可燃气体的燃烧爆炸课件

可燃气体的燃烧爆炸可燃气体的燃烧爆炸1目录一、概述气体爆炸机理>三、气体爆炸特性〉四、气体爆燃与爆轰理论目录2、概述1.可燃气体的定义凡是常温、常压下以气体状态存在,在受热、受压、撞击或遇火花等外界能量作用下具有燃烧或爆炸性能的气体通称为可燃性气体。如氢气、矿井瓦斯(甲烷)、乙烯、乙炔、环氧乙烷、天然气、石油液化气等天然气香蕉的成熟过程、概述32.可燃性气体危险特性可燃性气体危险特性主要体现在燃烧性、爆炸性、扩散性以及毒害、腐蚀和窒息性等几个方面2.可燃性气体危险特性43.可燃气体的燃烧形式■气体的燃烧与液体和固体的燃烧不同,他不需要经过蒸发、融化等过程,气体在正常条件下就具备了燃烧的条件,所以比液体和固体更容易燃烧气体的燃烧有扩散燃烧和动力燃烧两种形式。(1)扩散燃烧。如果可燃气体与空气的混合是在燃烧过程中进行的,则发生稳定式的燃烧,称为扩散燃烧(2)动力燃烧。如果可燃气体与空气是在燃烧之前按·定比例均匀混合的,形成预混气,過火源则发生爆炸式燃烧,称动力燃烧3.可燃气体的燃烧形式5两种燃烧形式的特点■如图所示的火炬燃烧,火焰的明亮区是扩散区,可燃气体和氧分别从火焰中心(燃料锥)和空气扩散到达扩散区的。这种火焰燃烧速度很低,一般小于0.5m/s.由于可燃气体与空气是逐渐混合并逐渐然烧XHM消耗掉,因而形成稳定的燃烧,只要控制得好就不会发生火灾。除火炬燃烧外,气焊的火焰和燃气加热等燃料也属于这类扩散燃烧■在预混气的空间里,充满了可以燃烧的混合气,处点火,整个空间立即燃烧起来,发生瞬间的燃烧,即爆炸现象。此外,如果可燃气体处于压力而受冲击、摩擦或其他着火源作用,则发生喷流式燃烧。像气井火源\预漫气的井喷火灾,高压气体从燃气系统喷射出来时的燃烧等。对于这种喷流燃烧形式的火灾,较难扑救,需较预混气多救火力量和灭火剂,应当设法断绝气源,使火灾彻底熄灭两种燃烧形式的特点64.可燃性气体在空气中完全燃烧的理论混合比理论混合比指的是在常温常压下,可燃性气体在空气中完全燃烧时,空气中的可燃性气体的浓度。若可燃性气体的分子式用CnHmOFy来表示(F代表卤族元素),则燃烧反应可表示为:CrAmozFk+k-2→COB,0+F式中λ、k分别为可燃性物质中碳、氢、氧及卤族元素的原子数如果空气中氧气浓度为2095%,于是,理论混合比C可按下式计算:1+4.773n+m链烷焠类气体,理论混合比C可按下式计算.0.2095+式中n。--1mndl可燃气体完全燃烧时所需氧摩尔数。4.可燃性气体在空气中完全燃烧的理论混合比7、气体爆炸机理气体爆炸包括可燃气体/空气混合物爆炸和单一气体分解爆炸两个方面,两者爆炸机理及过程虽有所不同,但本质上都是由于化学反应的能量快速释放,导致压力急剧升高而引起爆炸、气体爆炸机理81.热点火机理在热点火理论中,物质因自热而引起着火,从阴燃到明燃直至发生爆炸的现象,称为热爆炸或热自燃,习惯上也称自动着火或自动点燃。从化学反应动力学观点看,热爆炸是一个从缓慢氧化放热反应突然变为快速燃烧反应的过程,当化学反应系统中放热速率超过热损失速率时,由于热积累致使反应物自动加热,反应过程不断自动加速,直至爆炸发生。判断爆炸发生与否的临界点的数学描述称为临界条件,由临界条件导出的系统物理、化学和热力学参数称为热爆炸判据,1.热点火机理9(1)热爆炸临界条件及点火过程的分析为说明热爆炸临界条件及点火过程,考虑某种由A,E两种组分组成的气体混合物,并按如下形式发生双分子反应生成产物C:A+B→C根据Arrhenius反应速率定律,考虑2级反应,反应速率可表述为rc=kocaCBexp(E/RD)式中:F——反应速率,mol/(m3S)k0——频率因子,m3/mols),Cg—反应物A和B的浓度,mom3;E——活化能,kJ/molR——气体普适常数,kJ/(moK)T—绝对温度,K。(1)热爆炸临界条件及点火过程的分析10可燃气体的燃烧爆炸课件11可燃气体的燃烧爆炸课件12可燃气体的燃烧爆炸课件13可燃气体的燃烧爆炸课件14可燃气体的燃烧爆炸课件15可燃气体的燃烧爆炸课件16可燃气体的燃烧爆炸课件17可燃气体的燃烧爆炸课件18可燃气体的燃烧爆炸课件19可燃气体的燃烧爆炸课件20可燃气体的燃烧爆炸课件21可燃气体的燃烧爆炸课件22可燃气体的燃烧爆炸课件23可燃气体的燃烧爆炸课件24可燃气体的燃烧爆炸课件25可燃气体的燃烧爆炸课件26可燃气体的燃烧爆炸课件27可燃气体的燃烧爆炸课件28可燃气体的燃烧爆炸课件29可燃气体的燃烧爆炸课件30可燃气体的燃烧爆炸课件31可燃气体的燃烧爆炸课件32可燃气体的燃烧爆炸课件33可燃气体的燃烧爆炸课件34可燃气体的燃烧爆炸课件35可燃气体的燃烧爆炸课件36可燃气体的燃烧爆炸课件37可燃气体的燃烧爆炸课件38可燃气体的燃烧爆炸课件39可燃气体的燃烧爆炸课件40可燃气体的燃烧爆炸课件41可燃气体的燃烧爆炸课件42可燃气体的燃烧爆炸课件43可燃气体的燃烧爆炸课件44可燃气体的燃烧爆炸课件45可燃气体的燃烧爆炸课件46可燃气体的燃烧爆炸课件47可燃气体的燃烧爆炸课件48可燃气体的燃烧爆炸课件49可燃气体的燃烧爆炸课件50可燃气体的燃烧爆炸课件51可燃气体的燃烧爆炸课件52可燃气体的燃烧爆炸课件53可燃气体的燃烧爆炸课件54可燃气体的燃烧爆炸课件55可燃气体的燃烧爆炸课件56可燃气体的燃烧爆炸课件57可燃气体的燃烧爆炸课件58可燃气体的燃烧爆炸课件59可燃气体的燃烧爆炸课件60可燃气体的燃烧爆炸课件61可燃气体的燃烧爆炸课件62可燃气体的燃烧爆炸课件63可燃气体的燃烧爆炸课件64可燃气体的燃烧爆炸课件65可燃气体的燃烧爆炸可燃气体的燃烧爆炸66目录一、概述气体爆炸机理>三、气体爆炸特性〉四、气体爆燃与爆轰理论目录67、概述1.可燃气体的定义凡是常温、常压下以气体状态存在,在受热、受压、撞击或遇火花等外界能量作用下具有燃烧或爆炸性能的气体通称为可燃性气体。如氢气、矿井瓦斯(甲烷)、乙烯、乙炔、环氧乙烷、天然气、石油液化气等天然气香蕉的成熟过程、概述682.可燃性气体危险特性可燃性气体危险特性主要体现在燃烧性、爆炸性、扩散性以及毒害、腐蚀和窒息性等几个方面2.可燃性气体危险特性693.可燃气体的燃烧形式■气体的燃烧与液体和固体的燃烧不同,他不需要经过蒸发、融化等过程,气体在正常条件下就具备了燃烧的条件,所以比液体和固体更容易燃烧气体的燃烧有扩散燃烧和动力燃烧两种形式。(1)扩散燃烧。如果可燃气体与空气的混合是在燃烧过程中进行的,则发生稳定式的燃烧,称为扩散燃烧(2)动力燃烧。如果可燃气体与空气是在燃烧之前按·定比例均匀混合的,形成预混气,過火源则发生爆炸式燃烧,称动力燃烧3.可燃气体的燃烧形式70两种燃烧形式的特点■如图所示的火炬燃烧,火焰的明亮区是扩散区,可燃气体和氧分别从火焰中心(燃料锥)和空气扩散到达扩散区的。这种火焰燃烧速度很低,一般小于0.5m/s.由于可燃气体与空气是逐渐混合并逐渐然烧XHM消耗掉,因而形成稳定的燃烧,只要控制得好就不会发生火灾。除火炬燃烧外,气焊的火焰和燃气加热等燃料也属于这类扩散燃烧■在预混气的空间里,充满了可以燃烧的混合气,处点火,整个空间立即燃烧起来,发生瞬间的燃烧,即爆炸现象。此外,如果可燃气体处于压力而受冲击、摩擦或其他着火源作用,则发生喷流式燃烧。像气井火源\预漫气的井喷火灾,高压气体从燃气系统喷射出来时的燃烧等。对于这种喷流燃烧形式的火灾,较难扑救,需较预混气多救火力量和灭火剂,应当设法断绝气源,使火灾彻底熄灭两种燃烧形式的特点714.可燃性气体在空气中完全燃烧的理论混合比理论混合比指的是在常温常压下,可燃性气体在空气中完全燃烧时,空气中的可燃性气体的浓度。若可燃性气体的分子式用CnHmOFy来表示(F代表卤族元素),则燃烧反应可表示为:CrAmozFk+k-2→COB,0+F式中λ、k分别为可燃性物质中碳、氢、氧及卤族元素的原子数如果空气中氧气浓度为2095%,于是,理论混合比C可按下式计算:1+4.773n+m链烷焠类气体,理论混合比C可按下式计算.0.2095+式中n。--1mndl可燃气体完全燃烧时所需氧摩尔数。4.可燃性气体在空气中完全燃烧的理论混合比72、气体爆炸机理气体爆炸包括可燃气体/空气混合物爆炸和单一气体分解爆炸两个方面,两者爆炸机理及过程虽有所不同,但本质上都是由于化学反应的能量快速释放,导致压力急剧升高而引起爆炸、气体爆炸机理731.热点火机理在热点火理论中,物质因自热而引起着火,从阴燃到明燃直至发生爆炸的现象,称为热爆炸或热自燃,习惯上也称自动着火或自动点燃。从化学反应动力学观点看,热爆炸是一个从缓慢氧化放热反应突然变为快速燃烧反应的过程,当化学反应系统中放热速率超过热损失速率时,由于热积累致使反应物自动加热,反应过程不断自动加速,直至爆炸发生。判断爆炸发生与否的临界点的数学描述称为临界条件,由临界条件导出的系统物理、化学和热力学参数称为热爆炸判据,1.热点火机理74(1)热爆炸临界条件及点火过程的分析为说明热爆炸临界条件及点火过程,考虑某种由A,E两种组分组成的气体混合物,并按如下形式发生双分子反应生成产物C:A+B→C根据Arrhenius反应速率定律,考虑2级反应,反应速率可表述为rc=kocaCBexp(E/RD)式中:F——反应速率,mol/(m3S)k0——频率因子,m3/mols),Cg—反应物A和B的浓度,mom3;E——活化能,kJ/molR——气体普适常数,kJ/(moK)T—绝对温度,K。(1)热爆炸临界条件及点火过程的分析75可燃气体的燃烧爆炸课件76可燃气体的燃烧爆炸课件77可燃气体的燃烧爆炸课件78可燃气体的燃烧爆炸课件79可燃气体的燃烧爆炸课件80可燃气体的燃烧爆炸课件81可燃气体的燃烧爆炸课件82可燃气体的燃烧爆炸课件83可燃气体的燃烧爆炸课件84可燃气体的燃烧爆炸课件85可燃气体的燃烧爆炸课件86可燃气体的燃烧爆炸课件87可燃气体的燃烧爆炸课件88可燃气体的燃烧爆炸课件89可燃气体的燃烧爆炸课件90可燃气体的燃烧爆炸课件91可燃气体的燃烧爆炸课件92可燃气体的燃烧爆炸课件93可燃气体的燃烧爆炸课件94可燃气体的燃烧爆炸课件95可燃气体的燃烧爆炸课件96可燃气体的燃烧爆炸课件97可燃气体的燃烧爆炸课件98可燃气体的燃烧爆炸课件99可燃气体的燃烧爆炸课件100可燃气体的燃烧爆炸课件101可燃气体的燃烧爆炸课件102可燃气体的燃烧爆炸课件103可燃气体的燃烧爆炸课件104可燃气体的燃烧爆炸课件105可燃气体的燃烧爆炸课件106可燃气体的燃烧爆炸课件107可燃气体的燃烧爆炸课件108可燃气体的燃烧爆炸课件109可燃气体的燃烧爆炸课件110可燃气体的燃烧爆炸课件111可燃气体的燃烧爆炸课件112可燃气体的燃烧爆炸课件113可燃气体的燃烧爆炸课件11