【安全课件】第5章可燃液体的燃烧

火灾发展的规律第四章可燃气体的燃烧第五章可燃液体的燃烧第六章可燃固体的燃烧第五章可燃液体的燃烧第一节液体的蒸发第二节闪燃与爆炸温度极限第三节液体的着火第四节可燃液体稳定燃烧第五节沸溢和喷溅第六节液滴的蒸发和燃烧第一节液体的蒸发一、液体蒸发过程二、蒸气压三、蒸发热四、液体的沸点一、液体蒸发过程一定温度下，液体的蒸发和凝结存在着动态的平衡二、蒸气压1.一定温度下，液体蒸发和凝结达动态平衡时，蒸气产生的压力。2.蒸气压大小与液体分子之间引力大小有关。分子量越大，色散力越大，蒸气压越小3.同种物质的蒸气压与温度的关系遵循克-克方程/00303.2lglnCRTPCRTP4.多组分液体任一组分的压力可借助拉乌尔定律求得AAAxPP0三、蒸发热1.为什么蒸发过程需要吸收热量？2.物质的蒸发热主要取决于哪个因素？四、液体的沸腾1.蒸发与沸腾的有何区别和联系？2.液体的沸点随外界压力升高而（）A升高B降低C不变第二节液体的闪燃与爆炸温度极限1.温度越高，液体上方蒸气的浓度（）A升高B降低C不变2.在一定温度下，液体上方可燃蒸气浓度达到爆炸下限时，是否可以燃烧？3.如果温度较低，能否形成稳定的燃烧（火焰能否持续存在）？一、闪燃和闪点1.闪燃：可燃液体蒸气与空气混合气体遇火源发生一闪即灭的现象2.发生闪燃的原因：液体蒸发速度小于燃烧速度3.闪点：可燃液体发生闪燃时的温度第二节液体的闪燃与爆炸温度极限二、同类液体闪点变化规律（主要取决于分子间色散力的大小）1.同系物分子量越高，色散力越高（）闪点（）A升高B降低C越小D越大2.同系物沸点升高，闪点（）A升高B降低3.同系物比重增大，闪点（）A升高B降低4.同系物蒸气压降低，闪点（）A升高B降低5.正构体比异构体的闪点（）A高B低三、混合液体闪点1.两种完全互溶可燃液体的闪点低于平均值，且接近含量大组分的闪点2.不可燃液体的加入，使可燃液体的闪点升高四、闪点计算1.波道查公式2.根据碳原子数3.道尔顿---所需氧原子数4.根据布里诺夫公式计算5.利用爆炸下限计算闪点6.根据克-克方程计算闪点四、闪点计算)(7.736946.0CttObf单位为1.波道查公式2.根据碳原子数cfnt10410)3.277(23.道尔顿公式---所需氧原子数)1(76.4.1NPPf例题5-2已知大气压力为1.01325Pa，试计算苯的闪点。CtPaPaCCPaPNOHCOOHCOfOOf7.141058.9905.195058.9900.1498205.19505.99010~20650.149811576.411001325.115365.7522266：根据插值法求得闪点为。和的蒸气压分别为：得：苯在查表）（）（代入得：因此解：4.根据布里诺夫公式计算可燃液体的闪点分子摩尔数一摩尔可燃液体所需氧的扩散系数可燃液体蒸气在空气中仪器常数00DADAPPf例题5-3已知甲苯的闪点为5.5ºC，求苯的闪点CtPDDPPPPOffffff153147313335.7077.090709.0213335.51026.88919.169388965100）插值法求闪点（求）（求）查表解：（苯甲苯苯甲苯甲苯苯苯甲苯甲苯5.利用爆炸下限计算闪点可燃液体蒸气爆炸下限LLPPf100例题5-4已知乙醇的爆炸下限为3.3%，求乙醇的闪点CtCPOfOf6.1020~1065233441001001325.13.313之间，插值法求闪点对应温度在查表）（）解：（6.根据克-克方程计算闪点/00303.2lglnCRTPCRTP四、爆炸温度极限（一）爆炸温度极限蒸气爆炸浓度上下限所对应的液体温度（二）爆炸温度极限的意义（三）爆炸温度极限的计算（同闪点计算）（四）爆炸温度极限的影响因素1.可燃液体性质2.压力3.水分和其他物质含量4.火源强度和点火时间1.t下小于最高室温的液体，爆炸2.t下大于最高室温的液体，爆炸3.t上小于最低室温的液体，饱和蒸气不爆炸，非饱和蒸气爆炸小结：1.液体的蒸发过程、蒸气压、蒸发热及沸点2.闪燃、闪点、可燃液体闪点变化规律3.闪点计算4.可燃液体爆炸温度极限、意义及影响因素第五章可燃液体的燃烧第一节液体的蒸发第二节闪燃与爆炸温度极限第三节液体的着火第四节可燃液体稳定燃烧第五节沸溢和喷溅第六节液滴的蒸发和燃烧第三节液体的着火一、可燃的液体的引燃、火焰传播速度的影响因素二、可燃的液体的自燃、自燃点及影响因素三、同系物自然点的变化规律一、可燃的液体的引燃可燃液体蒸气和空气的混合物在一定温度下，与火源接触发生连续燃烧的现象（一）引燃的条件（可燃液体的蒸发速率大小）VlElLQQfGc液体的蒸发热液体接受到的总热量实际液体蒸发速度0)(lElVQQGLfc变形为：lVlElGLQQfGc如果引燃成功，则：0)(lElVQQGLc，可燃液体不能被引燃如果，可燃液体可以被引燃如果则：令：00,)(SSSQQGLclElV注意：引燃能否成功与外界点火源关系极大。（二）引燃的方式1.闪点小于室温的液体称为低闪点液体（），请问室温条件下，如果有火源能否点燃成功？A能B不能2.闪点高于室温的液体称为高闪点液体，请问室温条件下，其蒸气浓度与爆炸浓度下限的关系如何？电火花能否使液体引燃成功？A大于B小于C能D不能3.要使高闪点液体引燃成功？可以采用何种方式？a.将液体整体加热b.利用灯芯点火（用小火焰火小的灼热体紧靠液面加热）灯芯作用原理：1.毛细作用将液体吸附于灯芯上。限制了对流，有利于蓄热，很容易将温度升高至燃点。2.灯芯周围的液体被加热后，表面张力降低，周围液体产生回流。将使液体温度升高。附近液体温度达到燃点时，火焰开始向整个液面传播。火焰在液面上传播存在脉冲现象。影响火焰向前传播的因素有那些？1.液体性质2.液体温度3.液层厚度SVLSTSL1mm1.什么叫液体的闪燃？可燃液体为什么会出现闪燃现象？2.决定液体闪点的主要因素是什么？3.闪点是如何随分子量：沸点；密度；蒸气压而变化的？4.有机物的正构体和异构体的闪点有何关系？5.闪点计算公式有几个？其中道尔顿公式是如何计算闪点的？6.如何利用爆炸下限求液体的闪点？7.何谓爆炸温度极限？8.常温下爆炸温度下限高于室温的液体会不会爆炸？如果低于室温呢？爆炸上限低于室温的液体爆炸性如何？9.液体着火的方式有几种？10.液体引燃成功的条件是什么？11.什么叫液体的自燃？12.液层厚度如何影响火焰的传播速度？二、可燃的液体自燃自燃着火：没有火源作用，仅靠外界加热而引起着火的现象（一）自燃点的影响因素1.压力增大，自燃点（）A升高B降低2.蒸气浓度升高，自燃点如何变化？（）A升高B降低C先降低后升高D先升高后降低3.含氧量越高，自然点（）A越高B越低4.催化剂如何影响液体的自然点？5.容器的K越大，自然点（）A升高B降低6.容器的直径增大，自然点将（）A升高B降低C先降低后升高D先升高后降低（二）同类液体自燃点的变化规律1.分子量越高，自然点（）A升高B降低2.正构体的自燃点（）异构体A大于B小于3.饱和烃的自燃点比非饱和烃（）A高B低4.含氧衍生物的自燃点比相应的烷烃（）A高B低5.醇的自燃点比相应C数目的醛（）A高B低6.环烷烃的自燃点比相应C数目的烷烃（）A高B低注意：闪点和自燃点变化规律完全相反，原因在于：决定闪点大小的是（），而决定自燃点大小的是（）A分子间作用力B化学键的强弱C燃烧反应活化能ABC一、液体的燃烧速度二、液体稳定燃烧的火焰特征第四节可燃液体的稳定燃烧1.液体燃烧的线速度2.液体燃烧的质量速度3.影响燃烧速度的因素（6）1.火焰的燃烧状态2.火焰的倾斜度3.火焰的高度4.火焰的温度5.火焰内气体流动6.火焰的辐射液体燃烧过程示意图一、液体的燃烧速度（一）液体燃烧的线速度（二）液体燃烧的质量速度)]/([)/(2hmkgtsgGhmmtHV（三）影响燃烧速度的因素)(12''ttCLQGPV1.液体的初温t12.容器直径3.液体高度4.液体含水量5.有机同系物液体密度（挥发性大小）6.风的影响radconvcondFqqqQ2.容器直径对燃烧速度的影响)(12''ttCLQGPV)(1LFcondTTDKq)(422LFconvTTDKq)]exp(1)[(444423DKTTDKqLFrad235)]exp(1)[()()(444443212''DKTTKTTKDTTKDqQLFLFLFF容器直径对可燃液体燃烧速度的影响规律1.液面接受到火焰的热量有三种途径，与容器的直径有很大关系2.当直径很小时（0.03m），液体接受的热量主要以壁面导热为主。随直径减小，液面接受的热量越多，蒸发速度越快，液体的燃烧速度越快3.当直径很大时（1.0m），火焰为湍流状态，液体接受的热量主要以火焰的辐射传热为主。燃烧速度趋于定值4.直径在0.03~1.0m时，随直径增大，燃烧状态从层流过度为湍流，燃烧速度先减小，而后增加。直径为0.1m时，燃烧速度达到最小值。燃烧速度（mmm/min）1310100油灌直径（cm）1.直径在什么范围时，燃烧速度随直径增加而减小？2.直径在什么范围时，燃烧速度和直径无关？3.直径在什么范围时，燃烧速度随直径增加而增大？（三）影响燃烧速度的因素1.液体的初温t12.容器直径3.液体高度4.液体含水量5.有机同系物液体密度（挥发性大小）6.风的影响：液面距离容器上口边缘的距离二、液体稳定燃烧的火焰特征1.火焰的燃烧状态2.火焰的倾斜度3.火焰的高度4.火焰的温度5.火焰内气体流动6.火焰的辐射：容器直径的影响1.无风0~5O2.风速》4m/s时，倾斜角度：60~70O层流：H/D随D的增大而减小湍流：H/D与D几乎无关HT距离液面不同高度的温度分布油蒸气的吸收作用空气卷入DQHC02.123.05/2第五章可燃液体的燃烧第一节液体的蒸发第二节闪燃与爆炸温度极限第三节液体的着火第四节可燃液体稳定燃烧第五节沸溢和喷溅第六节液滴的蒸发和燃烧第五节沸溢和喷溅一、原油的性质二、单组分液体燃烧时热量的传递规律三、原油燃烧时热量的传递规律四、原油燃烧时沸溢和喷溅一、原油的性质原油是不同沸点和比重的烃类的混合物，此外还有部分的高分子物质及少量的水。1.初沸点：原油中比重最轻的烃类沸腾时的温度。2.终沸点：原油中比重最重的烃类沸腾时的温度。3.沸程：不同比重不同沸点的馏分转变为蒸气的最低沸点和最高沸点的温度范围。4.轻组分：原油中比重最轻、沸点最低的很少一部分烃类5.重组分：原油中比重最重、沸点最高的很少一部分烃类二、单组分液体燃烧时热量的传递规律单组分液体和沸程较窄的混合液体在很短时间内形成稳定的燃烧。且燃烧速度基本不变。1.由于热量向内部传递，所以液面温度接近沸点但比沸点低2.液面的加热层很薄TXTOTSdxdTVdxTddxdTcVdxTdK22220,,;,00dxdTTTxTsTx)exp(xVTTTTs积分得：结论：（1）液层的温度分布与液体的性质有关（2）沸点越高，加热层越厚三、原油和重质油品燃烧时热量的传递规律（一）热波：在原油和重质石油产品燃烧过程中，重质组分携带热量向液体深层沉降时形成的热的锋面。（二）热波特性1.在下降过程中温度逐渐升高（150oC~315oC）2.热波下降速度大于液体的燃烧速度（三）热波的破坏作用使油品中水大量蒸发，发生沸溢和喷溅。（四）影响热波速度的因素：1.油品的组成2.油品含水量3.油灌的直径4.灌内的油品液位轻组分越高，热波速度越快粘度的影响2.5m随直径升高而增