Области взрывов

Явление холодного пламени тесно связано с образованием альдегидов и кетонов в окислительных системах. На рис. XIV.10 показан типичный пример взрывных пределов для смеси углеводород—кислород. Область взрыва, за исключением области положительного наклона, напоминает предельную кривую для теплового взрыва. Переход между медленным горением и взрывом характеризуется интенсивным светящимся голубым пламенем, которое появляется после короткого периода индукции и сопровождается взрывом. Периоды индукции не превышают нескольких секунд. [c.416]

При определении стабильности работы катализатора задача усложняется тем, что в различных зонах реактора условия далеко не одинаковы. Хороший катализатор должен быть устойчивым во всех этих условиях. В реакторах с кипящим слоем частицы катализатора быстро проходят через зоны с различными условиями. В реакторе с неподвижным катализатором условия на входе в реактор обычно очень сильно отличаются от условий на выходе. Вполне возможны различия в температуре, и очевидно, что различается состав газовой фазы. Например, при осуществлении реакций окисления с недостатком кислорода, создаваемым во избежание попадания в область взрыва, на выходе из реактора может совсем не оказаться кислорода. В этом случае катализатор у входа в реактор находится в атмосфере со значительным содержанием кислорода, а у выхода из реактора кислород практически отсутствует. Если в качестве катализатора используется оксид металла, то степень окисления металла и его каталитические свойства могут различаться в разных зонах реактора. [c.9]

Штриховкой на этом рисунке обозначена область взрывов. При температуре 7i точка а указывает нижний предел взрыва, [c.352]

Рис. XVU.1. Граница областей взрывов

Во время пожара горение газов, жидкостей и твердых веществ происходит в основном в диффузионной области. Взрывы смеси паров и газов с воздухом, а также тление, т. е. горение в кинетической области, встречаются значительно реже. [c.48]

Итак, в целях безопасности транспортирования паро-воздушной смеси на рекуперационную установку нужно следить за тем, чтобы концентрация смеси была вне области взрыва, а для рентабельности рекуперационной установки не следует допускать слишком больших разбавлений смеси воздухом. Эти требования вызывают необходимость тщательного контроля состава паро-воздушной смеси путем анализа и строгого соблюдения правил техники безопасности. [c.391]

Последнее соотношение устанавливает связь между составом смеси и температурой воспламенения. Если положить, что п === 2, зависимость между с и Та графически представится кривой (рис. 4), ограничивающ,ей область взрыва. Таким образом, из теории, в полном согласии с опытом, следует, что не всякая смесь может воспламениться и что воспламеняются лишь смеси, состав которых лежит в соответственных пределах концентрации. Эти предельные концентрации и отвечают верхнему и нижнему пределам вспышки жидкостей. [c.11]

Рис. 158. Тепловой взрыв. Повышение температуры стенок реакционного сосуда, перемещающее прямую теплоотвода вправо, переводит реакцию из области стационарного режима в область взрыва (теплоотвод меньше тепловыделения), 1 — кривая тепловыделения.

Материал книги подобран и изложен таким образом, чтобы дать достаточно полное представление о причинах возникновения пожаров и взрывов и мерах их предупреждения. Сложность рассматриваемых вопросов и недостаточная их изученность обусловила использование данных исследований особенно из области взрывов аэрозолей, которые иногда носят противоречивый характер. Сопоставление таких данных обеспечивает более правильный и критический подход к изучаемому предмету. [c.6]

Л—Область взрыва I — первый предел II—второй предел III —третий предел [c.285]

Скорость, с которой протекает реакция между газами [5, 6], сильно зависит от внешних условий. Так, общеизвестно, что такие смеси газов, как СО+Ог или НзЗ+ЗОа, при полном отсутствии водяного пара не взаимодействуют. Также Нг и Рз не реагируют при давлении 1 атм и 100° в платиновом сосуде даже при освещении магниевой вспышкой. Скорость сгорания определяется в большинстве случаев быстрой диффузией атомов Н, образующихся прй высокой температуре кроме того, большое значение имеют теплопроводность и наличие или отсутствие стенок . То обстоятельство, что газовая реакция протекает со взрывом, зависит не только от состава смеси, но и от давления, температуры, содержания влаги и т. д. Например, при взаимодействии Нг и Ог при 560° появляются две области взрывов одна при низком давлении (разветвление цепи), другая при высоком давлении (тепловой взрыв). Данные об областях взрывов различных газов в смеси с воздухом, имеющим атмосферное давление, приведены в специальных справочниках [9—11]. В препаративных работах очень редко проводят быстро протекающее, взрывоопасное взаимодействие между двумя газами в бомбах под давлением. [c.531]

Указанный пример связан с примером чрезвычайно интенсивных сферических и цилиндрических взрывных волн, когда можно пренебречь давлением вне области взрыва ). В этом случае энтропия зависит от силы ударной волны и убывает со временем чтобы сохранялась величина полной энергии, нужно положить = Vs. [c.175]

Как известно, большинство органических растворителей не только легко испаряются, но и легко воспламеняются. Пары этих растворителей с воздухом образуют горючие и при известных соотношениях взрывчатые смеси. Различают три состояния воздушной смеси паров органических растворителей нижний и верх-,ний пределы взрывчатости смеси и область взрыва. [c.53]

Если воздух содержит незначительное количество паров растворителя, то этого количества горючего вещества недостаточно для развития требуемой теплоты, смесь не способна взорваться, ее состав находится под нижним пределом взрывчатости. Когда смесь богата парами растворителя и имеющегося кислорода в смеси недостаточно для образования и развития взрыва, то смесь находится над верхним пределом взрывчатости. Смеси паров растворителей, состав которых находится между этими двумя пределами,— взрывчатые, они находятся й области взрыва. [c.53]

Область взрывов находится в промежутке между верхним и нижним пределом. Вне этих пределов взрыва не происходит. [c.313]

Рис. 43. Область взрыва га зовых смесей в зависимости от давления.

Кривые изменения минимального давления, при котором начинается взрывной распад диацетилена, в зависимости от концентрации флегматизирующих добавок представлены на рис. 1-15. С понижением давления область взрыва уменьшается. Смеси диацетилена [c.38]

Рис. V-1. Температурная зависимость верхнего предела взрываемости смесей метана I) и этана 2) с кислородом (площадь над кривыми — область взрыва).

Рис. У-2. Изменение предельно допустимой концентрации кислорода в смеси с метаном в зависимости от температуры и давления (площадь над кривыми — область взрыва)

Наиболее взрывоопасными нужно считать такие растворители, у которых нижний и верхний пределы взрываемости значительно отличаются друг от друга, так как при этом область взрыва увеличивается. [c.39]

Огнеопасность растворителей характеризуется главным образом величиной нижнего предела взрываемости. Пределы взрываемости зависят а) от температуры паро-воздушной смеси с повышением температуры область взрыва увеличивается, так как нижний предел взрываемости уменьшается, а верхний—увеличивается [c.39]

Подавление второго предела взрыва объясняется интенсивной дезактивацией атомов Н на серебряной поверхности, что, как известно, наблюдается и в других экспериментах. Подсчет показывает, что в этом случае область взрыва между первым и вторым пределом исчезает. [c.135]

Вторая область высокой реакционной способности появляется при дальнейшем увеличении температуры и приводит в конце концов к воспламенению. По этой причине область называется областью высокотемпературного воспламенения (см. рис. 7 предыдущей статьи). Трудно решить, имеет ли это воспламенение тепловой или цепной механизм. Существуют некоторые кинетические данные, подтверждающие наличие разветвления цепей [42]. Возможно, что несмотря на образование разветвленных цепей, действительное воспламенение определяется тепловыми условиями. Экспериментальные кинетические данные указывают, что альдегиды принимают участие в этой высокотемпературной реакции разветвления. Альдегиды образуются и распадаются в ходе цепных реакций, и концентрация альдегидов определяется относительной скоростью этих цепных реакций. В данном случае добавление альдегидов также расширяет область взрыва и уменьшает задержку воспламенения. [c.189]

Рис. 71. Области взрывов 2Н2 + О2. i — область взрыва при самовоспламенении 2 — 5 то же под влиянием различных разрядов в качеств меры интенсивности разряда взята сила первичного тока трансформатора, указанная цифрами на кривых [8].

Если игнорировать все реакции, кроме (I), (III) и (VI), то условие верхнего предела для области взрывов при низком давлении может быть выражено равенством скоростей (III) и (VI) [c.161]

Итак, температура газа внутри области взрыва уменьшается со временем как (как и давление р согласно (13.86)). Подставляя (13.84) и (13.89) в (13.88) и учитывая, что теплоемкость Ср порядка (напомним, что мы считаем равной единице постоянную Больцмана к), находим р- ро- Конечно, численно р>ро>-Напрнмер, для двухатомного газа максимальная степень сжатия газа ударной волной составляет р/ро=6. [c.211]

Приведенные в таблице результаты характерны для явления двухстадийного самовоспламенения с двумя отдельными индукционными периодами, которые мы обозначим и Индукционный период (от начала реакции до появления холодного пламени) примерно равен8,2 сек., а индукционный период Та (от появления холодного пламени до наступления взрыва) равен приблизительно 1,01 сек. Мы обозначим эти понятия как период и период Тз. Первый период заканчивается появлением холодного пламени, а второй — появлением горячего пламени, если давление и температура выше критических. В период т , весьма вероятно, имеют место реакции разветвления цепи, а холодные пламена являются по своей природе взрывами, происходящими в результате такого разветвления [18] с той разницей, что взрывная реакция прекращается до выделения боль шей части запаса энтальпии в системе. В период Та происходят реакции химически измененной остаточной смеси после прекращения реакций разветвления цепи. На низкотемпературной стороне полуострова холодного пламени (рис. 2) вся реакция до наступления взрыва происходит почти полностью в период Т1 и в соответствии с кинетическими данными Преттра, Айвазова и Неймана является самоускоряющейся. На высокотемпературной стороне полуострова холодного пламени период развит слабо, и согласно данным Норриша и Ри [33] обычно реакция вне области взрыва подобна реакциям метана. [c.252]

Обычно детонационная волна возникает как результат местного взрыва в горючей смеси. В области взрыва развиваются весьма высокие давления и от нее устремляется очень сильная ударная волна. При прохождении через холодную горючую смесь эта волна, как указывалось выше, вызывает значительный разогрев газа и может довести его до воспламенения. Именно в этом случае за фронтом ударной волны следует область горения, образующая в совокупности с ударной волной волну детонационную. Так как вблизи центра взрыва скорость распространеняя волны и интенсивность ее очень велики, то относительные скорости газа в начале области горения и в конце ее близки между собой и существенно ниже критической скорости [c.222]

ВИННЫЙ характер, и ироисходит взрыв. Огромное количество материи рассеивается в космическом пространстве в Еиде межзвездного газа, который в дальнейшем служит материалом для образования звезд второго поколения. Область взрыва в теч( ние длительного времени является источником мошных космического и радиоизлучений. Взрыв и колоссальные ио мощности потоки нейтронов создают условия для синтеза самых тяжелых ядер с атомной массой более 250. Имеются данные о том, что ири взрыве некоторых звезд синтезируются ядра фермия и калифорния. Изотоп калифорния подвергается делению, и энергия его превышает энергию всех других изотопов тяжелых элементов, которые могли бы образоваться ири многократном захвате нейтронов другими ядрами в момент взрыва. [c.427]

В результате подавления разветвленной цепной реакции окисления углеводородов вырожденно-разветвленной реакцией медленного окисления отсутствует полуостров воспламенения. При достаточно высоком давлении или температуре скорость реакции окисления становится настолько большой, что выделяемое реакцией тепло не успевает отводиться, температура реакционной зоны повышается и наступает взрыв, который здесь несомненно носит тепловой характер. В координатах р, Т область взрыва (воспламенения) отделена от области медленного окисления кривой, нлав- [c.533]

Рис. 159. Тепловой взрыв. Уменьшение теплоотвода переводит реакцию из области "тационарного режима в область взрыва

Шток [2] впервые наблюдал взрывы при разбивании сосудов с жидким дибораном, но в то же время отмечал отсутствие заметной реакции с сухим воздухом и кислородом. Прайс [3], Уотлей и Пиз [4] и Рот и Бауэр [5, 6] исследовали критические давления и температуры, определяющие области взрывов, вне которых смеси диборана и кислорода оказываются устойчивыми или процесс окисления идет без взрыва. Изучение влияния добавок аргона, азота, гелия или водорода указывает на протекание реакций по бимолекулярному разветвленному цепному механизму с тримолекулярным обрывом цепей. [c.138]

Предельно допустимые концентрации ацетилена в тройной смеси С2Н2—О2—N3 при атмосферном давлении показаны на рис. УПЫ. Из рисунка видно, что эта смесь характеризуется очень большой областью взрыва, например смесь, содержащая около 10 объемн. % О2, становится невзрывоопасной лишь при содержании N3 более 80 объемн. %. Для чистого ацетилена при 1 ат возможно применение технического азота, содержащего 97 объемн. % N3. Это допускается, так как максимальное содержание кислорода, поступающего с таким азотом, в смеси будет 1,5 объемн. % (при разбавлении С2Н2 N3 = = 1 1), а нижний предел взрываемости ацетилена в смеси с кислородом составляет примерно 2 объемн. %. При повышенном давлении требования к чистоте азота повышаются. Так, например, при сжатии ацетилена до 5 ат применяется азот чистотой не менее 99,999%. [c.365]

Если принять степень сжатия равной 5, а температуру газа в начале такта сжатия порядка 400°К (127°С), то окажется, что температура газа в верхней мертвой точке повышается (при 7=1,35) до 700°К (427°С) принимая давление всасывания порядка 0,9 атм., т.е., учитывая насосные потери, получаем повышение давления примерно до 7,9 атм. Рассмотрение областей воспламенения, изображенных на фиг.3 и 6, показывает, что эти температура и давление находятся вполне в пределах области взрыва. Следует также отметить, что за время сжатия смесь проходит через различные области температуры и давления, в которых химическая активность сильно меняется. Если углеводород представляет собой нормальный парафин или имеет не слишком конденсированную структуру, то он должен пройти через полуостров воспламенения, который отличается очень короткой задержкой воспламенения. Рели принять скорость мотора равной 2000 об./мин., то такт сжатия будет завершен за время порядка 0,015 сек. Пo кOv Iькy смеси горючего с воздухом не воспламеняются до конца такта сжатия, за исключением случаев воспламенения, наблюдающихся в ненормальных условиях горячих точек (преждевременное зажигание), задержка воспламенения должна быть больше этого промежутка времени. Дальнейший рост температуры и давления происходит вслед за прохождением искры непосредственно перед верхней мертвой точкой. Принимая примерно четырехкратное полное повышение давления, получаем давление выше 30 атм. температура несгоревшей части смеси дойдет при этом к концу сгорания до значения порядка 1000°К (727°С). Таким образом, несгоревшая часть газовой смеси доводится до состояний, лежащих далеко внутри области взрыва, где задержка воспламенения прогрессивно уменьшается. С другой стороны, процесс распространения пламени является очень быстрым процессом, занимая по обе стороны от верхней мертвой точки, в общей сложности, свыше 30° по углу поворота коленчатого вала это соответствует 0,0025 сек. при 2000 об./мин. [c.400]

Можно суверенностью утперн дать, что существует область взрывов при низком давлении с четко выраженными нижним и верхним пределами, указывающая (как и в случае водорода) на основной механизм разветвления цепей. Такое поведение было четко описано Семеновым и др. [31 ]. Смесь окиси углерода с кислородом, находящаяся над поверхностью воды, медленно пропускалась при постоянном (низком) давлении через кварцевую трубу, температура которой поднималась до тех пор, пока не начиналось воспламенение. Таким путем был выявлен полуостров воспламенения для смесей, содержащих 15, 30 и 90% кислорода, как показано на рнс. 19. Область справа от кривой соответствует воспламенению, а область слева соответствует реакциям, которыми можно пренебречь, если температуры не слишком высоки. Точки на верхней предельно ветви дают достаточно прямую линию, если нанести 1н р в зависимости от 1/Г. Наклон этой лпнпи соответствует энергии активации 35 ООО кал, между тем как энергия для системы водород—кислород равна 22 ООО кал (эта последняя система также рассматривалась). Минимальные температуры взрывов были выше соответствующих температур для системы водород—кислород примерно на 150°. [c.159]

Проводя опыты с высоким содержанием кислорода внутри области взрыва, Маймо и Смит [24] наблюдали разность температур Т,. — Т, более чем в 300°. Сама поверхность стала заметно перегретой относительно газовой фазы, а термопара на поверхности зафиксировала разность температур до 100°, когда шарик катализатора вращался в реакционном сосуде. Внешний теплоперенос и его локальные изменения вдоль экватора шарика катализатора оказались в этих случаях довольно значительными. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология