一、大綱要求:
檢驗(yàn)應(yīng)考人員對爆炸上限和下限、含有惰性氣體組成混合物爆炸極限計(jì)算的掌握程度;對粉塵爆炸特點(diǎn)的熟悉程度。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn):
1.了解爆炸反應(yīng)濃度、爆炸溫度和壓力的計(jì)算;
2.掌握爆炸上限和下限、含有惰性氣體組成混合物爆炸極限的計(jì)算。
3.了解粉塵爆炸的機(jī)理與特點(diǎn);
4.掌握粉塵爆炸的影響因素;
5.熟悉粉塵爆炸的特性;
6.掌握控制產(chǎn)生粉塵爆炸的技術(shù)措施。
(二)爆炸反應(yīng)濃度、爆炸溫度和壓力的計(jì)算
1.爆炸完全反應(yīng)濃度計(jì)算
爆炸混合物中的可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)完全反應(yīng)的濃度也就是理論上完全燃燒時(shí)在混合物中可燃物的含量,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可以計(jì)算可燃?xì)怏w或蒸氣的完全反應(yīng)濃度。現(xiàn)舉例如下:
[例]求乙炔在氧氣中完全反應(yīng)的濃度。
[解]寫出乙炔在氧氣中的燃燒反應(yīng)式:
2C2H2+502 = 4C02+2H20+Q
根據(jù)反應(yīng)式得知,參加反應(yīng)物質(zhì)的總體積為2+5 = 7。若以7這個(gè)總體積為100,則2個(gè)體積的乙炔在總體積中占:
Xo = 2/7 = 28.6%
答:乙炔在氧氣中完全反應(yīng)的濃度為28.6%。
可燃?xì)怏w或蒸氣的化學(xué)當(dāng)量濃度,也可用以下方法計(jì)算。
燃?xì)怏w或蒸氣分子式一般用CαHβOγ表示,設(shè)燃燒1 mol氣體所必需的氧的物質(zhì)的量為n,則燃燒反應(yīng)式可寫成:
CαHβOγ+ nO2 → 生成氣體
如果把空氣中氧氣的濃度取為20.9%,則在空氣中可燃?xì)怏w完全反應(yīng)的濃度x(%)一般可用下式表示:
1 20.9
X = ———— = -----———% (2—4)
n 0.209+ n
1+ ———
0.209
又設(shè)在氧氣中可燃?xì)怏w完全反應(yīng)的濃度為 X0(%),即:
100
X0 = ——% (2—5)
1+n
式(2—4)和式(2—5)表示出X和X。與n或2n之間的關(guān)系(2n表示反應(yīng)中氧的原子數(shù))。
CαHβOγ+ nO2 →αCO2 + 1/2βH2O
式中2n = 2α+1/2β-γ,對于石蠟烴β=2a+2。因此,2n = 3a+1-γ。根據(jù)2n的數(shù)值,從表2 4中可直接查出可燃?xì)怏w或蒸氣在空氣(或氧氣)中完全反應(yīng)的濃度。
[例]試分別求H2、CH3OH、C3H8 C6H6在空氣中和氧氣中完全反應(yīng)的濃度。
[解]
(1)公式法:
20.9
X( H2 )= —————— % =29.48%
0.209+ 0.5
100
X0 ( H2 )= —— % = 66.7 %
1+n
20.9
X(CH3OH )= —————— % =12.23%
0.209+ 1.5
100
X0 (CH3OH )=——— % = 40 %
1+1.5
20.9
檢驗(yàn)應(yīng)考人員對爆炸上限和下限、含有惰性氣體組成混合物爆炸極限計(jì)算的掌握程度;對粉塵爆炸特點(diǎn)的熟悉程度。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn):
1.了解爆炸反應(yīng)濃度、爆炸溫度和壓力的計(jì)算;
2.掌握爆炸上限和下限、含有惰性氣體組成混合物爆炸極限的計(jì)算。
3.了解粉塵爆炸的機(jī)理與特點(diǎn);
4.掌握粉塵爆炸的影響因素;
5.熟悉粉塵爆炸的特性;
6.掌握控制產(chǎn)生粉塵爆炸的技術(shù)措施。
(二)爆炸反應(yīng)濃度、爆炸溫度和壓力的計(jì)算
1.爆炸完全反應(yīng)濃度計(jì)算
爆炸混合物中的可燃物質(zhì)和助燃物質(zhì)完全反應(yīng)的濃度也就是理論上完全燃燒時(shí)在混合物中可燃物的含量,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可以計(jì)算可燃?xì)怏w或蒸氣的完全反應(yīng)濃度。現(xiàn)舉例如下:
[例]求乙炔在氧氣中完全反應(yīng)的濃度。
[解]寫出乙炔在氧氣中的燃燒反應(yīng)式:
2C2H2+502 = 4C02+2H20+Q
根據(jù)反應(yīng)式得知,參加反應(yīng)物質(zhì)的總體積為2+5 = 7。若以7這個(gè)總體積為100,則2個(gè)體積的乙炔在總體積中占:
Xo = 2/7 = 28.6%
答:乙炔在氧氣中完全反應(yīng)的濃度為28.6%。
可燃?xì)怏w或蒸氣的化學(xué)當(dāng)量濃度,也可用以下方法計(jì)算。
燃?xì)怏w或蒸氣分子式一般用CαHβOγ表示,設(shè)燃燒1 mol氣體所必需的氧的物質(zhì)的量為n,則燃燒反應(yīng)式可寫成:
CαHβOγ+ nO2 → 生成氣體
如果把空氣中氧氣的濃度取為20.9%,則在空氣中可燃?xì)怏w完全反應(yīng)的濃度x(%)一般可用下式表示:
1 20.9
X = ———— = -----———% (2—4)
n 0.209+ n
1+ ———
0.209
又設(shè)在氧氣中可燃?xì)怏w完全反應(yīng)的濃度為 X0(%),即:
100
X0 = ——% (2—5)
1+n
式(2—4)和式(2—5)表示出X和X。與n或2n之間的關(guān)系(2n表示反應(yīng)中氧的原子數(shù))。
CαHβOγ+ nO2 →αCO2 + 1/2βH2O
式中2n = 2α+1/2β-γ,對于石蠟烴β=2a+2。因此,2n = 3a+1-γ。根據(jù)2n的數(shù)值,從表2 4中可直接查出可燃?xì)怏w或蒸氣在空氣(或氧氣)中完全反應(yīng)的濃度。
[例]試分別求H2、CH3OH、C3H8 C6H6在空氣中和氧氣中完全反應(yīng)的濃度。
[解]
(1)公式法:
20.9
X( H2 )= —————— % =29.48%
0.209+ 0.5
100
X0 ( H2 )= —— % = 66.7 %
1+n
20.9
X(CH3OH )= —————— % =12.23%
0.209+ 1.5
100
X0 (CH3OH )=——— % = 40 %
1+1.5
20.9