第5章 可燃液体燃烧ppt课件.ppt

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1、第5章可燃液体的燃烧王海燕中国矿业大学（北京）2011.3第一节液体的蒸发第二节闪燃与爆炸温度极限第三节液体着火第四节可燃液体的稳定燃烧第五节原油和重质石油产品燃烧时的沸溢和喷溅第六节液滴的蒸发和燃烧第一节液体的蒸发一、蒸发过程蒸发凝结液体分子→蒸发分子→液体分子→动态平衡。二、蒸气压1.饱和蒸发压：一定温度,液体与其蒸气处于平衡态时,蒸气所具有压力。2.特点:与液体的种类和温度有关,与液体的数量和液面上空间大小无关。(1)液体种类：分子间引力强,蒸气压低。分子间引力(范德华力)→主要为色散力。

2、分子运动中,电子云和原子接触瞬时相对运动,产生瞬时偶极而出现的分子间吸引力。同类物质中:分子量越大→分子越易变形→色散力大→蒸发难H2O.HF.NH3及许多有机化合物→氢键→增强分子间力→蒸发难。(2)温度温度升高→液体中能量大的分子数多→分子蒸发数多→蒸气压高克劳修斯—克拉佩龙方程(单一组分纯液体)式中：P0—平衡压力,T-温度,K；LV－蒸发热,KJ；C，C’—常数；LV,，C’见表5-1P225拉乌尔定律(稀溶液)理想溶液:式中:PA,PA0分别为溶液中某组分A溶剂和纯溶剂的蒸气压。XA为

3、溶液中溶剂的摩尔分数。非理想溶液:式中:Pi---溶液中I的组分的蒸气压。Pi0---纯I组分的蒸气压Ai—I组分的溶液例5-1P226三、蒸发热蒸发→高能量分子进入空间→液体内能减少→吸热保温；液体蒸发热:在一定温度和压力下,单位质量液体完成蒸发所吸收的热量。分子间引力越大的液体,蒸发热越高,蒸发热增加动能克服分子引力,另外还消耗于气化时体积膨胀对外所作的功。四、液体沸点P=P∞，蒸发在整个液体中进行－沸腾；P

4、压力有关。第二节闪燃与爆炸温度极限一、闪燃与闪点闪燃:可燃液体上方,蒸气与空气混合气体浓度达到爆炸下限,遇火源发生一闪即灭的瞬间燃烧现象。闪点:在规定实验条件下,液体表面产生闪燃的最低温度。闪燃时,蒸发速度的小于燃烧速度,蒸气来不及补充蒸气的损耗。开杯式闪点测定仪:适用测定闪点高于1000C的液体。闭杯式闪点测定仪:适用测定闪点低于1000C的液体。二、同类液体闪点变化同系列:结构相似,组成相差一个或多个系差的一系列化合物。同系列各化合物互称同系物,分子量大的分子间引力大,蒸发困难,蒸气压降低,

5、闪点高。同系物闪点随分子量、沸点、比重的增大而增加。随蒸气压降低而增加。同系物中正构体比异构体闪点高。磁原子数相同的异构体中,支链数增多,分子间间距增大,分子间力变小,闪点下降。三、混合液体闪点(一)两种互溶可燃液体的混合液体的闪点混合液体的闪点一般低于各组分的闪点的算术平均值,并且接近含量大组分的闪点。（二）互溶的可燃与不可燃混合液体的闪点,其闪点随不可燃液体含量的增加而升高,不燃组分高于一定含量,不再发生闪燃。四、闪点计算（一）根据沸点tb（℃）计算—波道查公式(适用于烃类)tf=0.694

6、6tb－73.7(℃)（二）根据可燃液体分子中碳原子数nc计算(tf+277.3)2=10410nc（三）根据液面上方环境(蒸气+空气)压力P求可燃液体闪点对应的可燃液体饱和蒸气压Pf，然后查表5-6（P234)，插值计算—道尔顿公式。N－燃烧1摩尔可燃液所需O2原子摩尔数。（四）布里诺夫公式:式中:A---仪器常数,D0---标准状态下,蒸气在空气中的扩散系数(表5-7，P235)；β—燃烧1摩尔可燃液所需氧分子摩尔散。（五）利用可燃液体爆炸下限计算该爆炸下限L%——闪点温度对应的液体蒸气浓度

7、P——蒸气和空气混合气体总压，1.0325×105Pa已知L，求出Pf，查表5-6，温度范围，插值求闪点。（六）根据克劳修斯-克拉佩龙方程计算闪点对应的正气浓度——爆炸下限已知：爆炸下限和总压求出闪点对应的蒸气压P0根据克劳修斯-克拉佩龙方程求出闪点tf五、爆炸温度极限（一）爆炸温度极限特定液体:温度---饱和蒸气压-----蒸气浓度----爆炸浓度∴蒸气爆炸浓度上、下限对应液体爆炸温度上、下限。-38-14–8011194086028t上∞t下∞汽油t下t上苯t下t上酒精t下t上煤油t下t上结

8、论:1.t下t上∞，如煤油，不能发生爆炸。3.t上