天然气燃烧反应机理与爆炸极限Word文档下载推荐.docx
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2.天然气爆炸极限
在天然气与空气混合物中,如天然气浓度低于某一限度z氧化
反应产生的热量不足以弥补散失的热量,无法维持燃烧爆炸;
当燃气浓度超过某一限度时,由于缺氧也无法维持燃烧爆炸。
前一浓度限度称为着火下限,后一浓度限度称为看火上限。
着火上、下限又称爆炸上、下限,上、下限之间的温度范围称为爆炸范围。
单组分可燃气体的爆炸上、下限见表3-l-le
表3-1-1—些单一气体的燃烧特性
名称
烧烧反应式
理论空气需要量及耗氧量/(m3
/m3
干燃气)
理论烟气量Vt
/(m3
爆炸极限(20°
Cz101.325kPa)/%
燃烧热值温度/°
c
着火温度/°
空气
氧气
CO2
含量
H2
O含量
N2
Vt
下限
上限
氢
+0.502
=H2
O
2.28
0.5
1.0
1.88
2.88
4.0
75.9
2210
400
—氧化碳
C+0.5O2
=CO2
2.38
12.5
74.2
2370
605
甲烷
CH4
+202
=CO2
+2H2
9.52
2.0
7.52
10.52
5.0
15.0
2043
540乙快
C2
H2+2.502=2CO2
+H2
11.90
2.5
9.40
12.40
80.0
2620
335
乙烯
H4
+302
=2CO2
14.28
3.0
11.28
15.28
2.7
34.0
2343
425
乙烷
H6
+3.502
+3H2
16.66
3.5
13.16
18.16
2.9
13.0
2115
515
丙烯
C3
+4.502
=3CO2
21.42
4.5
16.92
22.92
11.7
2224
460丙烷
+502
+4H2
23.80
18.80
25.80
2.1
9.5
2155
450
丁烯
H8
+602
=4CO2
28.56
6.0
22.56
30.56
1.6
10.0
385正丁烷
C4
H10
+6.502
+5H2
30.94
6.5
24.44
34.44
1.5
8.5
2130
异丁烷
H10+6.502=4CO2+5H2
2118
460
戊烯
C5
+7.502
=5CO2
35.70
7.5
28.20
38.20
1.4
290
正戊烷
H12
+802
+6H2
38.08
8.0
30.08
41.08
8.3
260
苯
C6
H6+7.502=6CO2+3H2
37.20
4.3
45.5
1900
270
对于不含氧和不含惰性气体的燃气之爆炸极限可按下式近似计
算:
L=100/2(Vi
/Li
)
式中L——燃气的爆炸上、下限,%;
Li
——燃气中各组分的爆炸上、下限,%;
Vi
——燃气中各组分的体积分数,%o
对含惰性气体的燃气之爆炸极限可参阅图3-1-1~图3-l-3o从
图中可看出,一些可燃气体混入惰性气体后,其爆炸极限的上、下
限间的范围存在缩小的规律。
含有惰性气体的燃气之爆炸极限也可按下式近似计算:
式中Ld
——含惰性气体燃气的爆炸上、下限,%;
L——不含惰性气体燃气的爆炸上、下限,%;
Bi
——惰性气体的体积分数,%。
当天然气含有氧气时,可扣除氧含量及相应空气比例的氮含量,调整天然气各组分的体积分数,按式(3・1・2)近似计算其燃爆上、下限。
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