Воспламенение водорода

Рис. 3-4. Зависимость концентрационных пределов воспламенения водорода от содержания тетра-фтордибромэтана при горении в кислороде

Рис. 1. Зависимость между температурой и пределом воспламенения водорода в воздухе

Рис. 3.3. Зависимость концентрационных пределов воспламенения водорода от содержания разбавителя в смесях

Небрежность в работе, неправильные действия обслуживающего и ремонтного персонала приводят к серьезным авариям и несчастным случаям. Так, в цехе первичных жирных спиртов на участке гидрогенизации порвалась вновь установленная прокладка фланцевого соединения на трубопроводе водорода, что привело к утечке и воспламенению водорода. Как известно, жирные спирты получают гидрированием сложных метиловых эфиров в присутствии катализатора. Процесс ведут в реакторах при 300°С и давлении 30 МПа. На этом участке расположены компрессоры для подачи сжатого водорода из электролизера в реакторы компрессоры для циркуляции избыточного водорода в системе высокого [c.192]

Перед установкой новой прокладки не была зачищена уплотняющая поверхность фланцев. Остатки старой прокладки ослабили затяжку новой прокладки. Начальник смены и мастер по ремонту не проконтролировали качество проведенной работы по замене прокладки. Кроме того, на линии водорода давлением 3 МПа в период капитального ремонта сняли для проверки предохранительный клапан, который после ремонта не поставили на место, что привело к превышению давления в линии. Комиссия, принимавшая цех после капитального ремонта (за месяц до аварии), формально отнеслась к приемке оборудования, поэтому указанное нарушение не было устранено. Участок трубопровода не был испытан на герметичность после замены прокладки во фланцевом соединении. В трубопроводе водорода имелись механические примеси, которые послужили импульсом воспламенения водорода. Трубопроводы водорода имели гладкие фланцы, а не фланцевые соединения типа выступ — впадина, т. е. имелась потенциальная возможность прорыва прокладки. [c.193]

Поскольку на практике дросселирование, как правило, происходит при не очень больших давлениях и температурах, все газы (за исключением Нг и Не) охлаждаются, что при многократном их охлаждении приводит к конденсации. Дросселирование водорода и гелия, у которых изотермы РУ — Р при обычных и высоких температурах и при любых давлениях имеют непрерывный подъем (см. рис. 31), т. е. [д РУ)/дР]т > О, сопровождается нагреванием ((1 < 0) (с этим связано воспламенение водорода при его истечении из поврежденных труб). При достаточно низких температурах их изотермы РУ—Р сходны с изотермами других газов при обычных температурах, поэтому с понижением температуры [г, пройдя через нуль, становится положительным, т. е. Нг и Не ведут себя так же, как и все прочие газы при обычных температурах. Из этого следует, что для сжижения водорода и гелия, Т цв которых лежит весьма низко, нужно до дросселирования осуществить значительное охлаждение. На практике это охлаждение достигается с по- [c.152]

Эта реакция экзотермична и за счет выделяющегося тепла происходит воспламенение водорода и металла, что характерно для наиболее активных калия, рубидия и цезия. Реакция с натрием протекает менее интенсивно и сопровождается лишь плавлением металла на поверхности воды. Литий, как наиболее слабый восстановитель, реагирует с водой еще менее активно, чем натрий, что объясняется наименьшим межатомным расстоянием в кристаллической решетке (см. рис. 7), хотя по величине электродного потенциала литий стоит впереди других щелочных металлов. Водяные пары подобным же образом взаимодействуют со щелочными металлами. [c.36]

ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ВОДОРОДА ПЛАТИНИРОВАННЫМ АСБЕСТОМ ( ОГНИВО ДЕБЕРЕЙНЕРА ) [c.10]

Рис. 3. Зависимость температуры воспламенения водорода в смеси с сухим воздухом от давления (цифры на кривых — период индукции в секундах).

Температурная зависимость величин и Рз в рассматриваемой реакции была предметом детального исследования в работах школы Семенова. Эти работы имели весьма существенное значение для количественной проверки и экспериментального обоснования химического механизма реакции. В частности, первое, наиболее достоверное значение константы скорости процесса (2) было получено Воеводским [50] именно на основании изучения температурного хода верхнего предела воспламенения водорода. [c.427]

Горение большинства веществ прекращается при снижении содержания кислорода в окружающей среде (азоте) до 12—16% [284] (или 11,0—13,5% [285]), а этилена и бутадиена — 10,0— 10,4% [286]. Исключение составляют вещества, обладающие широкой областью воспламенения, — водород, ацетилен, оксид углерода для них эта величина не превышает 5%, но в газах битумного производства они не присутствуют или присутствуют. практически в незначительных количествах. При хранении битумов в резервуарах пожаробезопасное содержание кислорода зависит от природы инертного газа (азота, водяного пара, диоксида углерода), т. е. флегматизатора, и составляет от 10 до 15% [209]. Эффективность действия,флегматизатора зависит от его свойств и пропорциональна отнощению теплоемкости к теплопроводности [287]. [c.176]

Построена процедура универсального последовательного анализа сложного химического процесса, принадлежащего классу простых кинетик, которая приводит к получению адекватной математической модели такого процесса. Рассмотрены физические и математические особенности отдельных этапов процедуры — оценки начальных приближений, синтез механизмов и проблемы стехиометрии, прямая и обратная кинетические задачи и т. д. Качественными методами анализа и систематическим численным моделированием исследован процесс воспламенения водорода, для которого приводятся максимальный кинетический механизм и значения констант скоростей всех элементарных стадий. [c.2]

В материалах [ВСС,1970] сделаны выводы о свойствах водорода с точки зрения безопасности. Для смеси водорода с воздухом свойствен широкий диапазон воспламеняемости (4 - 74%), и при разбавлении инертным газом водород способен гореть даже при содержании кислорода 5% в отличие от углеводородных газов, горящих при содержании кислорода не менее 11%. В сравнении с углеводородными газами водород имеет более высокую скорость горения. Воспламенение водорода можно осуществить искровым разрядом малой энергии, для этого достаточна 1/10 часть энергии, необходимой для зажигания углеводородных газов. Следовательно, водород легко поджечь разрядом статического электричества. (Этим объясняются случаи самовозгорания водорода.) [c.298]

Высокая взрыво- и пожароопасность водорода обусловлена способностью его легко вступать в химическое взаимодействие с окислителями с выделением большого количества тепла. Для инициирования реакций взаимодействия водорода с окислителями в большинстве случаев требуется незначительный тепловой импульс. Так, водород реагирует с кислородом с выделением большого количества тепла (72 250 ккал/кмоль образующейся воды), а энергия воспламенения водорода составляет всего лишь 10% от энергии воспламенения углеводородов [155]. Пределы воспламеняемости водорода соответствуют концентрации его в воздухе от 4 до 75 объемн. % [26, 121, 144, 156], что гораздо шире концентрационных пределов для большинства других горючих в среде чистого кислорода эти пределы еще шире — от 4 до 96 объемн. % [26]. Нижний и верхний пределы детонации смесей водорода с воздухом соответствуют концентрациям его 18,3 и 74 объемн. %, а смесей водо-зода с кислородом—соответственно 15 и 94 объемн. % 121, 168]. [c.176]

Ввиду весьма незначительной величины энергии, необходимой для воспламенения водорода, и широкого диапазона концентрационных пределов воспламеняемости смесей водорода с воздухом (или с кислородом) особую опасность представляет накопление зарядов статического электричества в процессе эксплуатации криогенного оборудования. Заряды статического электричества могут образоваться даже в хорошо заземленном оборудовании при хранении и переливании жидко--го водорода. [c.181]

Воспламенение водорода наиболее вероятно в месте выхода его из выбросной магистрали, особенно при выбросе больших количеств газа с большими скоростями. Горение водорода на выходе из трубы на большой высоте обычно безопасно и может быть легко ликвидировано продувкой азотом. Для предотвращения попадания воздуха в выбросную трубу желательно наличие обратного клапана, пропускающего только газ. При выбросе больших количеств газа может быть применена колонка для сжигания с водяным затвором или уплотнением другого типа. [c.187]

Из уравнения (VIII.51) для изменения концентрации атомов Н при цепном воспламенении водорода, в случае когда скорость обрыва цепей на стенках реакционного сосуда больше, чем скорость обрыва в объеме, видно, что [c.323]

Сенсибилизированное воспламенение водорода с кислородом [c.475]

С другой стороны, Алиа и Хабер [399] показали, что воспламенение водорода в месте скрещения горячих струй водорода и кислорода (нагретых до 540° С) при давлении в несколько десятков миллиметров ртутного столба происходит лишь при внесении в газ тонкого кварцевого стерженька Отсюда можно заключить, что твердая поверхность способствует возникновению реакции горения водорода и тормозит уже идущую реакцию. Укажем, что, согласно цепной теории, двоякое действие поверхности в подобных случаях связано с зарождением и обрывом реакционных цепей (см. главу XI), [c.39]

При эксплуатации водородных установок аварии происходили на стадиях очистки и осушки водорода, в газгольдерах, при компрессии водорода и т. д. При производстве ТИБА должны четко выполняться требования Правил безопасности во взрывоопасных и взрыво-пожароопасных химических и нефтехимических производствах (ПБВХП-74). Следует обратить особое внимание на необходимость принятия особых дополнительных мер, исключающих применение в синтезе ТИБА водорода с повышенным содержанием кислорода и влаги. Поэтому остаточное содержание кислорода в водороде не должно превышать 0,02% (об.) содержание влаги должно быть не более 0,1 мг/л содержание водорода должно быть не менее 99,98% (об.). Чтобы предотвратить попадание на синтез водорода с повышенным содержанием кислорода, предусматривают блокировки, отключающие электролизеры при снижении концентрации водорода ниже установленной нормы. Для обеспечения необходимого режима и чистоты электролизных газов предусматривают также блокировки, отключающие электролизеры при повышении в них более 80% или снижении ниже 20% уровня конденсата, при увеличении избыточного давления в электролизерах более 1 МПа (10 ат) и отсутствии напряжения на блокировках безопасности. Электролиз автоматически отключается также при повышенной загазованности (более 20% от нижнего предела области воспламенения водорода в помещении). [c.152]

Мешалка должна приводиться во вращение таким двигателем, который не вызывал бы воспламенения водорода. Поэтому следует применять индукционный мотор или мешалку, приводимую в действие воздухом. Лопасти мешалки могут быть сделаны из стекла, монель-металла или из нержавеющей стали. [c.339]

Многочисленные эксперименты [1,6—8,23] показали, что процесс воспламенения водорода с точки зрения макроскопии несколько необычен и состоит из двух фаз, весьма непохожих друг на друга. В первой из них, называемой периодом индукции Т , реакция не сопровождается хоть сколько-нибудь заметными изменениями макроскопических свойств (температуры, концентраций и т. д.). Во второй фазе, называемой периодом выделения энергии Тэ, реакция начинается как бы внезапно, сопровождается резким изменением всех термодинамических характеристик и очень быстро завершается. [c.312]

Температура воспламенения водород-воздушных смесей (Йост] [c.106]

При конструировании водородных ожижителей и при работе с водородом необходимо предусматривать меры, обеспечивающие максимальную безопасность. Реакция взрыва смеси водорода с кислородом происходит очень интенсивно с выделением большого количества энергии. При этом серьезным фактором является то, что энергия, требуемая для воспламенения водорода, мала и составляет лишь 0,1 энергии воспламенения углеводородов. Это обстоятельство усугубляется широкими пределами опасных концентраций На в воздухе (4—74%) и тем, что скорость распространения водородного пламени очень велика. Жидкий водород также является источником опасности из-за конденсации в нем воздуха. Твердый кислород или воздух в жидком Нз при инициировании может привести к сильному взрыву. Аварийный разлив жидкого водорода из-за низкой температуры и малой теплоты парообразования приводит к чрезвычайно быстрому его испарению. [c.126]

Из приводимых в 22 данных о структуре фронта детонационной волны следует, что при воспламенении водорода в условиях высоких температур и давлений 70 ккал. Хотя имеющиеся данные этого рода еще скудны, [c.72]

Сравнение влияния изменения диаметра сосуда и примеси инертного газа на второй предел по давлению привел Ванпе и Фалли к выводу о близкой в этом случае природе воспламенения водородо- и метапо-кисло-родных смесей. Эти авторы отвергают поэтому предположение о том, что явление трех пределов самовоспламенения углеводородов по давлению вызывается взрывом СО. Взамен этого они считают, что это явление вызвано цепным воспламенением водорода, протекающим как разветвленная ценная реакция по механизму [c.89]

Влияние добавок и. бутана II пзобутана на верхний концен-трацноннный предел воспламенения водорода с воздухом (3). [c.228]

В диапазоне воспламенения любой газовоздушной смеси существует минимальная температура, известная как температура самовоспламенения, ниже которой самопроизвольная реакция окисления невозможна. Значения температур воспламенения представлены в табл. 1.2 работы [Harris, 1983], а также в других справочных материалах. Для парафинов диапазон температур самовоспламенения составляет от 214 °С для гептана до 540 °С для метана. Для олефинов (этиленовых углеводородов) температуры самовоспламенения несколько ниже, чем для соответствующих парафинов. Температура воспламенения водорода выше по сравнению с метаном. Известен также такой важный параметр, как минимальная энергия зажигания. Ее значения для парафинов находятся в диапазоне 0,25 - 0,29 МДж, для водорода и ацетилена они значительно меньше - около 0,02 МДж. [c.278]

Использование водорода в дизельных двигателях в значительной степени затрудняется высокими температурами самовоспламенения водородновоздушных смесей. Поэтому для организации устойчивого воспламенения водорода дизели переоборудуют в двигатели с принудительным зажиганием от свечи или переводят на работу по газожидкостному процессу — с впрыском запальной дозы жидкого топлива (обычно дизельного). Водород может подаваться как совместно с воздухом, так и непосредственным впрыском в цилиндры. Устойчивая работа дизеля на водороде обеспечивается только в узком диапазоне топливных смесей, ограничиваемом пропусками воспламенения и детонацией (рис. 4.22). [c.174]

Комментирование опытов в телевизионных передачах значительно отличается от их комментирования учителем на обычных уроках. Это объясняется способностью телевидения быть хроникером показываемых событий, т. е. передавать событие в форме репортажа . Так, демонстрируя различные варианты взрывов смеси водорода с кислородом, не следует подробно рассказывать о последствиях таких взрывов, так как учащиеся эти последствия видят на экране. Показывая крупным планом средний щар аппарата Киппа, достаточно указать исходные вещества, необходимые для получения водорода, и вовсе не следует говорить о скорости наблюдаемого процесса, так как учащиеся видят бурное взаимодействие цинка с раствором серной кислоты. Демонстрируя опыты по коррозии металлов, сгоранию веществ в кислороде, каталитическое воспламенение водорода, различные реакции в растворах и т. д., ведущий должен акцентировать в подробности то, что хорощо видят ученики, когда опыт гюказан крупным планом. [c.54]

Э + 2Н2О = 2ЭОН + На Реакции и Ыа не сопровождаются воспламенением водорода, у К оно уже происходит, а взаимодействие с водой РЬ и Сз имеет взрывной характер. [c.404]

Таково, например, действие ва воспламенение водорода и углеводородов иода, который в ничтожных концентрациях (< 10 моля) заметно снижает рч. По Хиншель-вуду [26, стр. 1071, действие галоидов сводится и замене атомов водорода малоактивными атомами галоида II - - I (ДЯ = —36 ккал). [c.25]

Торможение в процессе высокотемпературного воспламенения углеводородов окисления СОСО2 проявляется и в торможении воспламенения водорода, например, в снижении второго предела воснламенения по давлению смесей Нг—О2 от добавки до моля пропана [98], этана, метана и формальдегида [48], а также в снижении верхнего концентрационного предела распространения иламени в воздушных смесях водорода при [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология