Вопрос № 3 Объем и состав продуктов горения веществ и материалов

Методика расчёта объёма и состава компонентов продуктов горения

простых веществ и индивидуальных химических соединений

в твёрдом и жидком агрегатном состоянии

(расчет по массе)

Понятие состав в данном вопросе будем рассматривать в двух смыслах: во-первых, химический состав продуктов горения, который определяется исходя из уравнения реакции горения; во-вторых, процентный состав продуктов горения, который определяется из рассчитанных количеств компонентов продуктов горения.

Объём выделяющихся продуктов горения при сгорании заданного количества вещества определяется по формуле:

, м³

где:

m - масса горючего вещества, кг;

M - молярная масса горючего вещества, кг/кмоль.

V_t- мольный объём газа при заданных условиях, м³/кмоль;

ån_п.г - общее количество вещества продуктов горения, кмоль.

ån_ПГ = n(CO₂) + n(H₂O) +…+ n(N₂) + n_ИЗБ(N₂) + n_ИЗБ(O₂)

n_ИЗБ(O₂) = b×(a - 1), кмоль

n_ИЗБ(N₂) = 3,76×b(a - 1), кмоль

Расчёт объёма компонентов продуктов горения проводится по формулам:

; ; ;

, м³

Вычисленный объём образующихся в ходе реакции продуктов горения обычно незначительно превышает объём воздуха, необходимый для полного сгорания вещества.

Процентный состав компонентов продуктов горения рассчитывается по их объёмным и мольным долям или процентам. Общий объём V_ПГ или общее количество вещества продуктов горения ån_ПГ принимается за 100 %.

В мольных процентах:

; ; ;

В объемных процентах:

j(СО₂) = 100 ∙ V_(CO2)/V_ПГ j(H₂O) = 100 ∙ V_(H2O) /V_ПГ

j(N₂) = 100 ∙ V_(N2)/V_ПГ j(O₂) = 100 ∙ V_ИЗБ(О2) /V_ПГ

 

Методика расчёта объёма и состава компонентов продуктов горения простых веществ и индивидуальных химических соединений

в газообразном агрегатном состоянии

(расчет по объему)

Объём продуктов горения определяют по формуле:

V_ПГ = V_ГГ×ån_ПГ, м³

Объём компонентов продуктов горения находят по формулам:

V(CO₂) = n(CO₂) ∙ V_ГГ

V(H₂O) = n(H₂O) ∙ V_ГГ

V(N₂) = [n(N₂) + n_ИЗБ(N₂)] ∙ V_ГГ

V(O₂) = n_ИЗБ(O₂) ∙V_ГГ

Для расчёта процентного состава компонентов продуктов горения используют формулы

В мольных процентах:

; ; ;

В объемных процентах:

j(СО₂) = 100 ∙ V_(CO2)/V_ПГ j(H₂O) = 100 ∙ V_(H2O) /V_ПГ

j(N₂) = 100 ∙ V_(N2)/V_ПГ j(O₂) = 100 ∙ V_ИЗБ(О2) /V_ПГ

 

Вывод по вопросу: рассмотрены методики расчёта объёма и состава продуктов горения выделяющихся при сгорании индивидуальных веществ в твёрдом (жидком) и газообразном состоянии.

Заключительная часть

Вывод по лекции:

1) К взрыву могут приводить как химические, так и физические процессы.

2) Все вещества по горючести можно классифицировать на горючие, трудногорючие и негорючие.

3) Методика расчета объема воздуха, объема и состава продуктов горения зависит от агрегатного состояния горючего вещества.

 

Задание на СП: конспект, /13/ стр. 18-34.

 

Разработала старший преподаватель кафедры химии, теории горения и взрыва

майор внутренней службы Мочалова Т.А.

(подпись) (должность, фамилия, звание)

”______” _______________ 2013 года