Теория горения и взрыва

Задача Составить уравнение реакции горения С₆Н₄N₂О₄ в воздухе.

Задача Составить уравнение реакции горения п-дихлорбензола С₄Н₄Сl₂ в воздухе.

Задача Составить уравнение реакции горения ацетилена С₂Н₂  в воздухе.

Задача Составить уравнение реакции горения C₆Н₈SО₃ в воздухе.

Задача Рассчитать объём воздуха, необходимый для сгорания 17 м³ ацетилена, объём и объемный состав продуктов горения, если коэффициент избытка воздуха составляет 1,5.

Дано:

С₂Н₂ – ацетилен;

V_г.г. = 17 м³;

a = 1,5.

Найти: V_в, V_п.г., j_п.г. ?

Решение:

1. Составляем уравнение реакции горения ацетилена в воздухе и определяем коэффициент β.

C₂H₂ + (2,5О₂ + 3,76N₂) → 2СО₂ + Н₂О + 2,5×3,76N₂

β = 2,5

2. Рассчитываем объём воздуха, необходимый для полного сгорания заданного объёма ацетилена......
   
   

Задача Рассчитать объём воздуха, необходимый для сгорания 2 кг каменного угля, имеющего состав в %:
углерод - 79,81;
водород - 5,63;
кислород - 10,12;
сера - 2,71;
зола - 1,73.
Если температура окружающей среды 17 ^оС, давление 100658 Па, коэффициент избытка воздуха 1,5. Определить объём и процентный состав продуктов горения.
Дано:
каменный уголь состава:
w(С) - 79,81%;
w(Н) - 5,63%;
w(О) - 10,12%;
w(S) - 2,71%;
w(зола) - 1,73% .
m = 2 кг;
a = 1,5; 
t = 17 ^оС;
Р = 100658 Па.
Найти: Vв; V п.г. ; φ_(п.г.)?

Задача Рассчитать объём воздуха, необходимый для сгорания 23 м³ смеси газов состава в % (об.): метан – 89 %; этан - 4,7 %; пропан – 3,7 %; оксид углерода (IV) - 2,4 %; азот - 0,2 %. Определить объём и процентный состав продуктов горения, если коэффициент избытка воздуха равен 1,5.

Дано: смесь газов следующего состава:

φСН₄ = 89 %; φС₂Н₆ = 4,7 %;  φС₃Н₈ = 3,7 %;  φСО₂ = 2,4 %; φN₂ = 0,2 %.

V_гсм = 23 м³,

a = 1,5.

Найти: V_в, V_пг, φ_пг ?

Решение

1. Составляем уравнения реакции горения горючих компонентов газовой смеси в воздухе и определяем стехиометрические коэффициенты β. Среди газов, входящих в состав смеси, гореть способны метан СН₄ (обозначим его цифрой 1), этан С₂Н₆ (2) и пропан С₃Н₈ (3). Азот до 2000 ⁰С в реакцию горения не вступает, углекислый газ также не горит.

СН₄  + 2(О₂ + 3,76 N₂) → СО₂ + 2Н₂О + 7.52 N₂           β₁ = 2

С₂Н₆ + 3,5(О₂+ 3,76 N₂)  _→ 2СО₂ + 3Н₂О + 3,16 N₂      β₂= 3,5

С₃Н₈ + 5(О₂ + 3,76 N₂) → 3СО₂ + 4Н₂О + 18.80 N₂       β₃= 5

....

Задача Рассчитать по следствию закона Гесса низшую теплоту сгорания и адиабатическую температуру горения диэтилового эфира, если коэффициент избытка воздуха составляет 1,3.

Дано:

С₄Н₁₀О – диэтиловый эфир

a=1,3

Найти: Q_н, Т_г?

Решение

1. Составляем уравнение реакции горения диэтилового эфира в воздухе

С₄Н₁₀О + 6(О₂ + 3,76N₂)  → 4СО₂ + 5Н₂О + 6×3,76N₂            β = 6

Таким образом, по уравнению реакции находим, что при сгорании 1 моль диэтилового эфира выделяется 4 моль углекислого газа и 5 моль воды ......

Задача  Рассчитать низшую теплоту сгорания и действительную температуру горения каменного угля состава, масс. %: углерод - 75; водород - 4,5; кислород - 3,5; азот - 2; сера - 4,5; влага - 3; зола - 7,5. Горение протекает при нормальных условиях с коэффициентом избытка воздуха 1,3. Недожог составляет 5 %, а потери тепла излучением – 10 % от низшей теплоты сгорания.

Дано: каменный уголь состава:

w_С = 75 %; w_Н = 4,5 %; w_О = 3,5 %; w_N = 2 %; w_S = 4,5 %; w_W = 3 %; w_A =7,5%;

Нормальные условия.

a = 1,3%;

недожог 5%;

потери тепла излучением 10%

Найти: Т_г, Q_н?

Решение

1. Определяем количество тепла, затраченного на нагрев продуктов горения.

а) По формуле Д.И.Менделеева находим низшую теплоту сгорания каменного угля.

Q_н= 339,4 × ω_С + 1257 × ω_Н - 108,9(ω_О + ω_N - ω_S) - 25,1(9×ω_Н + ω_W) =

 = 339,4 × 75 + 1257 × 4,5 - 108,9(3,5 + 2 - 4,5) - 25,1(9 × 4,5 + 3) = 29910,75 кДж/кг

Задача  Рассчитать концентрационные пределы распространения пламени смеси, состоящей из 30 об. % пропана и 70 об. % этана.

Дано:

Обозначим С₃Н₈ цифрой 1, С₂Н₆ – 2.

φ1 = 30 %; φ₂ = 70 %.

Найти: φ_н(в)1, φ_н(в)2 , φ_н(в)см ?