Изо амиловый спирт уравнение горения

Горение спиртов

Нальем понемногу этилового, бутилового и изоамилового спиртов в фарфоровые чашки. Поднесем к чашкам горящую лучину. Этиловый спирт быстро загорается и горит голубоватым, слабосветящимся пламенем. Бутиловый спирт горит светящимся пламенем. Труднее загорается изоамиловый спирт, он горит коптящим пламенем. С увеличением молекулярной массы одноатомных спиртов повышается температура кипения и возрастает светимость их пламени.

Оборудование: огнезащитная прокладка, фарфоровые чашки, лучина.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными жидкостями.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Видео:Горение этилового и изопропилового спиртов.Скачать

Теория горения и взрыва

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Декабря 2014 в 16:33, контрольная работа

Краткое описание

Для вещества втор-изоамиловый спирт (3-метил-2-бутанол) C5H12О рассчитать следующие параметры горения и взрыва:
— адиабатическую температуру горения (Tад);
— температуру взрыва (Tвзр);
— концентрационные пределы распространения пламени (КПР);
— минимальную флегматизирующую концентрацию азота (МФК);
— концентрацию горючего в точке флегматизации;

Вложенные файлы: 1 файл

Видео:"ПОЛЕЗНАЯ ХИМИЯ": ИЗОПРОПИЛОВЫЙ СПИРТСкачать

ТГВ 14 вариант Насибуллина ПБ-311к.docx

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Факультет защиты в чрезвычайных ситуациях

Кафедра пожарной безопасности

Теория горения и взрыва

Выполнил: студентка гр.ПБ-311к

Руководитель: к.т.н., доцент

Видео:Горение спиртовСкачать

Часть 1. Расчет параметров горения и взрыва

Для вещества втор-изоамиловый спирт (3-метил-2-бутанол) C5H12О рассчитать следующие параметры горения и взрыва:

— адиабатическую температуру горения (Tад);

— температуру взрыва (Tвзр);

— концентрационные пределы распространения пламени (КПР);

— минимальную флегматизирующую концентрацию азота (МФК);

— концентрацию горючего в точке флегматизации;

— зависимость КПР от концентрации флегматизатора;

— минимально взрывоопасное содержание кислорода (МВСК);

— температурные пределы распространения пламени (ТПР);

— температуру самовоспламенения (Tсв);

— максимальное давление взрыва ()’,

— тротиловый эквивалент вещества ().

1. Адиабатическую температуру горения вещества находят при условии отсутствия теплопотерь () для стехиометрической смеси горючего с воздухом, т.е. при α=1.

Запишем уравнение горения C5H12O в воздухе:

C5H12O + 8,5·O2 + 8,5·3,76·N2=5·CO2 + 6·H2O + 8,5·3,76·N2

Рассчитаем количество воздуха:

Рассчитаем объем продуктов горения:

Рассчитаем избыток воздуха .

Коэффициент избытка воздуха

Низкую теплоту сгорания вещества QH рассчитаем по закону Гесса, взяв значения теплоты образования веществ из таблицы II и III приложения:

Так как теплопотери отсутствуют, то все выделившееся тепло идет на нагревание продуктов горения. Среднее теплосодержание продуктов горения будет составлять:

Воспользовавшись зависимостью теплосодержания газов от температуры, можно установить, какой температуре соответствует такое теплосодержание (таблица IV приложения). Так как азота больше всего в продуктах горения → при температуре 2200°С

Уточним эту температуру линейной интерполяцией между двумя этими ближайшими значениями:

1. Температуру взрыва находят при условии отсутствия потерь ().

Запишем уравнение химического превращения при взрыве (аналогично уравнению горения):

C5H12О + 8,5·O2 + 8,5·3,76·N2= 5·CO2 + 6·H2O + 8,5·3,76·N2

Аналогично 1й задаче:

1. Количество воздуха: ;
2. Объем продуктов взрыва:

1. Избыток воздуха: (α=1, смесь стехиометрическая);
2. Низкая теплота сгорания:

Так как процесс взрыва адиабатно-изохорный (теплопотери отсутствуют и нагревание продуктов происходит без расширения газовой смеси), все выделившееся тепло расходуется на увеличение внутренней энергии системы. Среднее значение внутренней энергии продуктов взрыва составит:

Воспользовавшись зависимостью внутренней энергии газов от температуры (табл. V приложения), можно установить, какой температуре соответствует такое значение внутренней энергии. Т.к. в продуктах горения больше всего азота при температуре 2800°С → Uср = 73,1 кДж/моль.

Уточним значение температуры взрыва методом линейной интерполяции(аналогично 1й задаче):

C5H12О + 8,5·O2 =5·CO2 + 6·H2O

Значения как нижнего, так и верхнего концентрационных пределов распространения пламени (КПР) можно рассчитать по аппроксимационной формуле:

a и b берем из таблицы 2:

• для нижнего КПР пламени — ан= 8,684 bн=4,679
• для верхнего КПР пламени (учитывая, что n>7,5) — ав= 0,768 bв=6,554

Рассчитываем нижний концентрационный предел распространения пламени:

Аналогично находим верхний концентрационный предел:

1. МФК найдем из условия предельной адиабатической температуры горения стехиометрической смеси, где Тг=1500К:

C5H12О + 5·O2 =5·CO + 6·H2O

QН по закону Гесса:

Теперь составим уравнение материального баланса процесса горения C5H12О, включив в него и флегматизатор (N2):

C5H12О + 5·O2 + 5·3,76·N2 + nфN2=5·CO + 6·H2O + 5·3,76·N2 + nфN2

где nф – число молей флегматизатора.

Найдем количество флегматизатора в исходной горючей смеси:

Уравнение для данного случая примет вид:

Объем продуктов горения:

По таблице 1 (стр. 17) :

Перепишем уравнение материального баланса для сгорания смеси предельного состава:

C5H12О + 5·O2 + 5·3,76·N2 + 12,02∙N2=5·CO + 6·H2O + 5·3,76·N2 + 12,02∙N2

В исходной горючей смеси на 1 моль C5H12О приходится моль кислорода, моль азота и моль флегматизатора.

Минимальная флегматизирующая концентрация азота будет равна:

1. Концентрация горючего в точке флегматизации находим по формуле:

Из 4й задачи следует, что:

1. Чтобы построить зависимость КПР от концентрации флегматизатора найдем КПР пламени для C5H12О.

Аналогично 3й задаче:

Зависимость КПР втор-изоамилового спирта от концентрации флегматизатора (азот).

1. Минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК) находят по следующей формуле:

Из задачи 4 следует, что:

1. Примем, атмосферное давление равно нормальному → Р0=101,3 КПа

Из задачи 3 нам известно, что: НКПР →

Определим, какому давлению насыщенного пара соответствует значение НКПР:

Для нахождения значения нижнего температурного предела распространения пламени (НТПР) по известной величине РН можно, воспользоваться уравнением Антуана, выражающим зависимость давления насыщенного пара от температуры жидкости.

Решив данное уравнение относительно t, получим

Для втор-изоамилового спирта из таблицы III :

Аналогично найдем верхний температурный предел распространения пламени (ВТПР) → tв

Из задачи 3: ВКПР →

1. Записываем структурную формулу соединения, нумеруем все атомы углерода, группу –ОН обозначим буквой Г (гидроксил):

В молекуле соединения четыре концевых групп: три метильных (-СН3) и одна гидроксильная (-ОН) т.е. Mp=4.

Определяем число цепей:

Найдем эти цепи и установим их длину. Для удобства составим следующую таблицу:

Углеродная цепь mi

Определим среднее арифметическое значение длины углеродных цепей:

По табл. VIII приложения находим температуру самовоспламенения C5H12О по значению средней длины цепи в молекуле соединения:

Tсв=649 К = 376оC

1. Запишем уравнение материального баланса процесса горения C5H12О в воздухе:

C5H12О + 8,5·O2 + 8,5·3,76·N2=5·CO2 + 6·H2O + 8,5·3,76·N2

По уравнению определим количество молей газовой смеси до взрыва и после взрыва :

Из задачи № 2 → Твзр= 2710 К

Р0=101,3 КПа; Т0=273 К – так как считается, что исходная смесь газов до взрыва находилась при нормальных условиях.

Избыточное давление взрыва:

1. Для оценки мощности взрыва используется понятие тротилового эквивалента. Известно, что при взрыве 1 кг тротила (тринитротолуола — ТНТ) выделяется энергия, равная QТНТ = 4,19·103 кДж/кг. Исходя из этого, мощность любого взрыва можно условно характеризовать количеством тротила, которое может произвести во взрыве выделение такого же количества энергии.

Из задачи №1 следует, что для C5H12О — Qн=3123,5 кДж/моль

Тротиловый эквивалент вещества равен:

Видео:Изоамил. Изоамиловый спирт. Метод Габриэля. Как убрать изики! Вся теория за 5 минут!Скачать

Часть 2.Сравнение полученных расчетных значений со справочными данными

Найти в справочной литературе или в Интернете пожаровзроопасные характеристики метиламилового спирта и сравнить их с полученными расчетными значениями. Сделать выводы.

Таблица 1 — Расчетные значения параметров горения и взрыва вещества C5H12О

Параметр горения и взрыыва

Макс. давл. взрыва

Тротил эквивалент вещества

Таблица 2 — Справочные значения показателей пожарной опасности C5H12О [4]

Параметр горения и взрыыва

Удельная массовая скорость выгорания

Вывод: Из таблицы 1 и 2 видно, что расчетные значения незначительно отличаются от справочных данных из-за небольшой погрешности. Как видно из данных таблиц, максимальное давление взрыва втор-изоамилового спирта весьма высок, а значит в эксплуатации данное вещество является пожаровзрывоопасным.

Температурные пределы распространения пламени низкие, то есть даже при относительно невысоких температурах данное вещество может возгораться и распространить пламеня.

А температура самовоспламенения втор-изоамилового спирта весьма высокая, что делает это вещество менее опасным при эксплуатации.

Без наличия флегматизатора горючее в концентрации 1,3 – 7,6 % способно воспламеняться с распространением горения на всю смесь.

Видео:В чём различие этилового и метилового спирта?Скачать

Часть 3. Определение параметров взрыва паровоздушной смеси в помещении

Для помещений заданных размеров 9,5 х 5,0 х 4,0 определить:

— какое количество вещества C5H1 2О (кг) должно испариться в этом помещении, чтобы в нем создалась наиболее взрывоопасная паровоздушная смесь;

— тротиловый эквивалент взрыва этой паровоздушной смеси;

— безопасное расстояние по действию воздушной ударной волны взрыва;

— минимальное количество диоксида углерода (кг), которое потребуется для предотвращения взрыва в этом помещении.

При расчетах принять, что пары вещества равномерно распределены по помещению и помещение относительно герметично. Давление и температуру в помещении считать нормальными.

3.1 Запишем уравнение материального баланса процесса горения:

C5H12О + 8,5·O2 + 8,5·3,76·N2=5·CO2 + 6·H2O + 8,5·3,76·N2

Концентрация горючего составляет:

M (C5H12О)= 12·5 + 1·12+16∙1 = 88 кг/к моль

3.2 Найдем тротиловый эквивалент взрыва:

Qвзр=Qн=3123,5 кДж/моль(из 1 части задачи №1); QТНТ=4,19·103 (т.к. взрыв паровоздушной смеси произошел в помещении)

3.3 Найдем размер безопасной зоны по действию давления ударной воздушной волны взрыва:

3.4 Для определения количества диоксида углерода (CО2), необходимого для предотвращения взрыва в помещении, найдем его МФК аналогично задаче №4 из 1й части.

Запишем уравнение горения C5H12О:

C5H12О + 5·O2 =5·CO + 6·H2O

Теперь составим уравнение материального баланса процесса горения C5H12О, включив в него и флегматизатор (CO2):

C5H12О + 5·O2 + 5·3,76·N2 + nфCO2=5·CO + 6·H2O + 5·3,76·N2 + nфCO2

Найдем количество флегматизатора в исходной горючей смеси:

Видео:Уравнивание реакций горения углеводородовСкачать

Acetyl

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

Растворимые (>1%)

Нерастворимые ( Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время. Вы можете также связаться с преподавателем напрямую: 8(906)72 3-11-5 2 Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса » » на другом сайте. Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши. Если вы считаете, что результат запроса » » содержит ошибку, нажмите на кнопку «Отправить». Этим вы поможете сделать сайт лучше. К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна. На сайте есть сноски двух типов: Подсказки — помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего. Дополнительная информация — такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения. Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений. 💥 Видео Горение этилового спиртаСкачать Как определить опасный ли алкоголь? (Jack Daniel's) Реакция марганцовки на метиловый спирт.Скачать Как отличить метиловый спирт от этилового? 3 проверенных метода.Скачать Горение спиртовСкачать Получение этилового спирта по наукеСкачать Горение. 7 класс.Скачать Можно ли отличить опасный для здоровья метанол от этилового спиртаСкачать 29. Общая реакция горения для всех углеводородов. Как расставить коэффициенты реакции легкоСкачать 🔥 100-градусный СПИРТ своими руками. @ognennoetvСкачать Несколько лайфхаков со спиртом. Химия – просто.Скачать Окисление этилового спирта оксидом меди(II)Скачать 7.1. Спирты: Номенклатура, классификация, изомерия. ЕГЭ по химииСкачать Как проверить спирт этиловыйСкачать Как получить этиловый спирт?Скачать Поделиться или сохранить к себе: Смотрите также Сера — химические свойства, получение, соединения. Нитрат кальция: способы получения и химические свойства Кальций: способы получения и химические свойства Гидроксид натрия: способы получения и химические свойства Гидроксид кальция: способы получения и химические свойства Получение бензола Разница между глюкозой и сахарозой Гидроксид калия: способы получения и химические свойства