种情况:一是单一的可燃气体与空气的混合;另有一种是多种可燃气体与空气的混合。在这两种情况并非在任何情况下都发生爆炸,只有在一定的爆炸浓度范围,还需要一定的能量的点燃,才可能发生爆炸。由此可知对气体混合物的爆炸的最小点火能和爆炸极限的测定是相当重要了,也对生产生活特别是化工生产有着积极的指导意义。
2 可燃性混合气体爆炸特性计算的相应条件
可燃性混合气体爆炸参数影响的因素很多,例如,可燃气体及氧化剂的种类;气体浓度;点火源能量大小;点火位置;爆炸空间的封闭程度,障碍物的大小,数量及现状等。在文章中其他条件不变的情况下,仅仅对丙烷、丙烯、甲烷三种可燃气体与空气混合物混合爆炸的爆炸极限和最小点火能进行计算和研究。
3 可燃性混合气体爆炸特性计算
3.1 最小点火能的计算
3.1.1 常用最小点火能的计算
可燃气体与空气混合物引燃所必需的能量临界值亦称为最小火花引燃能或者临界点火能①。引燃源的能量低于这个临界值时,可燃混合系一般不会被点燃。最小点火能的测定可用电火花法,其放电能量可通过计算求得:
(3.1-1)
式中 E——放电能量,J;
V——导体间的电位差,V;
天然气爆炸上限
天然气爆炸上限
天然气爆炸上限是一个重要的安全参数,对于天然气工业和相关领域有着重要的意义。在深入了解天然气爆炸上限之前,我们首先需要明确几个基本概念。
一、基本概念
1. 天然气:天然气是一种烃类气体,主要成分是甲烷。它是一种清洁、高效的能源,广泛应用于工业、民用等领域。
2. 爆炸极限:可燃气体在空气中能够燃烧的最低浓度和最高浓度称为爆炸极限。天然气也具有这一特性。
3. 爆炸上限:在给定条件下,可燃气体与空气混合,能够燃烧的最大浓度称为该气体的爆炸上限。对于天然气,其爆炸上限是指在一定温度和压力下,天然气与空气混合,能够点燃并持续燃烧的最大浓度。
二、天然气爆炸上限的确定
确定天然气爆炸上限的方法有多种,包括实验法、理论计算法和经验法等。其中,实验法是最常用和最准确的方法。通过实验,可以模拟不同温度、压力和气体成分等条件下的天然气与空气混合物,观察其燃烧情况,从而确定爆炸上限。
三、天然气爆炸上限的意义
1. 安全保障:天然气爆炸上限是确定安全操作规程的重要依据。了解爆炸上限有助于企业和个人在生产、使用过程中采取适当的预防措施,确保设备和人员的安全。
2. 事故预防:通过研究天然气爆炸上限与操作条件、设备性能等因素的关系,可以分析事故原因,制定针对性的预防措施,降低事故发生的概率。
3. 工业应用:在天然气工业中,了解爆炸上限有助于优化工艺流程、提高设备性能和降低能耗。同时,对于民用领域,如家庭燃气使用,了解爆炸上限有助于选择合适的燃气设备和安全使用方法。
四、提高天然气爆炸上限的措施
1. 加强安全管理:企业和个人应建立完善的安全管理制度,定期进行安全检查和培训,提高员工的安全意识和操作技能。
混合气体的爆炸下限
混合气体的爆炸下限
混合气体的爆炸下限是指混合气体中引发爆炸的最低浓度。在混
合气体中,当含有可燃气体的浓度超过它的爆炸下限时,就有可能发
生爆炸。
混合气体的爆炸下限是一个非常重要的物理指标,它对于工业安
全和生产过程中的风险评估和管理至关重要。了解混合气体的爆炸下
限可以帮助我们预防和减少潜在的爆炸事故。
混合气体的爆炸下限一般使用两种度量单位来表示:体积分数和
质量分数。体积分数是指可燃气体与空气的混合物中可燃气体占混合
物总体积的百分比。质量分数是指可燃气体与空气的混合物中可燃气
体占混合物总质量的百分比。
混合气体的爆炸下限与可燃气体的性质、环境条件以及混合物中
其他组分的影响因素有关。一般来说,同一种可燃气体在不同的温度、压力和湿度条件下的爆炸下限也会有所不同。此外,混合物中其他气
体的存在也会对爆炸下限产生影响。
混合气体的爆炸下限需要通过实验来确定。通常,实验会在闭合
容器中进行,将不同浓度的可燃气体与空气混合,然后点燃观察是否
发生爆炸。实验结果将用曲线或表格的形式来表示,以提供可燃气体
与空气混合物中最低的爆炸下限浓度。
混合气体的爆炸下限对工业安全管理具有重要意义。在工业生产中,我们经常使用可燃气体来进行加工、燃烧和发电等过程。如果我
们不了解并控制这些可燃气体的爆炸下限,就有可能会发生爆炸事故,造成人员伤亡和设备损坏。
因此,了解混合气体的爆炸下限是保障工业生产安全的基本要求
之一。在使用可燃气体的过程中,我们需要确保混合物中的可燃气体
浓度不超过其爆炸下限,同时也要采取其他安全措施,如增加通风、
使用防爆设备等,以保障工作场所的安全。
气体混合物爆炸的爆炸极限(二)
气体混合物爆炸的爆炸极限(二)
(二)影响爆炸极限的因素爆炸极限并非固定数值,受多种因素的影响,
主要因素有初始温度、初始压力、氧含暈、点火能等。 1.初始温度混合物的初始温度越高,则爆炸极限范围扩大变宽,即下限降低,上限上升,危急性增大;反之爆炸极限范围变窄。由于系统的温度上升,分子或原子的动能增强,即增强了活化分子的冲击能量,从而加速分子之间的碰撞频率和次数。例如,的爆炸极限在0℃时为4.2%~8.0%,而在100℃时为3.2%~10.0%。 2.初始压力在压力变幻的状况下,爆炸极限的变幻比较复杂。普通压力增强,爆炸极限变宽,危急性增强。这是由于系统压力增强,分子间的距离缩短,分子碰撞的概率加大,危急性就增大;反之,爆炸极限范围变小,当压力降至一定值时,其上下限重合,此时的压力称为爆炸的临界压力。假如压力降到临界压力以下,系统就不能爆炸,所以,降压操作相对平安一些。压力对上限的影响较显然,而对下限的影响较小。例如,的爆炸极限在0.1MPa时为5.6%~14.3%,在5MPa时为5.4%~29.4%。也有例外,如与氧混合,普通不反应,若将压力降至一定值,混合物反而会骤然爆炸。又如在含有空气的氢化硅混合物的容器内,造成一定负压(抽真空)会发生爆炸。 3.惰性气体浓度在混合物中,假如惰性气体浓度增强,则爆炸极限缩小,当惰性气体浓度提高到某一数值时,混合物就不能爆炸。这是由于惰性气体浓度的增强表示系统中氧的浓度相对削减,于是爆炸上限大大下降,从而缩小了爆炸极限范围。当惰性气体增强到一定浓度时,在爆炸物分子和氧分子之间会形成惰性气体障碍层,最初的反应就不简单举行。所以,研发或生产中常在易燃或易爆的气体或蒸气中掺入氮气、氩气或等惰性气体加以庇护,其目的就是降低混合物中的氧含量,缩小爆炸极限范围,避开爆炸事故的发生。 4.点火能外能(如静电火花、撞击摩擦火花)的能量、热表面面积、火源与混合物的接触时光等,对爆炸极限都有影响。例如,甲烷在电压100V、电流1A的电火花作用下,无论甲烷的浓度为多少都不会引起爆炸;但是当电流增强到2A
混合气体的爆炸极限怎么计算
混合气体的爆炸极限怎么计算
混合气体的爆炸极限怎么计算
爆炸极限L=1/(Y1/L1 Y2/L2 Y3/L3)
其中:Y1、Y2、Y3代表混合物中组成
、L2、L3代有混合气体各组份相应的爆炸极限
求混合物爆炸下限(或上限)时,L1、L2、L3分别为各纯组份的爆炸下限(或下限);
爆炸极限的计算
根据化学理论体积分数近似计算
爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下:
下≈0.55c0
式中 0.55——常数;
——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计,c0可用下式确定
=20.9/(0.209 n0)
式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。
如甲烷燃烧时,其反应式为
2O2→CO2 2H2O
此时n0=2
则L下=0.55×20.9/(0.209 2)=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。
对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算
目前,比较认可的计算方法有两种:
.1 莱?夏特尔定律
对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱?夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则:=(P1 P2 P3)/(P1/LEL1 P2/LEL2 P3/LEL3)(V%)
混合可燃气爆炸上限:
=(P1 P2 P3)/(P1/UEL1 P2/UEL2 P3/UEL3)(V%)
此定律一直被证明是有效的。
.2 理?查特里公式
理?查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
爆炸极限计算方法:比较认可的计算方法有两种:
莱·夏特尔定律
????对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱·夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则:
LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3)?(V%)
混合可燃气爆炸上限:
UEL=(P1+P2+P3)/(P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3)?(V%)
?此定律一直被证明是有效的。
2.2?理·查特里公式
????理·查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。Lm=100/(V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln)
????式中Lm——混合气体爆炸极限,%;
????L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限,%;
????V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数,%。
????例如:一天然气组成如下:甲烷80%(L下=5.0%)、乙烷15%(L下=3.22%)、丙烷4%(L下=2.37%)、丁烷1%(L下=1.86%)求爆炸下限。
????Lm=100/(80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86)=4.369
德迈数据计算:
废气风量:19000Nm3/h
废气中可燃性成分:戊烷7kg/h;甲醛29kg/h,其它约5kg/h(当甲醛计算)
戊烷体积=7000/72*22.4/1000=2.178Nm3/h体积分数=2.178/19000=0.012%
混合气体的爆炸极限怎么计算
爆炸极限L=1/(Y1/L1 + Y2/L2 + Y3/L3)
其中:Y1、Y2、Y3代表混合物中组成
L1、L2、L3代有混合气体各组份相应的爆炸极限
求混合物爆炸下限(或上限)时,L1、L2、L3分别为各纯组份的爆炸下限(或下限);
爆炸极限的计算
1 根据化学理论体积分数近似计算
爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下:
L下≈0.55c0
式中 0.55——常数;
c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计,c0可用下式确定
c0=20.9/(0.209 n0)
式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。
如甲烷燃烧时,其反应式为
CH4 2O2→CO2 2H2O
此时n0=2
则L下=0.55×20.9/(0.209 2)=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。
2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算
目前,比较认可的计算方法有两种:
2.1 莱?夏特尔定律
对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱?夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则:
LEL=(P1 P2 P3)/(P1/LEL1 P2/LEL2 P3/LEL3)(V%)
混合可燃气爆炸上限:
UEL=(P1 P2 P3)/(P1/UEL1 P2/UEL2 P3/UEL3)(V%)
此定律一直被证明是有效的。
2.2 理?查特里公式
理?查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
爆炸极限计算方法:比较认可的计算方法有两种:
莱·夏特尔定律
对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱·夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则:
LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3)(V%)混合可燃气爆炸上限:
UEL=(P1+P2+P3)/(P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3)(V%)此定律一直被证明是有效的。
2.2 理·查特里公式
理·查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。Lm=100/(V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln)
式中Lm——混合气体爆炸极限,%;
L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限,%;
V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数,%。
例如:一天然气组成如下:甲烷80%(L下=5.0%)、乙烷15%(L下=3.22%)、丙烷4%(L下=2.37%)、丁烷1%(L下=1.86%)求爆炸下限。
Lm=100/(80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86)=4.369
爆炸极限的计算方法
爆炸极限的计算方法
1 根据化学理论体积分数近似计算
爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下:
L下≈0.55c0
式中 0.55——常数;
c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计,c0可用下式确定
c0=20.9/(0.209+n0)
式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。
如甲烷燃烧时,其反应式为
CH4+2O2→CO2+2H2O
此时n0=2
则L下=0.55×20.9/(0.209+2)=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。
2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算
目前,比较认可的计算方法有两种:
2.1 莱•夏特尔定律
对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱•夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则:
LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3)(V%)
混合可燃气爆炸上限:
UEL=(P1+P2+P3)/(P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3)(V%)
此定律一直被证明是有效的。
2.2 理•查特里公式
理•查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。
Lm=100/(V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln)
式中Lm——混合气体爆炸极限,%;
L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限,%;
可燃气体爆炸极限的计算
可燃气体爆炸极限的计算
1、定义:
可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度称为爆炸下限,有时亦称为着火下限。在低于爆炸下限时,既不爆炸,也不着火。这是由于可燃物浓度不够,过量空气的冷却作用,阻止了火焰的蔓延;
2、简介
可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低其爆炸危险性越大。这是因为爆炸极限越宽则出现爆炸条件的机会就多;爆炸下限越低则可燃物稍有泄漏就会形成爆炸条件。点燃在空气中的气体,气体可能会引爆,或者会很快停止。是哪个情况,是由气体在空气中的浓度来决定的。当气体浓度太低,没有足够燃料来维持爆炸;当气体浓度太高,没有足够氧气燃烧。气体只有在两个浓度之间才可能引爆,这两个浓度称为爆炸下限(LEL)、爆炸上限(UEL),惯以百分比表示。它们是气体的爆炸极限(又称爆炸界限)。
各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限,可用专门仪器测定出来,或用经验公式估算。爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入,其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成,而无法考虑其他一系列因素的影响,但仍不失去参考价值。
3、计算
(1)根据化学理论体积分数近似计算
爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下:
L下≈0.55C0
式中0.55——常数;
C0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计,C0可用下式确定
C0=20.9/(0.209+n O)
式中n O——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。
如甲烷燃烧时,其反应式为
CH4+2O2→CO2+2H2O
此时n O =2
则L下=0.55×20.9/(0.209+2)=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。