Пропилбензол С9Н12 Lgp = 6 29713 – 1627 827 (220 499 + t) 2

Пропилбензол
С9Н12 Lgp = 6,29713 – 1627,827/(220,499 + t) 2,284 159 +7,9 38,47

1. Общие сведения.
Пропилбензол – С9Н12.
2. Физико-химические свойства:
Пропилбензол – бесцветная жидкость с запахом бензола, плотность 0,861 г/см3 при 20 ˚С; tпл. = -99,2 ˚С; tкип. = 159 ˚С; растворимость в воде менее 0,01 % при 20 ˚С; коэффициент молекулярной диффузии пара – 0,788×106 м2/с; диэлектрическая проницаемость – 2,284; ПДК в воде = 0,2 мг/л.

2.1. Расчет относительной плотности паров по воздуху (Dвозд.)
Dвозд. = ;
Dвозд. =

2.2. Расчет плотности паров при нормальных условиях:

кг/м3.

2.3. Расчет процентного элементарного состава вещества:
%С = 108/120×100 % = 90; %Н = 12/120×100 % = 10.

2.4. Расчет коэффициента горючести.
Коэффициент горючести рассчитывается по следующей формуле:
К = 4n(C)+4n(S)+n(H)+n(N)-2n(O)-2n(Cl)-3n(F)-5n(Br),
где n(C), n(S), n(H), n(N), n(O), n(Cl), n(F), n(Br) – число атомов углерода, серы, водорода, азота, кислорода, хлора, фтора и брома в молекуле вещества.
В молекуле пропилбензола n(С) = 9; n(Н) = 12;
К = 4×12+12 = 60, К>1, следовательно, пропилбензол горючее вещество.

3. Расчет характеристик горения
3.1. Определение характера свечения пламени.
Массовые доли углерода и водорода в молекуле пропилбензола
ω(С) = 90 %; ω(О) = 10 %.
Массовая доля углерода >75 %, массовая доля кислорода ˂25 %, при горении пропилбензола наблюдается пламя яркое, коптящее.

3.2.Низшая теплота горения
Значение низшей теплоты сгорания вещества можно рассчитать по формуле Д.И. Менделеева:
Qн = 339,4×ω(С)+1257×ω(Н)-108,9×[(ω(O) +ω(N))- ω(S)]-25,1×[9×ω(H) ×ω(W)], кДж/кг,
где ω(С), ω(Н), ω(S), ω(O), ω(N) – массовые доли элементов в веществе, %; ω(W) – содержание влаги в веществе, %.
Qн = 339,4×90+1257×10 = 43116 кДж/кг

3.3. Уравнение реакции горения
Уравнение горения пропилбензола в кислороде
С9Н12 + 12О2 = 9СО2 + 6Н2О
Уравнение горения пропилбензола в воздухе
С9Н12 + 12(О2 + 3,76N2) = 9СО2 + 6Н2О + 12×3,76N2

3.4. Объем воздуха на горение (теоретическое и практическое)
Объем воздуха (теоретический) на сжигание 1 кг пропилбензола рассчитаем по уравнению реакции
1 кг х м3
С9Н12 + 12(О2 + 3,76N2) = 9СО2 + 6Н2О + 12×3,76N2
М = 120 кг 12×4,76×VМ
Vвтеор. = (12×4,76×22,4×1)/120 = 10,66 м3
Практический объем воздуха на сжигание определим по формуле:
Vвпр. = Vвтеор. + ΔVв
Избыток воздуха ΔVв можно определить по формуле:
ΔVв = Vвтеор.×(α – 1)
Коэффициент избытка воздуха можно определить по формуле:
,
где φ(О)ПГ – остаточная концентрация кислорода в продуктах горения, для пропилбензола примем φ(О)ПГ = 15%.

ΔVв = 10,66×(3,5 – 1) = 26,65 м3
Vвпр. = 10,66 + 26,65 = 37,31 м3

3.5. Объем и состав продуктов горения (теоретический)
1 кг х м3 х м3 х м3 х м3
С9Н12 + 12(О2 + 3,76N2) = 9СО2 + 6Н2О + 12×3,76N2
М = 120 кг 12×4,76×VМ 9×VМ 6×VМ 12×3,76VМ
Теоретический объем продуктов горения определим по уравнению реакции
м3
По уравнению реакции определяем объемы СО2, Н2О и N2
V(СО2) = 9×22,4/120 = 1,68м3
V(Н2О) = 6×22,4/120 = 1,12м3
V(N2) = 12×3,76×22,4/120 = 8,42м3
Объемная концентрация каждого компонента рассчитывается следующим образом:
%
%
%.

3.6. Стехиометрическая концентрация в паровоздушной смеси
3.6.1. Объемная концентрация (%)
Стехиометрической концентрацией называется такая концентрация, когда реагирующие вещества взяты в эквивалентных отношениях, при этом коэффициент избытка воздуха α = 1.
Для вычисления объемной стехиометрической концентрации используется формула:
, %
С9Н12 + 12(О2 + 3,76N2) = 9СО2 + 6Н2О + 12×3,76N2
β = 12
%

3.6.2. Массовая концентрация (кг/м3, г/м3)
Для вычисления массовой стехиометрической концентрации используется формула:
, г/м3
г/м3

3.7. Концентрационные пределы распространения пламени
Концентрационные пределы распространения пламени для газо- и паровоздушных смесей рассчитываются по формуле:
, %
где φН(В) – нижний (верхний) концентрационный предел распространения пламени (НКПР и ВКПР), %;
β – число молекул кислорода;
a и b – константы.
Для НКПР значения, а = 8,684; b = 4,679.
Для ВКПР при β>7,5 а = 0,768; b = 6,554.
%
%.

3.8. Расчет давления насыщенного пара по уравнению Антуана
В пожарных расчетах наиболее распространенным способом определения давления насыщенного пара при заданной температуре является расчет по уравнению Антуана
lg Р =
Уравнение Антуана для большого числа горючих жидкостей при-ведено в справочной литературе
,
где Рs – давление насыщенного пара, кПа;
tр – рабочая (заданная) температура, ºС;
А, В, С – константы уравнения Антуана из справочной литературы
А = 6,29713; В = 1627,827; С = 220,499.
Давление насыщенного пара пропилбензола при 25 ˚С по уравнению Антуана
кПа.

Список использованных источников:
Портола В.А. Расчет процессов горения и взрыва: учебное пособие / В.А. Портола, Н.Ю. Луговцова, Е.С. Торосян; Юргинский технологический институт. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 108 с.
http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=1758

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

два × четыре =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock detector