Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Сибирский государственный университет путей сообщения

Кафедра «_Безопасность жизнедеятельности_»

Домашнее задание

по дисциплине «Теория горения и взрыва»

Тема: «Изучение термодинамических и кинетических закономерностей при горении; построение механизма и кинетической схемы окисления углеводородных газов»

Руководитель Разработал

Профессор студент гр. _БТП-311

_____________Медведев В.И. ______________Жерноклеева К.Н.

(подпись) (подпись) _____________ __________ (дата проверки) (дата сдачи на проверку)

Краткая рецензия:

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

_________________________________

(запись о допуске к защите)

________________________________ _________________________________ (оценка по результатам защиты) (подписи преподавателей)

Новосибирск 2012

Содержание:

Введение………………………………………….............................................3

1. Характеристика физических и химических свойств газовых компонентов....................................................................................................... 4

2. Уравнения реакций горения, брутто-процессы.......................................... 6

3. Исходные данные к расчету (H,S,C,G)..….................................................. 7

4. Возможный (гипотетический) механизм реакции………………..............8

5. Возможная кинетическая схема……………………………………............ 9

6. Промежуточные и побочные продукты, их свойства и влияние на протекание процесса…………………………………......................................11

7. Термодинамический расчет по формулам (на основе исходных данных) Hх.р.(Т) и Sх.р.(Т) в реакциях горения при Т = 300, 500, 700, 900 К.............13

8. Расчет и сравнение удельных величин теплового эффекта: Н/С, Н/Н, Н/Н+С, Н/m………............................................................................................. 19

9. Графическое представление и экстраполяция к Т = 1500 К......................20

10. Графическое представление Н от соотношения компонентов…………..21

Введение:

Работа даёт представление об основах термодинамических и кинетических закономерностей при горении. Также в ней проводится построение механизма и кинетической схемы окисления углеводородных газов.

При выполнении работы будут рассмотрены физические и химические свойства таких газов как пропан и 2-метилпропилен.

Целью данной курсовой работы является закрепление и углубление теоретических знаний по курсу: « Теория горения и взрыва», получение навыков практических расчётов процессов горения.

1. Характеристика физических и химических свойств газовых компонентов.

1) 2-метилпропилен СН₂=С-(СН₃ )₂— непредельный (ненасыщенный) углеводород ряда этилена, горючий газ, является изотопом бутилена. при +18°С представляет собой газообразное вещество, без цвета с резким запахом.

Химическая формула: C₃H₆.

1. Физические свойства:

2-метилропилен представляет собой газообразное вещество с низкой температурой кипения t_кип= -7 °C и температурой плавления

t_пл= −140,4 °C. Оптическая плотность d₂₀⁴= 0,5942 г/см³.

Молярная масса 42,08 г/моль

2. Химические свойства

Обладает значительной реакционной способностью. Его химические свойства определяются двойной углерод-углеродной связью. p-связь, как наименее прочная и более доступная, при действии реагента разрывается, а освободившиеся валентности углеродных атомов затрачиваются на присоединение атомов, из которых состоит молекула реагента. Все реакции присоединения протекают по двойной связи и состоят в расщеплении π-связи алкена и образовании на месте разрыва двух новых σ-связей.

 Получают из нефти и используют как исходное сырье для других органических соединений..

Бутены раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей; ПДК 0,15 мг/л. Горючи, взрывоопасны; т. всп. от - 80 до - 73 °С.

2-метилпропилен обладает всеми свойствами олефинов. Очень плохо растворим в воде. хорошо - в спирте и эфире

2) Пропан СН₃-СН₂-СН₃ – насыщенный углеводород, из класса алканов. Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов, при разделении попутного нефтяного газа, «жирного» природного газа, как побочная продукция при различных химических реакциях. Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен, малотоксичен, не имеет запаха, обладает слабыми наркотическими свойствами

Химическая формула: C₄H₈

1. Физические свойства:

Пропан представляет собой газообразное вещество с низкой температурой кипения t_кип= -42,1 °C и температурой плавления t_пл= -188°C. Плотность d₂₀⁴= 0,5005 г/см³.

Растворим в диэтиловом эфире, бензоле, хлороформе, растворимость в воде 6,5 мл газа в 100 мл воды (18 °C).

Молярная масса 40 г/моль

2. Химические свойства:

Пропан - типичный насыщенный алифатический углеводород; обладает большей реакционной способностью, чем метан и этан. При термическом крекинге (750-820 °С) разлагается с образованием метана,этана, этена и пропена; преобладает реакция образования этена.

Пределы воспламенения в смеси с воздухом 2,3-9,5% по массе, с кислородом 2,3-4,5%; ПДК 300 мг/M3. Вредно влияет на центральную нервную систему, при попадании на кожу жидкий пропан может вызвать обморожение.