气体.液体的热值计算

可燃物质的热值是用量热法测定出来的,或者根据物质的元 素组成用经验公式计算。

Q=(1000*Q燃烧)/22.4 (1—1)

1. 可燃物质如果是气态的单质和化合物,其热值可按下式计算, 式中:Q ——每1m 3可燃气体的热值,J /m 3;

Q 燃烧——每摩尔可燃气体的燃烧热,J /mol 。

[例1] 试求乙炔的热值。

[解] 从表1—2中查得乙炔的燃烧热为130.6×104J /mol ;代入公式(1—1)

答:乙炔的热值为5.83×107J/m3。

2. 可燃物质如果是液态或固态的单质和化合物,其热值可按下式计算:Q=(1000*Q燃烧)/M (1—2)

式中:M ——可燃液体或固体的摩尔质量。

[例2]试求苯的热值;(苯的摩尔质量为78)

[解〕从表1—2查得苯的燃烧热为328X104J /mol ,代入公式(1—2) 答:苯的热值为4.21×107J /kg 。

3. 气体质量计算

M=摩尔量×气体储存压力(Mpa) ×储罐容积(m 3)/8.314×(273+t0) 或:储罐压力(kg) ×储罐容积(m 3)=该气体常态下标立方米 如氢气瓶储存压力为:150kg ×储罐容积为0.04(m 3)=6m3

例1:

制氧车间氢气站设有容积20m 3氢气罐一个,事故预测时按超压(10Mpa )

计算氢气量。氢气储罐大规模破裂时,气体泄漏形成气云,达到爆炸极限时遇激发能源即可发生气体爆炸,对气体爆炸,按超压-冲量准则预测蒸气云爆炸事故后果。

蒸气云爆炸总能量

蒸气云爆炸总能量由下式计算:

E=1.8 aVf q f

式中:1.8-地面爆炸系数;

a -可燃气体蒸气云的当量系数,取0.04;

Vf ——事故发生时氢气量为V f =2000 Nm3

q f ——氢气燃烧热,Q f =12770 kJ/m3。

经计算:E=1.8×0.04×2000×12770 = 1839 MJ

【E=919.44×容积= MJ 】

2)蒸气云爆炸当量

蒸气云TNT 当量由下式计算:

W TNT = E/QTNT

式中:Q TNT —TNT 爆炸热,取Q TNT =4520 kJ/kg。

W TNT =1839000/4520=407 kg

4. 计算燃烧热和爆炸实例

甲苯质量W f =10530kg ;甲苯燃烧热Q f =3905kJ/mol,甲苯的摩尔质量为92g/mol;

(1)燃烧放出的热量

甲苯燃烧放出的热量

Q 热=W f *Q f =3905kj /mol ⨯10530kg =42445.7kJ/kg×10530kg= -392⨯10kg /mol

4.46×108 kJ

(2)爆炸时的TNT 当量数

W TNT =α*W f *Q f

Q TNT 0. 03*4. 46⨯108k j ==2970kg =2. 97t 4500kg /kj

式中:α=效率因子;甲苯取α=0.03

Q TNT ——TNT 平均爆破能量,取Q TNT =4500KJ/Kg

甲苯爆炸时TNT 当量数为2.97t 。

可燃物质的热值是用量热法测定出来的,或者根据物质的元 素组成用经验公式计算。

Q=(1000*Q燃烧)/22.4 (1—1)

1. 可燃物质如果是气态的单质和化合物,其热值可按下式计算, 式中:Q ——每1m 3可燃气体的热值,J /m 3;

Q 燃烧——每摩尔可燃气体的燃烧热,J /mol 。

[例1] 试求乙炔的热值。

[解] 从表1—2中查得乙炔的燃烧热为130.6×104J /mol ;代入公式(1—1)

答:乙炔的热值为5.83×107J/m3。

2. 可燃物质如果是液态或固态的单质和化合物,其热值可按下式计算:Q=(1000*Q燃烧)/M (1—2)

式中:M ——可燃液体或固体的摩尔质量。

[例2]试求苯的热值;(苯的摩尔质量为78)

[解〕从表1—2查得苯的燃烧热为328X104J /mol ,代入公式(1—2) 答:苯的热值为4.21×107J /kg 。

3. 气体质量计算

M=摩尔量×气体储存压力(Mpa) ×储罐容积(m 3)/8.314×(273+t0) 或:储罐压力(kg) ×储罐容积(m 3)=该气体常态下标立方米 如氢气瓶储存压力为:150kg ×储罐容积为0.04(m 3)=6m3

例1:

制氧车间氢气站设有容积20m 3氢气罐一个,事故预测时按超压(10Mpa )

计算氢气量。氢气储罐大规模破裂时,气体泄漏形成气云,达到爆炸极限时遇激发能源即可发生气体爆炸,对气体爆炸,按超压-冲量准则预测蒸气云爆炸事故后果。

蒸气云爆炸总能量

蒸气云爆炸总能量由下式计算:

E=1.8 aVf q f

式中:1.8-地面爆炸系数;

a -可燃气体蒸气云的当量系数,取0.04;

Vf ——事故发生时氢气量为V f =2000 Nm3

q f ——氢气燃烧热,Q f =12770 kJ/m3。

经计算:E=1.8×0.04×2000×12770 = 1839 MJ

【E=919.44×容积= MJ 】

2)蒸气云爆炸当量

蒸气云TNT 当量由下式计算:

W TNT = E/QTNT

式中:Q TNT —TNT 爆炸热,取Q TNT =4520 kJ/kg。

W TNT =1839000/4520=407 kg

4. 计算燃烧热和爆炸实例

甲苯质量W f =10530kg ;甲苯燃烧热Q f =3905kJ/mol,甲苯的摩尔质量为92g/mol;

(1)燃烧放出的热量

甲苯燃烧放出的热量

Q 热=W f *Q f =3905kj /mol ⨯10530kg =42445.7kJ/kg×10530kg= -392⨯10kg /mol

4.46×108 kJ

(2)爆炸时的TNT 当量数

W TNT =α*W f *Q f

Q TNT 0. 03*4. 46⨯108k j ==2970kg =2. 97t 4500kg /kj

式中:α=效率因子;甲苯取α=0.03

Q TNT ——TNT 平均爆破能量,取Q TNT =4500KJ/Kg

甲苯爆炸时TNT 当量数为2.97t 。


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