Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска


Наименование:


контрольная работа Теория горения и взрыва

Информация:

Тип работы: контрольная работа. Добавлен: 10.05.2013. Год: 2012. Страниц: 9. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):



 
 
 
МИНИСТЕРСТВО  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО ДЕЛАМ  ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ
И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ
Уральский институт ГПС МЧС России
Кафедра химии  и процессов горения
 
 
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
По дисциплине:
Теория горения  и взрыва
 
Екатеринбург
2011
 
Задание № 1
 
Рассчитать  объём воздуха и продуктов  горения (в об. %), образующихся при сгорании 10 кг вещества (таблица 2), если горение происходит при заданных условиях (таблица 2) и коэффициенте избытка воздуха a (табл. 2). Объём продуктов горения считать приведённым к заданным условиям.
Табл.2
варианта
формула
t °С
P, кПа
Название
вещества
7
Этиленгликоль
С2Н4 (ОН)2
40
110,0
1,7

 
Решение.
 
    Составляем уравнение реакции  горения этиленгликоля в воздухе:
С2Н4 (ОН)2 + 2,5 (О2 + 3,76 N2) = 2CО2 + 3Н2О + 2,5?3,76 N2
    Объём воздуха, необходимый для сгорания 1 кг этиленгликоля рассчитываем по формуле: , учитывая при этом, что масса одного киломоля этиленгликоля составляет 62 кг/кмоль. Так как горение происходит при заданных условиях, для определения объема, который занимает 1 кмоль воспользуемся уравнением идеальных газов : , откуда , Po=101,3 кПа,To=273K
3/кг)
3/кг)
    Действительный объём воздуха, пошедшего на сгорание 1 кг этиленгликоля рассчитывается с учётом коэффициента избытка воздуха a:
3/кг)
4. Избыток воздуха составит:
3/кг)
    Теоретический объём продуктов горения рассчитываем по формуле:
3/кг)
    Действительный объём продуктов горения составит:
3/кг)
    Объём воздуха практически необходимого для сгорания 10 кг этиленгликоля составит соответственно 77,4 м3 (7,74 ? 10), при этом выделится 86,9 м3 продуктов сгорания.
    Рассчитаем состав продуктов горения.
Учитывая, что горение протекает  с избытком воздуха, то при расчёте  количества молей продуктов горения  учитывается избыточное число молей  кислорода и азота  ( и ):  
nобщ = =
   

=
.
 
Ответ: на сгорание 10 кг этиленгликоля необходимо 77,4 м3 воздуха, при этом образуется 86,9 м3 продуктов горения, из которых СО2 – 8,8 %, Н2О – 13,2 %, N2 – 70,3 %.
 
 
Задание №3
 
Определить  объём и состав продуктов горения (в об. %) смеси газов (табл. 4), если горение происходит при коэффициенте избытка воздуха.
Табл.4
Состав
смеси, %
                                              Номер варианта
7
Оксид углерода
-
Водород
-
Метан
-
Этан
24
Пропан
-
Бутан
-
Этилен
16
Пропен
-
Ацетилен
10
Углекис-лый газ
10
Азот
15
Кислород
25
a
1,2

 
Решение.
    Составляем уравнения реакций горения смеси горючих газов в воздухе:
 
C2H5Cl + 3(O2 + 3,76 N2) = 2 CO2 + 2 H2O + HCl + 3 ? 3,76 N2
 
C4H4S + 6(O2 + 3,76 N2) = 4 CO2 + 2 H2O + SO2 + 6 ? 3,76 N2
 
CH3NH2 + 2,25 (O2 + 3,76 N2) =  CO2 + 2,5 H2O + 0,5 N2 + 2,25 ? 3,76 N2
 
    Рассчитаем теоретические объёмы воздуха и продуктов горения  при полном сгорании 1 м3 газовой смеси по формуле:
 (м33)

    Рассчитаем действительные объёмы воздуха и продуктов горения  с учётом 20 % - ного избытка воздуха (a = 1,2).
 (м33)
 (м33)
    Рассчитаем состав продуктов горения.
Учитывая, что горение протекает с избытком воздуха, то при расчёте количества молей продуктов горения учитывается  избыточное число молей кислорода  и азота  ( и ):  
nобщ = =
   

=
.
 
Ответ: На сгорание 1м3 смеси газов заданного в условии состава требуется 7,55 м3 воздуха, при этом образуется 12,91м3 продуктов горения,  из которых углекислый газ и пары воды составляют по 11,03%, а азот 74,64 % от общего объема.
 
 
Задание №5
 
Методом последовательных приближений рассчитать адиабатическую температуру горения  для стехиометрической смеси  горючего вещества с воздухом (табл. 6)
Табл. 6
Номер варианта
Горючее вещество
Химическая формула
7
Пропилацетат
С5Н10О2

 
Решение.
    Составляем уравнение реакции горения пропилацетата в воздухе:
 
С5Н10 О2 + 6,5 (О2 + 3,76 N2) = 5CО2 + 5Н2О + 6,5?3,76 N2
 
    Объём продуктов горения составляет:
     
Таким образом, общий объём продуктов горения
.
3.   Теплота образования пропилацетата в справочниках отсутствует, поэтому ее рассчитаем. По закону Гесса, теплота реакции равна сумме теплот образования продуктов реакции за вычетом теплот образования исходных веществ.
Поэтому записываем реакцию  образования пропилацетата:
CH3COOH + C3H7OH = CH3COOC3H7 + H2O
Далее по справочнику определяем теплоту образования уксусной кислоты, пропилового спирта, воды (жидк.):
      ?Qобр(CH3COOH) = 484.2 кДж/моль 
       ?Qобр(C3H7OH) = 307.19 кДж/моль 
       ?Qобр(H2O) = 286.3 кДж/моль 
Теплота реакции этерификации ?Q(реакц) = 8.9 кДж/моль. 
?Q(реакц) = ?Qобр(H2O) + ?Qобр(CH3COOС3Н7) - ?Qобр(CH3COOH) - ?Qобр(C3H7OH) ,  
откуда теплота образования пропилацетата: 
?Qобр(CH3COOС3Н7) = ?Qобр(CH3COOH) + ?Qобр(C3H7OH) - Qобр(H2O) + ?Q(реакц)=
=484.2+307.19-286.3-8.9=496,19 кДж/моль.
Так как  |?Q|=|-?H|, следовательно ?H = -496,19кДж/моль
4. Подставляя полученные данные, рассчитаем низшую теплоту сгорания пропилацетата по следствию из закона Гесса:
 
    Так как теплопотери отсутствуют, то всё выделившееся тепло идёт на нагрев продуктов горения. Среднее теплосодержание 1 моля продуктов горения Нср будет составлять:
 (кДж/моль)
    Воспользовавшись зависимостью теплосодержания газов от температуры (табл. IX приложения к методическим рекомендациям), можно установить какой температуре соответствует такое теплосодержание. Лучше всего это сделать , ориентируясь на азот, так как его больше всего в продуктах горения. Из табл. IX видно, что при температуре 1900°С теплосодержание азота 63,1 кДж/моль. Уточним, сколько потребовалось бы тепла, чтобы нагреть продукты горения до такой температуры. При Т1 = 1900 °С
 

(кДж/моль)
Но  это больше, чем выделилось тепла  в результате реакции горения  , поэтому можно сказать, что температура горения меньше, чем 1900 °С. Определим, сколько потребуется тепла для нагревания продуктов горения до 1700 °С.

Но  и  , значит Тг < 1700°С
При температуре 1600°С

 уже меньше, чем  , из этого можно сделать вывод, что температура горения этанола имеет значение между 1700 и 1600°С. Уточним эту температуру линейной интерполяцией между двумя этими ближайшими значениями:
или 1934,3 К
 
Ответ: адиабатическая температура горения пропилацетата составила 1934,3 К
 
Задание №7
 
Рассчитать, какое минимальное количество горючей  жидкости (табл. 8) должно испариться в  закрытом помещении объёмом Vп при нормальных условиях, чтобы создалась взрывоопасная концентрация горючих паров. Условно принять, что пары горючей жидкости равномерно распределены в объёме помещения. Нижний концентрационный предел распространения пламени рассчитать по предельной теплоте сгорания.
Табл.8
Номер варианта
Название горючей жидкости
Химическая формула
Объём помещения, м3
7
Пропанол
С3Н7ОН
800

 
Решение.
    Составляем уравнение реакции горения пропанола в воздухе:
 
С3Н7ОH + 4,5 (О2 + 3,76 N2) = 3 СО2 +4 Н2О + 4,5 *3,76 N2
 
    Рассчитываем низшую теплоту  сгорания пропанола по закону Геса ( теплоты образования веществ взяты из приложения к методическим рекомендациям):

Qн = 396,9?7 + 242,2?7 – 307,19 = 1853,1 кДж/моль (справочные данные 1852 кДж/моль).
 
    Поскольку предельная теплота  сгорания выражена в кДж/м3 и составляет 1830 кДж/м3, то и низшую теплоту сгорания выражаем в кДж/м3, учитывая что объём одного моля пропанола при нормальных условиях составляет 0,0224 м3:

4. Рассчитываем НКПРП пропанола, учитывая что предельная теплота сгорания для большинства горючих веществ одинакова и равна 1830 кДж/м3:

5. Рассчитываем объём паров пропанола, необходимого для создания НКПРП в ёмкости объёмом 800м3:

6. Рассчитываем количество пропанола, при испарении которого в ёмкости объёмом 800 м3 создаётся минимальная взрывоопасная концентрация (т.е. НКПРП), учитывая, что 1 моль пропанола (М = 60 г/моль) при нормальных условиях занимает объём 0,0224 м3:

Ответ: для образования в ёмкости объёмом 800 м3 минимальной взрывоопасной концентрации пропанола в ней должно испариться 46,5 кг вещества.
 
 
 
 
 
 
 
 
Задание №11
 
Рассчитать  температуру  вспышки или температуру  воспламенения горючей жидкости (табл. 12) по формуле В.И. Блинова. Сравнить найденное значение с экспериментальным, взятым из справочника.
Табл. 12
Название жидкости
Химическая формула
Определяемый параметр
7
Бутанол
С4Н9ОН
Температура воспламенения

 
Решение.
 
    Для решения задачи по формуле В.И. Блинова необходимо иметь значение коэффициента n - число молей кислорода, необходимое для полного сгорания одного моля паров бутанола, для чего записываем уравнение реакции горения бутилового спирта:
 
C4H9OH + 6(О2+ 3,76N2) = 4СО2 + 2Н2О + 6·3,76N2,  откуда n = 6.
 
    Из формулы В.И. Блинова

вычислим произведение   , где D0 определяем по таблице IV приложения к методическим рекомендациям. D0=0.0681(м2/с)
При определении Твосп параметр А = 53,3  (К?Па.м2)/с, поэтому

3. Найдем  такую температуру, при которой  произведение РТ будет равно 1304,5 кПа·К. Тогда найденное значение температуры будет соответствовать температуре воспламенения.
Воспользуемся для этого зависимостью давления насыщенного пара от температуры жидкости, приведенной в таблице XI приложения к методическим рекомендациям. Для бутанола при Т1 = 314,5 К давление паров составляет Р1 = 2,666 кПа, а Р1Т1 =838,46 кПа?K. Это меньше, чем РвоспТнп. При Т2 = 326,4 К давление паров Р2 = 5,332 кПа, а Р2Т2= =1740,37  кПа?К. Это уже больше, чем РвоспТнп. Значит, Твосп имеет значение между Т1 и Т2. Найдём его методом интерполяции:

Сравнение полученного  значения с экспериментальным (314 К) показывает, что погрешность расчета по формуле В. И. Блинова для бутанола составляет  6,7 К.
Ответ: температура воспламенения бутанола 320,7 К.


и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением оригинальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.