5 Расчетная часть.
5.1 Расчет показателей взрывоопасности газовой смеси.
Расчет показателей взрывоопасности газовой смеси проводится с помощью комплекса компьютерных программ HAZARD.
Комплекс HAZARD включает базу данных и четыре расчетных модуля:
1. Расчет КПР смесей индивидуальных и многокомпонентных горючих с воздухом.
2. Расчет состава многокомпонентной смеси в массовых процентах.
3. Расчет энтальпии сгорания заданного объема горючего в воздухе.
4. Расчет параметров горения и взрыва.
С помощью данной программы были рассчитаны следующие характеристики:
1. КПР индивидуальных газов и их смесей.
2. Массовый и мольный состав газовой смеси..
3. Элементный состав газовой смеси в г-ат/кг.
4. Коэффициент избытка окислителя.
5. Энтальпию сгорания смеси горючих с воздухом при Р=1 атм.
6. Параметры горения и взрыва.
Результаты расчеты представлены в таблице 2.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА |
ПРЕДЕЛЫ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ |
||||||||||||||||||
п.п. |
Горючее |
конц. |
С |
Н |
О |
Мв |
Ho, |
ОПЫТ |
|
|
|
||||||||
|
|
об% |
|
|
|
|
ккал/моль |
НКПВ |
ВКПВ |
||||||||||
1 |
СО |
29,41 |
1 |
0 |
1 |
28 |
-26,42 |
12,5 |
74,2 |
||||||||||
2 |
Н2 |
70,58 |
0 |
2 |
0 |
2 |
0 |
4 |
74,2 |
||||||||||
|
СМЕСЬ |
|
|
|
|
|
|
5 |
74,2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
ЭНТАЛЬПИЯ СГОРАНИЯ СМЕСИ ГОРЮЧИХ С ВОЗДУХОМ ПРИ Р=1 ат |
|
|
|
|||||||||||||||
|
Объем, м3 |
Число молей газа |
Hсг, |
|
|
|
|
||||||||||||
|
V0 |
V01 |
V02 |
n1 |
n2 |
nco2 |
nH2O |
МДж |
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
0,294 |
0,705 |
13,1 |
31,5 |
13,1 |
31,5 |
-12,8 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
СОСТАВ ВЗРЫВООПАСНЫХ СМЕСЕЙ ГОРЮЧИХ С ВОЗДУХОМ |
|
|
|
||||||||||||||
СОСТАВ |
Объемные % |
Массовые % |
моль/кг |
г-ат/кг |
0 |
|
|||||||||||||
|
f1 |
f2 |
x1 |
x2 |
n1 |
n2 |
C |
H |
O |
N |
|
|
|||||||
НКПВ |
1,47 |
3,53 |
1,47 |
0,25 |
0,53 |
1,25 |
0,53 |
2,5 |
14,71 |
53,98 |
6,4 |
|
|||||||
ВКПВ |
21,82 |
52,37 |
41,75 |
7,16 |
14,91 |
35,8 |
14,91 |
71,6 |
22,29 |
28,06 |
0,34 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
HAZARD |
|
|
ПРОДУКТЫ ГОРЕНИЯ, МОЛЬ/КГ |
|
|
|
|
Hсм, |
|
|
|
|||||||
|
СОСТАВ |
СО2 |
СО |
Н2О |
Н2 |
N2 |
O2 |
Cтв |
КДж/кг |
|
|
|
|||||||
|
НКПВ |
0,53 |
0 |
1,25 |
0 |
26,99 |
6,21 |
0 |
-58 |
|
|
|
|||||||
|
ВКПВ |
1,23 |
13,68 |
6,14 |
29,66 |
14,03 |
0 |
0 |
-1648 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
HAZARD |
|
ПАРАМЕТРЫ ГОРЕНИЯ И ВЗРЫВА |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
СОСТАВ |
Теплота кДж/кг |
Температура К |
Теплоемкость кДж/кгК |
|
|
|
||||||||||||
|
|
Qp |
Qv |
Tp |
Tv |
Cp |
Cp' |
Cv |
Cv' |
|
|
|
|||||||
|
НКПВ |
451 |
534 |
835 |
1054 |
1,35 |
0,84 |
1,07 |
0,56 |
|
|
|
|||||||
|
ВКПВ |
1834 |
1994 |
1233 |
1570 |
2,5 |
1,96 |
1,97 |
1,42 |
|
|
|
|||||||
Табл.2
Исходные данные
Состав смеси |
Метанол, синтез газ, Циркулирующий газ |
Давление в колонне |
P=5,2 МПа |
Температура в реакторе |
T=225 |
Диаметр реактора |
D=5,5 м |
Высота |
H=10,5 м |
Степень заполнения |
0,90 |
Температура окружающей среды |
Тo =25 |
Состав синтез-газа |
|
Состав циркулирующего газа |
|
