Aká je horná hranica šírenia plameňa. Prevodník jednotiek koncentrácie plynu

O analýza zmesí rôznych plynov na určenie ich kvalitatívneho a kvantitatívneho zloženia použite nasledujúce základné jednotky merania:
- „mg/m3“;
- „ppm“ alebo „milión -1“;
- "asi %. d.";
- „% NKPR“.

Hmotnostná koncentrácia toxických látok a maximálna povolená koncentrácia (MPC) horľavých plynov sa meria v „mg/m3“.
Jednotka merania „mg/m 3 “ (angl. „hmotnostná koncentrácia“) sa používa na označenie koncentrácie meranej látky vo vzduchu. pracovisko, atmosfére, ako aj vo výfukových plynoch, vyjadrené v miligramoch na meter kubický.
Pri vykonávaní analýzy plynu koncoví používatelia zvyčajne konvertujú hodnoty koncentrácie plynu z „ppm“ na „mg/m3“ a naopak. Môžete to urobiť pomocou našej kalkulačky plynových jednotiek.

Časti na milión plynov a rôznych látok sú relatívna hodnota a uvádza sa v „ppm“ alebo „milión -1“.
„ppm“ (angl. „parts per million“) je jednotka merania koncentrácie plynov a iných relatívnych veličín, podobne ako ppm a percento.
Jednotka "ppm" (milión -1) je vhodná na odhadovanie malých koncentrácií. Jedna ppm je jedna časť z 1 000 000 častí a má hodnotu 1 × 10 -6 základnej hodnoty.

Najbežnejšou jednotkou na meranie koncentrácií horľavých látok vo vzduchu pracovného priestoru, ako aj kyslíka a oxidu uhličitého je objemový zlomok, ktorý sa označuje skratkou „% obj. d." .
"% približne. d." - je hodnota rovnajúca sa pomeru objemu akejkoľvek látky v zmesi plynov k objemu celej vzorky plynu. Objemový podiel plynu sa zvyčajne vyjadruje v percentách (%).

“% LEL” (LEL - Low Explosion Level) - spodná hranica koncentrácie šírenia plameňa, minimálna koncentrácia horľavej výbušnej látky v homogénnej zmesi s oxidačným prostredím, pri ktorej je možný výbuch.

NKPR- dolná koncentračná hranica šírenia plameňa pre olej je 42 000 mg/m3 pri takejto koncentrácii je výbuch možný už pri prebudení zdroja vznietenia.

VKPR- horná hranica 195000 mg/m3. pri takejto koncentrácii je už možný výbuch, ak sa prebudí zdroj vznietenia.

Koncentrácia medzi LEL a VKPR - rozsah výbušnín.

Výbuch z požiaru sa líši rýchlosťou šírenia plameňa horľavým médiom za jednotku času 1 sekunda. Pri spaľovaní rýchlosť distribúcie plameň v cm a pri výbuchu v metroch desiatky stoviek m/s Acetylén = 400 m/s.

PDVC- maximálna prípustná nevýbušná koncentrácia je pre akúkoľvek výbušnú látku 5% z LEL = 2100 mg/m3, s tým je možné vykonávať prácu za tepla, ale v OOPP org. dýchanie.

Opatrenia na zabránenie vznietenia a samovznietenia olejových pár.

Dodržiavanie opatrení požiarna bezpečnosť.

Používanie nástrojov, ktoré neiskria.

Používajte iba zariadenia odolné voči výbuchu.

Bezpečný pracovný výkon.

Odplynenie alebo vetranie priestoru kontaminovaného plynom.

Použitie uzemnenia.

Obchvat.

Lapače iskier pre zariadenia zúčastňujúce sa na práci.

Minimálna veľkosť tímu pri monitorovaní dodávky teplej vody na lineárnej časti.

Tím tvoria minimálne 3 ľudia

Zoznam plynom nebezpečných prác na lineárnej časti, na ktoré je potrebné vydať pracovné povolenie.

Výkopové práce na otvorenie ropovodu;

Studené napúšťanie do existujúcich ropovodov pod tlakom pomocou špeciálneho zariadenia;

Čerpanie (vtláčanie) ropy zo stodôl, nádrží a odrezanej časti ropovodu;

Vytláčanie ropy z ropovodu;

vstup (výstup) TÚV;

Rezanie ropovodov pomocou strojov na rezanie rúr;

Čistenie (naparovanie) ropovodu;

tesnenie ropovodu;

Rezanie piestov, rúr, potrubí ručné píly;

Izolačné práce na ropovode;

Práca v studniach inštalovaných na procesných potrubiach a potrubiach lineárnej časti.

práca nebezpečná plynom: Práce súvisiace s kontrolou, údržbou, opravou, odtlakovaním technologické vybavenie, komunikácie, vr. práce v kontajneroch (zariadenia, zásobníky, nádrže, ako aj kolektory, tunely, studne, jamy a iné podobné miesta), pri ktorých je alebo nie je vylúčená možnosť vzniku výbušných, požiarne nebezpečných alebo škodlivých pár, plynov a iných látok vstup na pracovisko , schopné spôsobiť výbuch, požiar, škodlivé účinky na ľudský organizmus, ako aj prácu s nedostatočným obsahom kyslíka (objemový podiel pod - 20 %).

Usporiadanie elektrických zariadení a zariadení podieľajúcich sa na odčerpávaní z potrubia a čerpaní čerpaného produktu do potrubia.

Pri vykonávaní prác na čistenie ropovodu pomocou mobilných čerpacích jednotiek musia byť splnené nasledujúce požiadavky na umiestnenie strojov a zariadení na pripravených miestach (obrázok 10.4):

a) vzdialenosť od čerpacej jednotky k čerpaciemu-vstrekovaciemu miestu musí byť najmenej 50 m;

b) vzdialenosť medzi PPU je najmenej 8 m;

c) vzdialenosť od čerpacej stanice k podpernej jednotke je minimálne 40 m;

d) vzdialenosť od dieselovej elektrárne k pomocným čerpacím jednotkám a čerpaciemu/vstrekovaciemu bodu je najmenej 50 m;

e) vzdialenosť od parkovacej plochy zariadenia k jednotke čerpadla čerpadla, jednotke pomocného čerpadla, opravárenskej jamy - najmenej 100 m;

f) vzdialenosť od požiarnej cisterny k miestam čerpania a vstrekovania ropy, PPU, jamy - najmenej 30 m.

Pravidlá používania bezpečnostných značiek.

Bezpečnostné značky môžu byť základné, doplnkové, kombinované a skupinové

Podľa druhu použitých materiálov môžu byť bezpečnostné značky nesvietivé, retroreflexné alebo fotoluminiscenčné.

Skupiny základných bezpečnostných značiek

Základné bezpečnostné značky je potrebné rozdeliť do nasledujúcich skupín:

Zákazové značky;

Varovné značenie;

Požiarne bezpečnostné značky;

Povinné znaky;

Evakuačné značky a značky na lekárske a sanitárne účely;

Smerové tabule.

Značky by nemali zasahovať do prechodu alebo cestovania.

Nemali by si navzájom odporovať.

Buďte ľahko čitateľní.

23. Pracovné povolenie na vykonávanie požiarnych, plynom nebezpečných a iných vysokorizikových prác, jeho obsah.

Povolenie platí na obdobie v ňom uvedené. Plánované trvanie prác by nemalo presiahnuť 10 dní. Povolenie na zamestnanie možno predĺžiť najviac o 3 dni, pričom trvanie práce od plánovaného dátumu a času nástupu do práce by s prihliadnutím na predĺženie nemalo presiahnuť 10 dní.

POVOLENIE TRÉNING Č.

Rozsah hodnôt grafu závislosti CPRP v systéme " horľavý plyn- okysličovadlo“, zodpovedajúce schopnosti zmesi vznietiť sa, tvorí oblasť vznietenia.

Hodnoty NCPRP a VCPRP ovplyvňujú tieto faktory:

• Vlastnosti reagujúcich látok;
• Tlak (zvyčajne zvýšenie tlaku neovplyvňuje NCPRP, ale VCPRP sa môže výrazne zvýšiť);
• Teplota (zvyšujúca sa teplota rozširuje CPRP v dôsledku zvyšujúcej sa aktivačnej energie);
• Nehorľavé prísady - flegmatizéry;

Rozmer CPRP môže byť vyjadrený ako objemové percento alebo v g/m³.

Pridanie flegmatizéra do zmesi znižuje hodnotu VCPRP takmer úmerne jeho koncentrácii až po bod flegmatizácie, kde sa horná a dolná hranica zhodujú. Zároveň sa NPRRP mierne zvyšuje. Na posúdenie zapaľovacej schopnosti systému “Fuel + Oxidizer + Flegmatizer” sa používa tzv. požiarny trojuholník - diagram, kde každý vrchol trojuholníka zodpovedá stopercentnému obsahu jednej z látok, ktorý sa smerom k opačnej strane znižuje. Vo vnútri trojuholníka je identifikovaná oblasť zapaľovania systému. V požiarnom trojuholníku je vyznačená čiara minimálnej koncentrácie kyslíka (MCC), zodpovedajúca hodnote obsahu oxidačného činidla v systéme, pod ktorou sa zmes nevznieti. Hodnotenie a kontrola MCC je dôležitá pre systémy pracujúce vo vákuu, kde je možné nasávanie atmosférického vzduchu cez netesnosti v procesnom zariadení.

Čo sa týka kvapalných médií, platia aj teplotné limity šírenia plameňa (FLPP) - také teploty kvapaliny a jej pár v oxidačnom médiu, pri ktorých jej nasýtené pary tvoria koncentrácie zodpovedajúce FLPP.

CPRP sa stanoví výpočtom alebo sa zistí experimentálne.

Používa sa pri kategorizácii priestorov a budov podľa výbuchu a požiarnej bezpečnosti a nebezpečenstvo požiaru analyzovať riziko havárie a posúdiť možné škody pri vypracovaní opatrení na predchádzanie požiarom a výbuchom technologických zariadení.

pozri tiež

Odkazy

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite si, čo je „“ v iných slovníkoch:

dolná hranica koncentrácie šírenia plameňa - Koncentrácia NKPR horľavý plyn alebo para vo vzduchu, pod ktorým nevzniká výbušná plynná atmosféra. [GOST R IEC 60050 426 2006] Témy ochrana pred výbuchom Synonymá NKPR EN LELdolný limit výbušnosti ...

dolná hranica koncentrácie šírenia plameňa- 3.1.6 spodná hranica koncentrácie šírenia plameňa (vznietenia) (dolná hranica výbušnosti, LEL); LFL, %: Objemový podiel horľavého plynu alebo pár vo vzduchu, pod ktorým nevzniká výbušná plynná atmosféra. Zdroj…

spodná hranica koncentrácie šírenia plameňa (vznietenia) (LCPL)- 2.10.1 dolná hranica koncentrácie šírenia plameňa (vznietenia) (LCPR): Minimálny obsah horľavého plynu alebo pár vo vzduchu, pri ktorom sa plameň môže šíriť cez zmes do akejkoľvek vzdialenosti od zdroja. Zdroj: GOST... ... Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

dolný koncentračný limit šírenia plameňa (LCPL)- 2.1.6 dolný koncentračný limit šírenia plameňa (LCFL): Podľa GOST 12.1.044. Zdroj… Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

dolný koncentračný limit šírenia plameňa, LEL- 3,12 dolný limit výbušnosti (LEL): Koncentrácia horľavého plynu alebo pár vo vzduchu, pod ktorou sa výbušná plynná atmosféra nevytvára, vyjadrená v percentách (pozri IEC 60079-20-1) ... Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

dolný koncentračný limit šírenia plameňa NKPR Elektrický slovník

LCL (dolný koncentračný limit šírenia plameňa)- 3,37 NLPR (dolný koncentračný limit šírenia plameňa): Podľa GOST 12.1.044. Zdroj… Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

LKPR spodná hranica koncentrácie šírenia plameňa- dolný limit výbušnosti, LEL Koncentrácia horľavého plynu alebo pár vo vzduchu, pod ktorou nevzniká výbušná plynná atmosféra... Elektrický slovník

dolná (horná) hranica koncentrácie šírenia plameňa- Minimálny (maximálny) obsah horľavej látky v homogénnej zmesi s oxidačným prostredím, pri ktorom je možné, aby sa plameň šíril cez zmes do ľubovoľnej vzdialenosti od zdroja vznietenia. [GOST 12.1.044 89] Témy: požiarna bezpečnosť... Technická príručka prekladateľa

dolná hranica koncentrácie šírenia plameňa (vznietenia) (LCPL)- 3,5 dolná koncentračná hranica šírenia plameňa (vznietenia): Minimálny obsah horľavej látky v homogénnej zmesi s oxidačným prostredím (LCPR, % obj.), pri ktorej je možné, aby sa plameň šíril zmesou na ľubovoľné ... ... Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

Teória deflagračného spaľovania nekladie obmedzenia na možnosť zníženia rýchlosti šírenia horenia. Skúsenosti však ukazujú, že rýchlosť šírenia horenia nemôže byť menšia ako určitá kritická hodnota. Šírenie plameňa v zmesiach paliva a okysličovadla je možné len v určitom rozsahu ich koncentrácií. Keď sa zapáli zmes, ktorej zloženie je mimo týchto limitov, nedochádza k trvalému horeniu.

Pre horľavé zmesi sa rozlišujú dolné a horné koncentračné limity pre šírenie plameňa.

Spodná hranica koncentráciešírenie plameňa (NKPRP) - najnižšia koncentrácia horľavej látky v zmesi so vzduchom, pri ktorej je už možné trvalé, netlmené šírenie horenia.

Horná hranica koncentráciešírenie plameňa (FCCPRP) - najvyššia koncentrácia horľavej látky v zmesi so vzduchom, pri ktorej je ešte možné trvalé, netlmené šírenie horenia.

Koncentračné limity šírenia plameňa (CPLP) sú jedným z najdôležitejšie vlastnosti nebezpečenstvo výbuchu horľavých plynov a pár. Oblasť koncentrácie horľavej látky, ktorá leží medzi spodným a horným CPRP, sa vyznačuje možnosťou vznietenia a stabilného horenia zmesi a nazýva sa oblasťou výbušných koncentrácií. Ak koncentrácia horľavej látky prekročí koncentračné limity, horľavá zmes sa stane nevýbušnou. Takže, ak je koncentrácia horľavej látky nižšia ako nižšia CPRP, spaľovanie nie je vôbec možné. Ak je koncentrácia horľavej látky väčšia ako VKPRP, potom je to možné difúzne spaľovanie takejto zmesi plynov pri výstupe do okolitého priestoru a prítomnosti zdroja vznietenia.

Maximálna rýchlosť reakcia a šírenie čela plameňa sa pozoruje pri stechiometrickom pomere zložiek (koncentrácia paliva rovná stechiometrickému φ gv = φ smk). Pri odchýlke od stechiometrického pomeru sa rýchlosť spaľovania a tým aj rýchlosť uvoľňovania tepla zníži. Takže pri φ gv< φстм скорость тепловыделения уменьшается в результате нехватки горючего, и нагревании излишка окислителя, что приводит к дополнительным тепловым потерям. При φ гв >φ smk zníženie tvorby tepla nastáva v dôsledku nedostatku okysličovadla a nákladov na ohrev prebytočného paliva, ktoré sa nezúčastňuje chemickej reakcie. Pre zmesi pary a plynu je teda možné rozlíšiť minimálnu (dolnú) φn aj maximálnu (hornú) koncentráciu φn paliva, pri ktorej nastávajú kritické podmienky pre šírenie čela plameňa.

Berúc do úvahy, že koncentračné limity šírenia plameňa sa môžu meniť so zmenami vonkajšie podmienky, na zaistenie požiarnej bezpečnosti pri práci s horľavými látkami sú určené nielen koncentračné limity, ale aj bezpečné koncentrácie φ nb a φ wb, pod alebo nad ktorými sa zmes zaručene nevznieti. Bezpečné koncentrácie možno vypočítať pomocou vzorcov:

φnb< 0,9(φн – 0,21), %

φvb ≥ 1,1 (φv + 0,42), %

kde φ n, φ v - NCPRP a VKPRP, %;

Umiestnenie oblastí možných koncentrácií paliva je znázornené na obrázku.

Koncentračné limity pre šírenie plameňa sa môžu značne líšiť, keď sa zmenia vonkajšie podmienky. Zmeny v CPRP sú vysvetlené z pohľadu rovnováhy uvoľňovania tepla a prenosu tepla v systéme. Všetky faktory, ktorých zmena povedie k zvýšeniu uvoľňovania tepla, rozšíria CPRP (zníženie spodnej CPRP a zvýšenie hornej CPRP). Faktory, ktoré zvyšujú prenos tepla, zúžia CPRP (zvýšia spodnú CPRP a zníži hornú CPRP). Najväčší vplyv na CPRP majú:

· koncentrácia oxidačného činidla v oxidačnom prostredí (obsah kyslíka vo vzduchu);

· koncentrácia inertných plynov (flegmatizérov);

teplota a tlak zmesi;

· výkon zdroja vznietenia;

Dolná (horná) hranica koncentrácie šírenia plameňa je minimálna (maximálna) koncentrácia paliva v okysličovadle, ktoré sa môže vznietiť z vysokoenergetického zdroja s následným rozšírením horenia na celú zmes.

Výpočtové vzorce

Spodná hranica koncentrácie šírenia plameňa φ n je určená maximálnym spaľovacím teplom. Zistilo sa, že 1 m 3 rôznych zmesí plynu a vzduchu v NKPR vyžaruje pri spaľovaní konštantné priemerné množstvo tepla - 1830 kJ, nazývané konečné spaľovacie teplo. teda

ak vezmeme priemernú hodnotu Q rovnú 1830 kJ/m 3, potom φ n 6 sa bude rovnať

(2.1.2)

Kde Q n - nižšie spalné teplo horľavej látky, kJ/m 3.

CPR dolného a horného plameňa možno určiť pomocou aproximačného vzorca

(2.1.3)

Kde n - stechiometrický koeficient pre kyslík v rovnici chemickej reakcie; a a b sú empirické konštanty, ktorých hodnoty sú uvedené v tabuľke. 2.1.1

Tabuľka 2.1.1.

Limity koncentrácie pre šírenie plameňa pár kvapalných a pevných látok možno vypočítať, ak sú známe teplotné limity

(2.1.4)

Kde R nie)- tlak nasýtených pár látky pri teplote zodpovedajúcej

dolná (horná) hranica šírenia plameňa, Pa;

p O-tlak okolia, Pa.

Tlak nasýtených pár sa dá určiť z Antoinovej rovnice alebo z tabuľky. 13 žiadostí

(2.1.5)

Kde A, B, C- Antoine konštanty (tabuľka 7 v prílohe);

t - teplota, 0 C, (teplotné limity)

Na výpočet koncentračných limitov šírenia plameňa zmesí horľavých plynov sa používa Le Chatelierovo pravidlo

(2.1.6)

Kde
spodný (horný) CPR plameňa plynnej zmesi, % obj.;

- spodná (horná) hranica šírenia plameňa i-ro horľavý plyn%, obj.;

- molárny podiel i-ro horľavého plynu v zmesi.

Treba mať na pamäti, že ∑μ i =1, t.j. koncentrácia horľavých zložiek plynnej zmesi sa berie ako 100 %.

Ak sú známe koncentračné limity šírenia plameňa pri teplote T1, potom pri teplote T2. vypočítajú sa pomocou vzorcov

, (2.1.7)

, (2.1.8)

Kde
,
- dolná hranica koncentrácie šírenia plameňa pri teplotách

T 2 . a T 1 ;
A
- horná hranica koncentrácie šírenia plameňa pri teplotách T 1 A T 2 ;

T G- teplota spaľovania zmesi.

Približne pri určovaní LFL plameňa T G odober 1550 K, pri stanovení VKPR plameňa -1100K.

Keď sa zmes plynu a vzduchu zriedi inertnými plynmi (N 2, CO 2 H 2 O pary atď.), oblasť vznietenia sa zužuje: horná hranica klesá a dolná hranica sa zvyšuje. Koncentrácia inertného plynu (flegmatizačného činidla), pri ktorej sa uzatvára dolná a horná hranica šírenia plameňa, sa nazýva minimálna flegmatizačná koncentrácia φ f . Obsah kyslíka Takýto systém sa nazýva minimálny výbušný obsah kyslíka MVSC. Určitý obsah kyslíka pod MVSC sa nazýva bezpečný
.

Výpočet týchto parametrov sa vykonáva podľa vzorcov

(2.1.9)

(2.1.10)

(2.1.11)

Kde
- štandardné teplo tvorby paliva, J/mol;

, ,- konštanty v závislosti od typu chemického prvku v molekule paliva a typu flegmatizéra, tab. 14 žiadostí;

- počet atómov i-tého prvku (štrukturálnej skupiny) v molekule paliva.

Príklad 1. Pomocou maximálneho spaľovacieho tepla určte dolnú hranicu vznietenia butánu vo vzduchu.

Riešenie. Na výpočet pomocou vzorca (2.1.1) v tabuľke. V prílohe 15 nájdeme najnižšie spalné teplo látky 2882,3 kJ/mol. Túto hodnotu je potrebné previesť na iný rozmer - kJ/m 3 :

kJ/m3

Pomocou vzorca (2.1.1) určíme dolnú hranicu koncentrácie šírenia plameňa (LCFL)

Podľa tabuľky 13 Dodatok zistíme, že experimentálna hodnota
- 1,9 %. Relatívna chyba výpočtu teda bola

.

Príklad 2. Určte koncentračné limity šírenia plameňa etylénu vo vzduchu.

Plameňovú CPR vypočítame pomocou aproximačného vzorca. Určte hodnotu stechiometrického koeficientu pre kyslík

C3H4 + 302 = 2 CO2 + 2 H20

teda n = 3 teda

Určme relatívnu chybu výpočtu. Podľa tabuľky 13 príloh experimentálne hodnoty limitov sú 3,0-32,0:

V dôsledku toho je pri výpočte LEL etylénu výsledok nadhodnotený o 8 % a pri výpočte LEL je podhodnotený o 40 %.

Príklad 3. Určme koncentračné limity šírenia plameňa nasýtených metanolových pár vo vzduchu, ak je známe, že jeho teplotné limity sú 280 - 312 K. Atmosférický tlak normálne.

Na výpočet pomocou vzorca (2.1.4) je potrebné určiť tlak nasýtených pár zodpovedajúci dolnej (7 °C) a hornej (39 °C) hranici šírenia plameňa.

Pomocou Antoinovej rovnice (2.1.5) zistíme tlak nasýtených pár pomocou údajov v tabuľke 7 v prílohe.

Р Н =45,7 mmHg=45,7·133,2=6092,8 Pa

Р Н =250 mmHg=250·133,2=33300 Pa

Pomocou vzorca (2.1.3) určíme NKPR

Príklad 4. Určte koncentračné limity šírenia plameňa plynnej zmesi pozostávajúcej zo 40 % propánu, 50 % butánu a 10 % propylénu.

Na výpočet koeficientu plameňa zmesi plynov pomocou Le Chatelierovho pravidla (2.1.6) je potrebné určiť koeficient plameňa jednotlivých horľavých látok, ktorých metódy výpočtu sú uvedené vyššie.

C3H8 -2,1-9,5 %; C3H6 -2,2-10,3 %; C4H10 -1,9÷9,1 %

Príklad 5. Aké je minimálne množstvo dietyléteru, kg, schopného vyvolať výbušnú koncentráciu pri odparení v nádobe s objemom 350 m3.

Koncentrácia bude výbušná, ak φ n =φ str Kde ( φ str- koncentrácia pár horľavej látky). Výpočtom (pozri príklady 1-3 tejto časti) alebo podľa tabuľky. 5 prihlášky nájdeme LCPR plameňa dietyléteru. Je to rovných 1,7 %.

Stanovme objem pár dietyléteru potrebný na vytvorenie tejto koncentrácie v objeme 350 m3

m 3

Na vytvorenie LCPR dietyléteru s objemom 350 m 3 je teda potrebné priviesť 5,95 m 3 jeho pár. Ak vezmeme do úvahy, že 1 kmol (74 kg) pary, redukovaný na normálne podmienky, zaberá objem rovnajúci sa 22,4 m 1, zistíme množstvo dietyléteru

kg

Príklad 6. Určte, či je možný vznik výbušnej koncentrácie v objeme 50 m3 pri odparení 1 kg hexánu, ak je okolitá teplota 300 K.

Je zrejmé, že zmes pary a vzduchu bude výbušná, ak φ n ≤φ str ≤φ V- Pri 300 K zistíme objem hexánových pár vznikajúcich pri odparení 5 kg látky, berúc do úvahy, že pri odparení 1 kmol (86 kg) hexánu pri 273 K objem plynnej fázy sa bude rovnať 22,4 m 3

m 3

Koncentrácia hexánových pár v miestnosti s objemom 50m 3 sa teda bude rovnať

Po určení koncentračných limitov šírenia plameňa hexánu vo vzduchu (1,2-7,5%) pomocou tabuliek alebo výpočtov zistíme, že výsledná zmes je výbušná.

Príklad 7. Určte, či sa nad povrchom nádrže obsahujúcej 60 % dietyléteru (DE) a 40 % etylalkoholu (EA) pri teplote 245 K vytvára výbušná koncentrácia nasýtených pár?

Koncentrácia pár bude výbušná, ak φ cm n ≤φ cm np ≤φ cm V (φ cm np- koncentrácia nasýtených pár zmesi kvapalín).

Je zrejmé, že v dôsledku rôznej prchavosti látok sa zloženie plynnej fázy bude líšiť od zloženia kondenzovanej fázy. Obsah zložiek v plynnej fáze na základe známeho zloženia kvapalnej fázy určuje Raoultov zákon pre ideálne roztoky kvapalín.

1. Určte molárne zloženie kvapalnej fázy

,

Kde
- molárny zlomok i-tej látky;

- hmotnostný zlomok i-tej látky;

- molekulová hmotnosť i-tej látky; ( M DE =74, M ES =46)

2. Podľa rovnice (2.1.5), s použitím hodnôt v tabuľke 12 v prílohe. Nájdite tlak nasýteného éteru a etylalkoholu pri teplote 19 °C (245 K)

R DE= 70,39 mmHg = 382,6 Pa

R ES= 2,87 mmHg = 382,6 Pa

3. Podľa Raoultovho zákona sa parciálny tlak nasýtených pár i-tej kvapaliny nad zmesou rovná súčinu tlaku nasýtených pár nad čistou kvapalinou a jej molárneho podielu v kvapalnej fáze, t.j.

R DE(para) = 9384,4 · 0,479 = 4495,1 Pa;

R ES(para)= 382,6 · 0,521 = 199,3 Pa.

4. Ak vezmeme súčet parciálnych tlakov nasýtených pár dietyléteru a etylalkoholu rovný 100 %, určíme

a) koncentrácia pár vo vzduchu

b) molárne zloženie plynnej fázy (Raoult-Duartierov zákon)

5. Po určení súčiniteľa plameňa jednotlivých látok výpočtom alebo z referenčných údajov (tabuľka 16 v prílohe) (dietyléter 1,7÷59%, etylalkohol 3,6÷19%). Pomocou Le Chagelierovho pravidla vypočítame CPR plameňa v plynnej fáze

6. Porovnaním koncentrácie zmesi pary a vzduchu získanej v odseku 4a s koncentračnými limitmi šírenia plameňa (1,7 – 46,1 %) sme dospeli k záveru, že pri 245 K nad touto kvapalnou fázou vzniká výbušná koncentrácia nasýtených pár vo vzduchu. .

Z tabuľky 15 v prílohe zistíme, že skupenské teplo acetónu je 248,1·10 3 J/mol. Z chemického vzorca acetónu (C3H6O) vyplýva, že T s = 3, T n = 6, T O = 1. Hodnoty zostávajúcich parametrov potrebných na výpočet pomocou vzorca (2.8) sú vybrané z tabuľky. 11 pre oxid uhličitý

V dôsledku toho, keď sa koncentrácia kyslíka v štvorzložkovom systéme pozostávajúcom z acetónu, oxidu uhličitého, dusíka a pár kyslíka zníži na 8,6 %, zmes sa stane nevýbušnou. Pri obsahu kyslíka rovnajúcom sa 10,7% táto zmes bude extrémne výbušná. Podľa referenčných údajov (referenčná kniha "Nebezpečenstvo požiaru látok a materiálov používaných v chemickom priemysle." - M, Khimiya, 1979) je MVSC zmesi acetón-vzduch po zriedení oxidom uhličitým 14,9%. Určme relatívnu chybu výpočtu

Výsledky výpočtu MVSC sú teda podhodnotené o 28 %.

Samostatná pracovná náplň