Взрываемости пределы газовых смесей

Таким образом, смесь газа с воздухом взрывоопасна только в том случае, если содержание в ней горючего газа находится в диапазоне между нижним и верхним пределами взрываемости (табл. 1.4). Чем шире этот диапазон, тем больше вероятность образования взрывоопасной смеси. Из табл. 1.4 видно, что как сами пределы, так и диапазоны между ними для различных газов значительно отличаются друг от друга. Так, например, диапазон взрывоопасных концентраций водорода в воздухе очень широк — от 4,0 до 75,0% об. Для паров бутана диапазон невелик — 1,9—8,5% об., что создает впечатление снижения опасности взрыва при его использовании. Однако следует обратить особое внимание на значение нижнего предела взрываемости смесь паров бутана с воздухом становится взрывоопасной при содержании в ней всего 1,9% газа, и, следовательно, опасны даже очень незначительные утечки газа в закрытый объем. У ацетилена, применяемого при сварке и резке металлов, наиболее широкий диапазон взрываемости, очень низкий нижний предел и самая низкая температура воспламенения. При горении ацетилена в холодной смеси с кислородом диапазон взрываемости расширяется и состав- ляет 2,5—81,0% об. Пределы взрываемости некоторых газовых топлив приведены в табл. 1.2 и 1.3. [c.21]

Растворимость в топливе кислорода, азота и инертных газов, являющихся компонентами воздуха, различна. При 15,5° С коэффициент растворимости кислорода в керосине равен 0,0285, азота — 0,0157. Вследствие этого, кислород растворяется в топливе в большей пропорции, чем его содержится в воздухе. Поэтому газовая смесь, которая выделяется из топлива, богаче кислородом, чем обычный воздух. Объемное отношение азота к кислороду в ней составляет 2,07 1, тогда как у воздуха оно равно 3,76 1. Это явление увеличивает пределы взрываемости смесей, образующихся с парами топлива. [c.54]

Азотоводородная смесь и аммиак могут образовывать взрывоопасные смеси при определенных соотношениях с воздухом. Под влиянием ряда факторов концентрационные пределы взрываемости газовых смесей могут расширяться. Так, при 100°С смесь воздуха и водорода взрывоопасна уже при содержании менее 4% водорода. Повышение давления воздуха и обогащение его кислородом также способствует расширению пределов взрываемости его смесей с горючими газами. Поэтому содержание даже 1 % кислорода в азотоводородной смеси или 0,8—1% водорода в воздухе производственных помещений следует рассматривать как опасное. Согласно рабочим инструкциям, продолжать работу при таких условиях запрещается. Взрывы газовых смесей могут произойти при нагревании до температуры, превышающей температуру их воспламенения или детонации. При авариях и неисправностях оборудования возможно попадание значительных количеств газа в воздух производственных помещений и образование взрывоопасных смесей. В связи с этим должны быть приняты меры, предотвращающие контакт газов с источниками воспламенения (искры, открытый огонь, оборудование, нагретое до высоких температур, и др.). [c.68]

Пример 15. Газовая смесь состоит из Н2 — 50% СО — 20% и СН<— 30%. Найти верхний и нижний пределы воспламеняемости газовой смеси. Решение. Согласно уравнению (59) находим а) нижний предел взрываемости [c.50]

Большое влияние на величины пределов взрываемости оказывают различные инертные примеси в газах (СОг и НгО). С увеличением содержания этих примесей пределы взрываемости газов суживаются. На рис. 5-1 приведен график изменения пределов взрываемости метана, основного компонента природных газов, в зависимости от содержания азота в смеси его с кислородом, с которой с.мешан метан. Влияние добавки инертных газов (N2 и СО2) на взрываемость различных газовых смесей отражают следующие данные, показывающие отношение объема инертного газа к объему горючего газа в смеси, при котором эта смесь становится невзрывоопасной [c.236]

При выборе состава смеси учитывают границы взрываемости. Метано-воздушная смесь взрывоопасна при содержании 5,3—14,9% СН4, а аммиачно-воздушная смесь — при содержании 14,0—27% ЫНз. Таким образом, применяемая в производстве газовая смесь, содержащая 12—13% СН4 и 11—12% ЫНз, в воздухе взрывобезопасна. Однако такая исходная смесь находится близко к пределам взрываемости, и для предупреждения возможного нарушения состава предусматривают автоматическое регулирование соотношения газов. Для полной безопасности к исходной смеси добавляют азот. Температурой процесса задаются конкретно для каждого производства в зависимости от вида исходного сырья (природный газ, метано-водородная фракция с установок газоразделения и др.). При нарушении состава смеси (увеличении содержания в смеси любого из компонентов) возможно увеличение температуры выше установленного предела, что приводит к оплавлению контактных сеток и остановке всего процесса. Принципиальная схем.э получения синильной кислоты показана на рис. 16. [c.79]

Смесь паров горючего и воздуха становится взрывчатой только при определенном содержании в ней горючего. Если в газовой смеси горючего очень мало по сравнению с количеством воздуха, такая смесь не взорвется, так как все тепло, выделяющееся в т,очке зажигания, охладится окружающим воздухом и вносимого тепла бу дет недостаточно для воспламенения других частиц горючего. Смесь также не взорвется, если содержание воздуха в ней мало, так как будет недостаточно кислорода для поддержания процесса горения. Наименьшая концентрация паров горючего в воздухе, при которой уже возможен взрыв, называется нижним концентрационным пределом воспламенения (взрываемости), а наибольшая концентрация паров в воздухе, при которой еще возможен взрыв, называется верхним концентрационным пределом воспламенения (взрываемости). Проза [c.32]

Нижним (или верхним) пределом взрываемости называется наименьшее (или наибольшее) содержание горючего газа или пара в смеси с воздухом, при котором может произойти взрыв. При наличии источника воспламенения (открытый огонь, искра и т. д.) газовая смесь может взрываться при концентрациях горючего газа или пара между верхним и нижним пределами. [c.154]

В качестве побочных продуктов образуются пропионовый альдегид, ацетальдегид, формальдегид, ацетон, СО, СОа и вода. Катализаторо.м-для этого процесса служит окись меди, нанесенная на непористый носитель (пемзу или карборунд) в количестве 0,5—1,5% (масс.). Позднее был разработан молибдено-кобальтовый катализатор с висмутом и другими добавками. Окисление ведут при 320—350 °С и времени контакта 0,5—1,0 с в присутствии водяного пара, позволяющего улучшить условия выделения акролеина и подавляющего реакции глубокого окисления. Последний эффект достигается также при добавлении в исходную газовую смесь микроколичеств (0,05% от массы пропилена) бромистых или хлористых алкилов. Состав исходной смеси диктуется пределами взрывоопасных концентраций. Соотношение (мольное) пропилен кнслород водяной пар поддерживают равным 4 1 5 или 1 1,5 3, т. е. выше верхнего или ниже нижнего пределов взрываемости. В зависимости от состава газовой смеси процесс ведут с рециркуляцией пропилена или без нее. Реакцию окисления проводят в многотрубчатых контактных аппаратах с солевым теплоносителем. Реакционные газы проходят водную промывку, при этом получают 1,5—2%-ный раствор акролеина в воде,содержащий также побочные продукты реакции — ацетальдегид, пропионовый альдегид й т. д. Акролеин выделяется из водного раствора, ректификацией очищается от ацетальдегида и экстрактивной дистилляцией с водой — от пропионового альдегида. Выход акролеина составляет 67—70% при степени превращения пропилена 50%. [c.207]

При достаточно высокой температуре реактора, концентрация горючего в равновесной паро-газовой смеси будет больше верхнего предела взрываемости, поэтому соответствующее термостатирование реактора гарантирует взрывобезопасность процесса окисления. Однако технологический процесс на этом не заканчивается. Газовая смесь, выходящая из реактора, должна быть охлаждена, сконденсировавшийся непрореагировавший углеводород возвращен в технологический цикл. При определенном уменьшении концентрации избыточного горючего, которое флегматизирует паро-газовую смесь, она может стать взрывчатой. [c.71]

Азото-водородная смесь, а также аммиак при определенных соотношениях с воздухом могут образовывать взрывоопасные смеси. Пределы взрываемости смесей водорода с воздухом в обычных условиях находятся в границах от 4,15 до 74,2% На- Смеси аммиака с воздухом взрывоопасны, начиная с содержания 15,5 и кончая 27% NHg в воздухе. Под влиянием ряда факторов как нижний, так и верхний концентрационные пределы взрываемости газовых смесей могут расширяться. [c.351]

Паро-газовые смеси окислов азота с избыточными углеводородами и окисью углерода при определенных условиях могут быть взрывчатыми. Решение вопроса о границах взрывоопасности образующихся смесей возможно только на основе метода унификации пределов взрываемости, поскольку эти смеси содержат не менее 7 компонентов. При этом нужно учитывать, что в технологическом процессе состав не остается постоянным. После реактора нитрования (окисления) паро-газовая смесь охлаждается и пары углеводорода конденсируются, Затем для частичной регенерации азотной кислоты окислением окиси азота до двуокиси к газовой смеси добавляется воздух, образовавшаяся двуокись абсорбируется слабой азотной кислотой. [c.81]

Измерение пределов взрываемости. Измерение концентрационных пределов распространения пламени иногда связано со значительными методическими трудностями. Необходимо составить однородную смесь заданного состава, ввести ее при определенном давлении и температуре во взрывной реактор, форма и размеры которого должны исключать заметную теплоотдачу в стенки при горении и гарантировать его стационарность. Далее необходимо поджечь исследуемую смесь достаточно сильным импульсом, энергия которого заведомо больше mm возникшее пламя должно распространяться снизу вверх. Методические трудности при выполнении этих задач тем больше, чем выше обш,ее давление исследуемой смеси, а нри работе с паро-газовыми смесями — чем выше температура, при которой давление насыщенного пара наименее летучего компонента достигает его парциального давления в исследуемой смеси, т. е. чем выше его точка росы. [c.53]

Растворимость кислорода в топливе примерно в 2 раза выше растворимости азота. Поэтому газовая смесь, выделяемая из топлива, богаче кислородом, чем обычный воздух. Пределы взрываемости паров топлива в такой смеси кислорода с азотом шире, чем в воздухе. Опасность возникновения паровоздушных пробок в топливной системе и кавитационных режимов работы насосов снижается при создании в топливных баках небольшого избыточного давления. [c.175]

Газовая смесь может взорваться при концентрациях горючего газа или пара, находящихся между нижним и верхним пределами взрываемости (стр. 232), в случае соприкосновения с открытым огнем, при возникновении электрической искры, искры от удара или трения, а также при нагревании газовой смеси (или ее части) до определенной температуры, называемой температурой самовоспламенения. [c.258]

Сухой аммиак образует с воздухом взрывчатые смеси, пределы взрываемости которых зависят от температуры и при 18°С ограничены интервалом содержания аммиака в газовой смеси от 0,155 до 0,270 об. долей, как это показано на рис. 14.2. Эта особенность системы аммиак-воздух учитывается при производстве азотной кислоты окислением аммиака, в котором сырьем является аммиачно-воздушная смесь (см. т. II). [c.188]

Минимальное содержание горючего компонента в газовой смеси (с данной концентрацией в ней инертных компонентов), при котором смесь может воспламеняться, называется нижним концентрационным пределом распространения пламени или нижним пределом взрываемости. Максимальное содержание горючего компонента в смеси (с данной концентрацией в ней инертных компонентов), при котором смесь может воспламеняться, называют верхним концентрационным пределом распространения пламени или верхним пределом взрываемости. Эти пределы существенно зависят от содержа ния инертных компонентов в газовой смеси и в меньшей степени определяются давлением и температурой газа. Существование концентрационных пределов распространения пламени определяется тепловыми потерями из зоны пламени. [c.21]

Кроме пределов взрываемости, газовые смеси характеризуются предельным давлением, т, е, минимальным давлением, при котором горючая смесь под действием инициирующего импульса может воспламениться. [c.21]

Получаемые на этих производствах газ, смола, газовый бензин, угольная пыль могут воспламениться и с воздухом образовать взрывоопасную смесь. Взрываемость смеси газа с воздухом возможна лишь при условии определенной концентрации газа в смеси, которая характерна для каждого компонента газа. Смесь водорода с воздухом, содержащая водорода меньше 4,0% объемн. (нижний предел) и больше 75% объемн. (верхний предел), не взрывоопасна. Для окиси углерода эти цифры составляют 12,0 и 75,0%, для метана 5,0 и 15,0%, для этилена 3,0 и 34%. Нижний и верхний пределы взрываемости газовой смеси могут быть определены по следующей формуле [c.319]

На рис. 30.3 изображено поведение поджигаемой стехиометрической смеси (2 1) Нг и О2 при переменных Р я Т. Рассмотрим случай, когда начальная Т постоянна (например, 500 °С), а давление возрастает. При увеличении давления приблизительно до 1,4 мм взрыва не происходит в интервале 1,4—-50 мм смесь взрывается при поджигании, в интервале от 50 до 3000 мм взрывов опять не происходит, однако выше 3000 мм поджигание смеси вновь приводит к взрыву. Первый предел взрываемости сильно зависит от размера, формы и материала сосуда, а остальные пределы — нет. Все три предела зависят от состава газовой смеси и, конечно, от Р и Г. Как же можно объяснить существование всех трех взрывных пределов [c.448]

Важнейшие характеристики газового топлива — удельная теплота сгорания, плотность, концентрационные пределы взрываемости, токсичность. Свойства смеси газов определяются соответствующими свойствами компонентов, из которых состоит смесь. Остановимся коротко на этих свойствах (сведения о теплоте сгорания см. в 8.3). [c.20]

В распространенных случаях, когда жидкий углеводород расходуется не полностью и образуется равновесная паро-газовая смесь, взрывобезопасность реактора нитрования (окисления) обеспечивается его термоста-тированием. Пределы взрываемости смесей, образующихся в технологических процессах, изучены экспериментально в основном для нормальных условий. Пределы, соответствующие более высоким давлениям, могут быть вычислены по величине барического коэффициента е [см. уравнение (3.3)], который можно определить для модельного компонента. Значения в для смесей с окислами азота примерно такие же, как для смесей с кислородом. [c.82]

Кривые, приведенные на рис. 20, включают так называемый фактор безопасности, равный 10% и гарантирующий полную взры-вобезопасность смеси. Это значит, что концентрация окиси этилена в указанных смесях иа 10% меньше ее нижнего предела взрываемости. Например, из данных о величине нижнего предела взрываемости окиси этилена с различными разбавителями, следует, что газовая смесь окись этилена — метан, которая содержит менее 85% окиси этилена, невзрывоопасна. Однако, как видно из рис. 20, максимально допустимое содержание окиси этилена в смеси с метаном составляет лишь 75%, т. е. па 10% ниже нижнего предела взрываемости для данной смеси. [c.75]

Растворимость в топливе кислорода, азота и инертных газов, являющихся компонентами воздуха, различна. При 15,5° С коэффициент растворимости кислорода в топливе типа керосина равен 0,02в5, азота — 0,0157. Вследствие этого, кислород растворяется в топливе в большей пропорции, чем его содержится в воздухе. Поэтому газовая смесь, которая выделяется из топлива богаче кислородом, чем обычный воздух. Объемное отношение азота к кислороду в ней составляет 2,07 1, тогда как у воздуха оно равно 3,76 1. Это явление увеличивает пределы взрываемо-сти смесей, образующихся с парами топлива. Кроме того, газ с повышенным содержанием кислорода является более агрессивной средой, чем обычный воздух, в отношении коррозии материалов. [c.67]

Фирма BASF разработала процесс окисления о-ксилола в контактном аппарате с неподвижным слоем катализатора (рис. 6.31). Воздух и о-ксилол подаются в смеситель 1 содержание о-ксилола в смеси достигает 0,8 — 0,9% (об.) — ниже нижнего предела взрываемости. Рабочая смесь проходит теплообменник 2 и поступает в контактный аппарат 3 на катализатор. При 370—400 С и объемной скорости подачи 1,0—1,3 о-ксилол окисляется кислородом воздуха на 70— 75% (мол.) во фталевый ангидрид, на 5—8% (мол.) в малеиновый ангидрид и на 20—22% (мол.) в СО и Oj. Производительность 1 м катализатора достигает 200—300 кг в I ч. Теплота реакции используется для получения пара низкого и высокого давления. Фталевый ангидрид выделяется из газового потока в кон-денсаторах-вымораживателях 4, охлаждаемых мас"Лом. Малеиновый ангидрид улавливается водой в скруббере 5 в виде малеиновой кислоты. В установках небольшой мощности (до 30—40 тыс. т/год) экономически нецелесообразно выделение малеиновой кислоты в виде ангидрида как товарного продукта. Поэтому большинство технологических схем предусматривает нейтрализацию и уничтожение водных растворов малеиновой кислоты. Фталевый ангидрид-сырец подвергается химической обработке и вакуумной ректификации в колонне 6, кубовый остаток которой проходит стадию исчерпывающей дистилляции 7 с целью более глубокого извлечения фталевого ангидрида. [c.217]

Задачи обеспечения взрывобезопасности паро-газовой смеси на последующих стадиях процесса — после ее охлаждения и конденсации части избыточного горючего и аналогичных смесей с кислородом —решаются существенно различно. Окислитель во взрывчатой смеси — окислы азота — здесь не расходуется в основной реакции технологического процесса. При охлаждении парогазовой системы, следующем за стадией нитрования, смесь неизбежно становится взрывчатой, если содержание окислов азота в ней достаточно велико. Поскольку перерабатываемая смесь не только охлаждается, но и дросселируется, следует учесть, что предельная температура, при которой становится возможным образование взрывчатой смеси, тем ниже, чем меньше общее давление. Сопоставление пределов взрываемости и составов продуктов нитрования (окисления) приводит к заключе- [c.82]

Для получения окиси этилена по первому способу смесь воздуха и этилена пропускают при 220—280 °С и давлении 5—25 ат над серебряным катализатором. Для предотвращения образования взрывоопасной газовой смеси содержание в ней этилена не должно превышать 3 объемн. % (нижний предел взрываемости этилена в этилеио-воздушной смеси составляет 3,4%). [c.243]

Важную роль играют также пределы взрываемости по составу газовой смеси. Для любой газовой смеси существуют минимальная и максимальная концентрации восстановителя, между которыми смесь способна к самопродолжающейся реакции. Эти пределы взрываемости называют также пределами воспламенения (область составов, в которой поток газа самозагорается). В табл. 30.4 приведены пределы воспламенения некоторых типичных газовых смесей. Найдите закономерности в этой таблице и объясните существование верхнего и нижнего пределов воспламенения, а также их зависимость от природы с.мсс . [c.449]

Конденсатор второй ступени пре.дставляет собой теплообменник из пучка трубок, в рубашке которого испаряется фреон. Емкость газового пространства второй ступени при сжижении 120 т/сутки хлора составляет 60 л. При практически полном сжижении во второй ступени абгазы этой стадии могут соответствовать по составу всей области взрываемости от нижней до верхней границы (см. табл. 12). В известных условиях может быть превышен и верхний предел или состав газа находится чуть-чуть ниже этого предела. Однако благодаря высокому содержанию СОг и N2 в газе такая смесь трудно воспламеняется. Все же конденсатор второй ступени для безопасности разделен на маленькие газовые объемы, что предотвращает распространение взрывной волны при случайном воспламенении смеси и обеспечивает быстрый отвод тепла. Тщательное заземление установки устраняет возможность воспламенения газа при возникновении электростатических зарядов. [c.87]