1. Определение склонности веществ к самовозгоранию, расчет йодного числа.
Методика расчета йодного числа изложена в работе [4] на страницах 30 - 31.
Для закрепления теоретического материала по теме предусмотрено выполнение двух лабораторных работ.
Для подготовки к лабораторной работе по теме «Определение минимальной температуры самовоспламенения жидкостей» необходимо:
- изучить теоретический материал по разделу «Самовоспламенение» (см. конспект лекций по теме и список литературы);
- уметь ответить на контрольные вопросы и знать определения основных понятий;
- знать назначение, принцип действия и устройство приборов МакНИИ и СТС (см. список литературы);
- в тетради для лабораторных работ оформить отчет: название работы, цели работы, материально-техническое обеспечение, теоретические основы работы (основные определения; формулы расчета; назначение, принцип действия, устройство и рисунок приборов МакНИИ и СТС).
Для подготовки к лабораторной работе по теме «Исследование склонности к самовозгоранию масел и жиров» необходимо:
|
|
- изучить теоретический материал по разделу «Самовозгорание» (см. конспект лекций по теме и список литературы);
- уметь ответить на контрольные вопросы и знать определения основных понятий;
- знать назначение, принцип действия и устройство прибора Маккея (см. список литературы);
- в тетради для лабораторных работ оформить отчет: название работы, цели работы, материально-техническое обеспечение, теоретические основы работы (основные определения; формулы расчета; назначение, принцип действия, устройство и рисунок прибора Маккея).
Вопросы для самоконтроля
1. Основы тепловой теории академика Н.Н. Семёнова.
2. Тепловое и цепное самовоспламенение, условия их возникновения.
3. Примеры (схемы) разветвляющейся и не разветвляющейся цепной реакции.
4. Температура самовоспламенения, её практическое значение. Методы определения.
5. Огнепреградители. Принцип работы, область применения.
6. Влияние объема и формы сосуда на температуру самовоспламенения.
7. Влияние состава газовой смеси на температуру самовоспламенения.
8. Влияние давления, наличия катализаторов на температуру самовоспламенения.
9. Сущность процесса самовозгорания, его отличие от самовоспламенения и воспламенения
10. Тепловое самовозгорание масел.
11. Способы определения склонности масел, жиров и олиф к самовозгоранию. Йодное число. Меры профилактики самовозгорания промасленных материалов.
12. Самовозгорание каменных углей. Профилактика самовозгорания.
13. Причины самовозгорания сульфидов металлов. Способы предупреждения самовозгорания сульфидов металлов.
|
|
14. Микробиологическое самовозгорание. Профилактика самовозгорания.
15. Самовозгорание химических веществ, при контакте с кислородом воздуха, режим их хранения.
16. Самовозгорание веществ при контакте с водой, способы их хранения.
17. Способы тушения щелочных металлов, карбидов и гидридов щелочных и щелочноземельных металлов.
18. Вещества, самовозгорающиеся при контакте с окислителями.
19. Факторы, влияющие на самовозгорание материалов.
Опорные термины по теме «Условия возникновения и развития процессов горения»: самовоспламенение, температура самовоспламенения, самовозгорание, йодное число, пирофорные вещества.
Методика расчета концентрационных пределов распространения пламени
Смеси газов
1. Находим нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени веществ, входящих в состав смеси, при стандартных условиях.
2. Расчет нижнего и верхнего концентрационных пределов распространения пламени смеси нескольких паров или газов ведут по формуле Ле-Шателье, которая выражает правило смешения. В основу формулы положено предположение, что несколько газов, находящихся на Н(В)КПР, при смешении образуют смесь, также находящуюся на нижнем (верхнем) пределе воспламенения. Формула Ле-Шателье справедлива для подавляющего большинства смесей веществ, не вступающих в химическую реакцию.
, % (об.)
где
- концентрации горючих компонентов в смеси, об. %;
- НКПР или ВКПР каждого компонента в смеси, об. %.
Задача. Рассчитать концентрационные пределы распространения пламени смеси, состоящей из 30 об. % пропана и 70 об. % этана.
Дано:
Обозначим С3Н8 цифрой 1, С2Н6 – 2.
j1 = 30 %; j2 = 70 %.
Найти: , , ?
Решение:
1. Составляем уравнения реакции горения пропана и этана в воздухе:
С3Н8 + 5(О2 + 3,76N2) ® 3СО2 + 4Н2О + 5×3,76N2 b=5
С2Н6 + 3,5(О2 + 3,76N2) ® 2СО2 + 3Н2О + 3,5×3,76N2 b=3,5
2. Рассчитываем нижний и верхний концентрационный пределы распространения пламени пропана при стандартных условиях.
, об. %
= 2,08 % (об.);
Так как b = 5, что меньше 7,5, то для расчета ВКПР по таблице выбираем: а = 1,55 и b = 0,56
= 12,03 % (об.)
Рассчитываем нижний и верхний концентрационный пределы распространения пламени этана при стандартных условиях.
= 2,85 % (об.);
Так как b = 3,5, что меньше 7,5, то для расчета ВКПР по таблице выбираем:
а = 1,55 и b = 0,56
= 16,71 % (об.)
3. Рассчитываем нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени смеси пропана и этана по формуле Ле-Шателье:
, % (об.)
Ответ: расчётное значение концентрационных пределов распространения пламени пропана 2,08 – 12,03 % (об.), этана 2,85 – 16,71 % (об.); концентрационные пределы смеси, состоящей из 30% (об.) пропана и 70% (об.) этана 2,57 – 14,97 % (об.).
Задача. Рассчитать концентрационные пределы распространения пламени метана в г/м3 при температуре 134 0С.
Дано: СН4 - метан.
Найти: , ?
Решение:
1. Составляем уравнения реакции горения метана в воздухе.
СН4 + 2(О2 + 3,76N2) ® СО2 + 2Н2О + 2×3,76N2 b=2
2. Рассчитываем нижний и верхний концентрационный пределы распространения пламени метана при стандартных условиях.
, об. %
Так как b = 2, что меньше 7,5, то для расчета ВКПР по таблице выбираем: а = 1,55 и b = 0,56
3. Рассчитываем нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени метана при температуре 134 0С:
4. Рассчитываем молярную массу метана: М = 12 ∙ 1 + 1 ∙ 4 = 16 кг/кмоль.
5. Определяем объем занимаемый 1 кмоль газа при заданной температуре:
= 33,4 м3/кмоль.
6. Рассчитываем концентрационные пределы распространения пламени метана в г/м3 при температуре 134 0С:
, г/м3
Ответ: расчётное значение концентрационных пределов распространения пламени метана при температуре 134 0С 19,88 – 148,4 г/м3.