Задача 6

Начертить зависимость КПР 2-метил-2-бутанол от концентрации флегматизатора.

Решение.

Для того чтобы начертить зависимость КПР от концентрации флегматизатора, необходимо рассчитать минимальную флегматизирующую концентрацию (МФК) и концентрационные пределы распространения (КПР).

1. Рассчитаем МФК:

_МФК = n_Ф∙100 = 16,79∙100 = 56,55%.

n_Г + n_О2 + n_N2 + n_Ф 1 + 2,5 + 9,4+ 16,79

2. Рассчитаем концентрацию горючего в точке флегматизации:

_Г(Ф) = n_Г∙100 = 1∙100 =3,37 %.

n_Г + n_О2 + n_N2 + n_Ф 1 +2,5 +9,4 + 16,79

3. Рассчитаем КПР:

_Н = 100 = 100 = 3,79 %;

an+ b 8,684∙2,5+4,679

_В = 100 = 100 = 22,54 %;

an+ b 1,550∙2,5+0,560

Задача 7

Рассчитать минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК) 2-метил-2-бутанол.

Решение.

1. Запишем химическое уравнение горения 2-метил-2-бутанол

С₅Н₁₂O +2,5 (О₂ + 3,76N₂) = 5CO +6H₂O + 2,5∙3,76N₂,

2. Рассчитаем МВСК:

_МВСК = n_О2∙100 = 2,5∙100 = 8,4 %.

n_Г + n_О2 + n_N2 + n_Ф 1 +2,5 +9,4 +16,79

Ответ: _МВСК = 8,4%.

Задача 8

Определить значения температурных пределов распространения пламени 2-метил-2-бутанол.

Решение.

1. Рассчитаем нижний и верний концентрационные пределы распространения пламени (НКПР) 2-метил-2-бутанол:

_Н = 100 = 100 = 3,79 %;

an+b 8,684∙2,5+4,679

_В = 100 = 100 = 22,54 %;

an+b 1,550∙2,5+0,560

2. Определим, какому давлению насыщенного пара соответствует значение нижнего концентрационного предела:

Р_Н = _НР₀

100

Р_Н = 3,79 ∙ 101,3 = 3,84 кПа.

100

3. Воспользуемся уравнением Антуана, чтобы найти значение НТПР:

lgP = A - B ;

C + t

Решим уравнение Антуана относительно t:

t = B - С;

А + lgP

t_Н = 1252,216 - 180,301 = - 2,1⁰С = 270,9К.

6,44711+0,58

Р_в = 22,54∙ 101,3 = 22,8 кПа.

100

t_в = 1252,216 - 180,301 = - 19,9⁰С = 53,9К.

6,44711+1,36

Ответ: t_Н = 270,9 К. t_в= 53,9К.

Задача 9

Вычислить температуру самовоспламенения 2-метил-2-бутанол.

Решение.

1. Запишем структурную формулу соединения, нумеруем все атомы углерода:

2. В молекуле соединения 3 концевых метильных групп СН₃ и одна OH группа, т.е. М_Р = 4. Определим число цепей:

m = M_P(M_P – 1) = 4(4 – 1) =6 .

2 2

3. Найдем эти цепи и установим их длину. Составим таблицу

Углеродная цепь, mi	1-6	1-4	1-5	6-4	6-5	5-4
Длина цепи, li	3	4	3	4	3	4

4. Определим средне арифметическое значение длины углеродных цепей

l_СР = 3∙4 + 3∙3 = 3,5

6

5. С помощью табл. VII приложения находим температуру самовоспламенения 2-метил-2-бутанол по значению средней длины цепи в молекуле соединения и рассчитаем температуру самовоспламенения:

Т_СВ = 300-38∙√( l_ср - 5)=717 К = 444^оС

Ответ: Т_СВ = 444^оС