爆炸极限的影响因素Word格式文档下载.docx
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在纯氧的爆炸极限／％
甲烷
4.9～15
10.1
5～61
56.0
乙烷
3～15
12.0
3～66
63.0
丙烷
2.1～9.5
7.4
2.3～55
52.7
丁烷
1.5～8.5
7.0
1.8～49
47.8
乙烯
2.75～34
31.25
3～80
77.0
乙炔
1.53～34
79.7
2.8～9.3
90.2
氢
4～75
71.0
4～95
91.0
氨
15～28
13.0
13.5～79
65.5
一氧化碳
12～74.5
62.5
15.5～94
78.5
4．爆炸容器对爆炸极限的影响
爆炸容器的材料和尺寸对爆炸极限有影响，若容器材料的传热性好，管径越细，火焰在其中越难传播，爆炸极限范围变小。
当容器直径或火焰通道小到某一数值时，火焰就不能传播下去，这一直径称为临界直径或最大灭火间距。
如甲烷的临界直径为0.4～0.5mm，氢和乙炔为0.1～0.2mm。
目前一般采用直径为50mm的爆炸管或球形爆炸容器。
5．点火源的影响
当点火源的活化能量越大，加热面积越大，作用时间越长，爆炸极限范围也越大。
图2—6是电点火能量对甲烷、空气混合气体爆炸极限的影响。
从图中可以看出，当火花能量达到某一值时，爆炸极限范围受点火能量的影响较小，如图2—6中，当点火能量为l0J时，其爆炸极限范围趋于稳定值，为6％～15％。
所以，一般情况下，爆炸极限均在较高的点火能量下测得，如测甲烷与空气混合气体的爆炸极限时，用10J以上的点火能量，其爆炸极限为5％～15％。
【例题】：
以下有关爆炸极限影响因素说法错误的是（）。
A.混合爆炸气体的初始温度越高，爆炸极限范围越宽
B.当混合气体的初始压力小于2.0MPa时，爆炸下限变小，爆炸上限变大，爆炸范围扩大
C.随着惰性气体含量的增加，爆炸极限范围缩小
D.点火源的活化能量越大，爆炸极限范围也越大
【答案】：
B
爆炸反应浓度、爆炸温度和压力的计算
（二）爆炸反应浓度、爆炸温度和压力的计算
1．爆炸完全反应浓度计算
爆炸混合物中的可燃物质和助燃物质完全反应的浓度也就是理论上完全燃烧时在混合物中可燃物的含量，根据化学反应方程式可以计算可燃气体或蒸气的完全反应浓度。
现举例如下：
[例]求乙炔在氧气中完全反应的浓度。
[解]写出乙炔在氧气中的燃烧反应式：
2C2H2+502=4C02+2H20+Q
根据反应式得知，参加反应物质的总体积为2+5=7。
若以7这个总体积为100，则2个体积的乙炔在总体积中占：
Xo=2/7=28．6％
答：
乙炔在氧气中完全反应的浓度为28．6％。
可燃气体或蒸气的化学当量浓度，也可用以下方法计算。
燃气体或蒸气分子式一般用CαHβOγ表示，设燃烧1mol气体所必需的氧的物质的量为n，则燃烧反应式可写成：
CαHβOγ+nO2→生成气体
如果把空气中氧气的浓度取为20．9％，则在空气中可燃气体完全反应的浓度x（％）一般可用下式表示：
1
20.9
X=————=——————%
（2—4）
n
0.209+n
又设在氧气中可燃气体完全反应的浓度为X0（％），即：
100
X0=——%
（2—5）
1+n
式（2—4）和式（2—5）表示出X和X。
与n或2n之间的关系（2n表示反应中氧的原子数）。
在完全燃烧的情况下，燃烧反应式为：
CαHβOγ+nO2→αCO2+1/2βH2O
式中2n=2α+1/2β-γ，对于石蜡烃β=2a+2。
因此，2n=3a+1-γ。
根据2n的数值，从表24中可直接查出可燃气体或蒸气在空气（或氧气）中完全反应的浓度。
[例]试分别求H2、CH3OH、C3H8
C6H6在空气中和氧气中完全反应的浓度。
[解]
（1）公式法：
X（H2）=
——————%=29.48％
0.209+0.5
X0（H2）=
——%=
66.7％
1+n
X（CH3OH）=
——————%=12.23％
0.209+1.5
X0（CH3OH）=
———%=
40％
1+1.5
X（C3H8）=
——————%=4.01％
0.209+5
X0（C3H8）=
16.7％
1+5
X（C6H6）=
——————%=2.71％
0.209+7.5
X0（C6H6）=
———%=11.8％
1+7.5
（2）查表法：
根据可燃物分子式，用公式2n=2α+1/2β-γ，求出其2n值。
由2n数值，直接从表2—4中分别查出它们在空气（或氧）中完全反应的浓度。
由式2n=2α+1/2β-γ，依分子式分别求出2n值如下：
H2
2n=1
CH30H
2n=3
C3H8
2n=10
C6H6
2n=15
由2n值直接从表2--4分别查出它们的X和Xo值：
X（H2）=29.5％
X。
（H2）=66.7％
X（CH30H）=12％
（CH30H）=40％
X（C3H8）=4％
（C3H8）=16．7％
X（C6H6）=2．7％
（C6H6）=11.76％
表2—4可燃气体（蒸气）在空气和氧气中完全反应的浓度
氧分子数
氧原子数2n
完全反应的浓度／
可燃物举例
在空气中
X=
————
%
在氧气中
X0=——
%
1+n
1
0.5
1.0
1.5
2.0
45.5
29.5
11.8
17.3
80.0
66.7
57.2
50.0
氧气、一氧化碳
2
2.5
3.0
3.5
4.0
14.3
12.2
10.7
9.5
44.5
40.0
36.4
33.3
甲醇、二硫化碳甲烷、醋酸
3
4.5
5.0
5.5
6.0
8.5
7.7
7.1
6.5
30.8
28.6
26.7
25.0
乙炔、乙醛
乙烷、乙醇
4
7.5
8.0
6.1
5.6
5.3
23.5
22.2
21.1
20.0
氯乙烷
乙烷、甲酸乙酯、丙酮
5
9.0
10.0
4.7
4.2
19.0
18.2
17.4
16.7
丙烯、丙醇
丙烷、乙酸乙酯
6
10.5
11.0
11.5
3.23
3.72
3.50
3.36
16.0
15.4
14.8
丁酮
乙醚、丁烯、丁醇
7
12.5
13.5
14.0
3.10
3.00
2.89
13.8
13.3
12.9
丁烷、甲酸丁酯
二氯苯
8
14.5
15.0
15.5
2.80
2.70
2.62
2.54
12.12
11.76
11.42
11.10
澳苯、氯苯
苯、戊醇
戊烷、乙酸丁酯
9
16.5
17.0
17.5
18.0
2.47
2.39
2.33
2.26
10.81
10.52
10.26
苯甲醇、甲酚
环己烷、庚烷
10
18.5
19.5
2.20
2.15
2.10
2.05
9.76
9.52
9.30
9.09
甲苯胺
己烷、丙酸丁酯
甲基环己醇
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