天然气燃烧反应机理与爆炸极限.docx

1、天然气燃烧反应机理与爆炸极限The world is full of unfairness. What we can do is not only accept, but also try to resist.精品模板助您成功（页眉可删）天然气燃烧反应机理与爆炸极限 1. 天然气燃烧反应机理和所有燃气燃烧一样，在合适条件下，天然气一旦开始燃烧，只要继续供气，燃烧就可以持续下去。天然气一空气混合物在某处点燃，其余部分无需再由外界供给热量就可燃烧起来，新流入的混合气会由于热流作用和反应的迅速发展引起燃烧。天然气燃烧反应机理是含有自由基和自由原子参与的链式反应。天然气与空气的氧化反应在一定条件下由缓

2、慢氧化转化为剧烈氧化是由于混合气中还存在着少量OH、CH3、H等这些活化的自由基和自由原子，它们与CH4反应，并随着反应不断消失、又不断形成，而且更多的形成，使天然气燃烧持续进行下去。2. 天然气爆炸极限在天然气与空气混合物中，如天然气浓度低于某一限度，氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量，无法维持燃烧爆炸；当燃气浓度超过某一限度时，由于缺氧也无法维持燃烧爆炸。前一浓度限度称为着火下限，后一浓度限度称为着火上限。着火上、下限又称爆炸上、下限，上、下限之间的温度范围称为爆炸范围。单组分可燃气体的爆炸上、下限见表3-1-1。表3-1-1 一些单一气体的燃烧特性名称烧烧反应式理论空气需要量及耗氧量

3、/(m3/m3干燃气)理论烟气量Vt/(m3/m3干燃气)爆炸极限(20，101.325kPa)/%燃烧热值温度/着火温度/空气氧气CO2含量H2O含量N2含量Vt下限上限氢H2+0.5O2=H2O2.280.51.01.882.884.075.92210400一氧化碳C+0.5O2=CO22.380.51.01.882.8812.574.22370605甲烷CH4+2O2=CO2+2H2O9.522.01.02.07.5210.525.015.02043540乙炔C2H2+2.5O2=2CO2+H2O11.902.52.01.09.4012.402.580.02620335乙烯C2H4+3O

4、2=2CO2+2H2O14.283.02.02.011.2815.282.734.02343425乙烷C2H6+3.5O2=2CO2+3H2O16.663.52.03.013.1618.162.913.02115515丙烯C3H6+4.5O2=3CO2+3H2O21.424.53.03.016.9222.922.011.72224460丙烷C3H8+5O2=3CO2+4H2O23.805.03.04.018.8025.802.19.52155450丁烯C4H8+6O2=4CO2+4H2O28.566.04.04.022.5630.561.610.0385正丁烷C4H10+6.5O2=4CO2+

5、5H2O30.946.54.05.024.4434.441.58.52130365异丁烷C4H10+6.5O2=4CO2+5H2O30.946.54.05.024.4434.441.58.52118460戊烯C5H10+7.5O2=5CO2+5H2O35.707.55.05.028.2038.201.48.7290正戊烷C5H12+8O2=5CO2+6H2O38.088.05.06.030.0841.081.48.3260苯C6H6+7.5O2=6CO2+3H2O35.707.56.03.028.2037.201.28.02258560硫化氢H2S+1.5O2=SO2+H2O7.141.51.

6、01.05.647.644.345.51900270对于不含氧和不含惰性气体的燃气之爆炸极限可按下式近似计算：L=100/(Vi/Li)式中L燃气的爆炸上、下限，%； Li燃气中各组分的爆炸上、下限，%； Vi燃气中各组分的体积分数，%。对含惰性气体的燃气之爆炸极限可参阅图3-1-1图3-1-3。从图中可看出，一些可燃气体混入惰性气体后，其爆炸极限的上、下限间的范围存在缩小的规律。含有惰性气体的燃气之爆炸极限也可按下式近似计算：式中Ld含惰性气体燃气的爆炸上、下限，%； L不含惰性气体燃气的爆炸上、下限，%； Bi惰性气体的体积分数，%。 当天然气含有氧气时，可扣除氧含量及相应空气比例的氮含量，调整天然气各组分的体积分数，按式(3-1-2)近似计算其燃爆上、下限。