Ufuldstændig forbrænding af naturgas. Husholdningsgasforbrændingsprodukter og husholdningsartikler

Naturgas er det mest almindelige brændsel i dag. Naturgas kaldes naturligt, fordi den er mined fra jordens begyndelse.

Gasforbrændingsprocessen er en kemisk reaktion, ved hvilken interaktion opstår naturgas. Med ilt, som er indeholdt i luften.

I det gasformige brændstof er der en brændbar del og ikke brændbar.

Den største brændbare komponent af naturgas er methan - CH4. Dens indhold i naturgasen når 98%. Metan lugter ikke, smager ikke og er ikke-toksisk. Grænsen for dens brandbarhed er fra 5 til 15%. Det er disse kvaliteter, der gjorde det muligt at anvende naturgas, som en af \u200b\u200bde vigtigste typer brændstof. Koncentrationen af \u200b\u200bmethan er livstruende mere end 10%, så det kan være tilstrækkeligt, på grund af manglen på oxygen.

For at detektere gaslækage er gas udsat for lugt, med andre ord tilsættes et farligt stof (ethylmercaptan). Samtidig kan gassen detekteres i en koncentration på 1%.

Ud over methan i naturgas kan brændbare gasser være til stede - propan, butan og ethan.

For at sikre høj kvalitet forbrænding af gas er nødvendig i tilstrækkelig mængde Tag luften ind i brændende zone og opnå god gasblanding med luft. Den optimale anses for at være forholdet mellem 1: 10. Det vil sige en del af gassen tegner sig for ti dele af luften. Derudover er det nødvendigt at skabe de nødvendige temperatur tilstand. For at få gas at ignorere det, er det nødvendigt at opvarme det op til temperaturen af \u200b\u200bsin tænding, og i fremtiden bør temperaturen ikke falde under tændingstemperaturen.

Det er nødvendigt at organisere fjernelse af forbrændingsprodukter i atmosfæren.

Fuld brænding opnås, hvis der ikke er brændbare stoffer i forbrændingsprodukterne i udgangen til atmosfæren. Samtidig kombineres kulstof og hydrogen sammen og danner kuldioxid og vandpar.

Visuelt så fuld forbrænding Flamme lyseblå eller blålig lilla.

Ud over disse gasser kommer nitrogen og resterende oxygen til en brændbar gas. N 2 + o 2

Hvis forbrænding af gas ikke er helt forekommende, udsendes brændbare stoffer i atmosfæren - carbonmonoxid, hydrogen, sod.

Ufuldstændig gasforbrænding forekommer på grund af utilstrækkelig luft. Samtidig vises Scoot-sproget visuelt i flammen.

Risikoen for ufuldstændig forbrænding af gas er, at carbonmonoxid kan forårsage forgiftningskedelrum. CO i luft 0,01-0,02% kan forårsage let forgiftning. Højere koncentration kan føre til alvorlig forgiftning og død.

Den resulterende sod sætter sig på væggene af kedler, der forværrer varmeoverførslen til varmebæreren, reducerer kedelrummets effektivitet. Sot udfører varmt værre end methan 200 gange.

Teoretisk er forbrændingen af \u200b\u200b1 M3 gas nødvendig 9m3 luft. I reelle luftforhold kræver det mere.

Det vil sige, at en overdreven mængde luft er nødvendig. Denne størrelse betegnet alfa viser, hvor mange gange luften bruges mere end teoretisk, teoretisk.

Alfa-koefficienten afhænger af typen af \u200b\u200bden specifikke brænder og ordineres normalt i kanalpaset eller i overensstemmelse med anbefalingerne fra den organisation, der produceres idriftsættelse.

Med stigende mængde overskydende luft over de anbefalede, vokser varmetab. Med en signifikant stigning i mængden af \u200b\u200bluft kan flammen forekomme, skabe nødsituation. Hvis mængden af \u200b\u200bluft er mindre end anbefalet, vil brændelsen være ufuldstændig, hvorved der skabes en trussel mod at forgifte kedelrummet.

For mere præcis kontrol af kvaliteten af \u200b\u200bbrændstofforbrændingen er der gasanalysatorer, som måler indholdet af visse stoffer i sammensætningen af \u200b\u200bde udgående gasser.

Gasanalysatorer kan indgå i kedler. Hvis der ikke er nogen, har de tilsvarende målinger en idrifttagningsorganisation med bærbare gasanalysatorer. Kompileret regelmæssigt kort hvor de nødvendige kontrolparametre er foreskrevet. Ved at overholde dem er det muligt at sikre normal fuld forbrænding af brændstof.

De vigtigste parametre til regulering af brændstofforbrænding er:

• forholdet mellem gas og luft serveret på brænderen.

• camerage af en overskydende luft.

• diffix i ovnen.

• Cummy. nyttig handling Kedel.

Samtidig er forholdet mellem anvendelig varme til værdien af \u200b\u200bal den brugte varme under koefficienten for den anvendelige effekt af kedlen.

Luftens sammensætning

Til kategoritet: Gasforsyning

Gasbind proces gas.

Hovedbetingelsen for gasforbrænding er tilstedeværelsen af \u200b\u200bilt (og dermed luft). Uden luft er forbrænding af gas umulig. Ved fremgangsmåden til forbrænding af gas forekommer en kemisk reaktion af luft oxygenforbindelse med carbon- og brændstofhydrogen. Reaktionen opstår med frigivelse af varme, lys, såvel som kuldioxid og vanddamp.

Afhængigt af mængden af \u200b\u200bluft, som deltager i processen med brændende gas, er der en fuldstændig eller ufuldstændig forbrænding.

Med tilstrækkelig luftindtag opstår fuldstændig gasforbrænding, som et resultat af hvilket dets forbrændingsprodukter indeholder ikke-brandfarlige gasser: kuldioxid C02, nitrogen N2, H20 vandpar. Mest (volumen) i nitrogenforbrændingsprodukter - 69,3-74%.

For fuld forbrænding af gas er det også nødvendigt, at det blandes med luft i visse (for hver gas) mængder. Jo højere kaloriindholdet i gas, det krævede stor mængde luft. For forbrænding af 1 m3 naturgas er således påkrævet, at ca. 10 m3 luft, kunstig - ca. 5 m3, blandet - ca. 8,5 m3 påkrævet.

I tilfælde af utilstrækkelig luftindtag, ufuldstændig forbrænding af gas eller kemisk nærmeste brandfarlige komponent Parts.; I forbrændingsprodukter vises brændbare gasser af carbonmonoxidco, methan CH4 og hydrogen H2

I tilfælde af ufuldstændig forbrænding af gas, en lang, rygning, glødende, uigennemsigtig, gul farve. fakkel.

Således fører manglen på luft til ufuldstændig forbrænding af gas og overskydende til overdreven afkøling af flammetemperaturen. Brammationstemperatur af naturgas 530 ° C, koks - 640 ° C, blandet - 600 ° C. Derudover forekommer en ufuldstændig forbrænding af gas også med et væsentligt overskud af luft. Samtidig observeres enden af \u200b\u200bden gullige farve, ikke helt gennemsigtig, med en vag blågrøn kerne; Flammen er ustabil og bryder væk fra brænderen.

Fig. 1. Flamme af gas Jeg er uden forudgående blanding af gas med luft; BS partial før Verivativ gasblanding med luft; B - med foreløbig fuldstændig blanding af gas med luft; 1 - Intern mørkzone; 2 - Speed \u200b\u200bglødende kegle; 3-brændende lag; 4 - Forbrændingsprodukter

I det første tilfælde (fig. 1, A) har faklen større længde og består af tre zoner. I atmosfærisk luft Ren gas brænder. I den første interne mørke zone brænder gassen ikke: den blandes ikke med luft oxygen og ikke opvarmes til tændingstemperatur. I den anden zone indgår luften utilstrækkeligt nummer: det forsinkes af et brændende lag, og derfor kan det ikke være godt blandet med gas. Dette fremgår af lyst glødende, lysegul råbe farve af flammen. I en tredje zone kommer luften i tilstrækkelige mængder, oxygenet, der blandes med gassen, gassen lyser blålig.

I dette tilfælde leveres gas og luft separat til ovnen. I ovnen forekommer ikke kun at brænde gasluftblandingen, men også processen med fremstilling af blandingen. En sådan gasforbrændingsmetode anvendes i vid udstrækning i industrielle installationer.

I det andet tilfælde (fig. 1.6) er gasforbrænding betydeligt bedre. Som et resultat af en delvis forblanding af gas med luft ind i forbrændingszonen indgår en kogt gasluftblanding. Flammen bliver kortere, fortæller, har to zoner - indre og udendørs.

Gasluftblandingen i den indre zone lyser ikke, da den ikke er opvarmet til tændingstemperaturen. Den ydre zone forbrænder den gashøje blanding, mens temperaturen i den øverste del af zonen stiger kraftigt.

Med delvis blanding af gas med luft I dette tilfælde forekommer den samlede forbrænding af gassen kun med en yderligere luftforsyning til fakkel. I processen med forbrænding af gas tilsættes luften to gange: første gang - inden du går ind i ovnen (primærluft), anden gang - direkte i ovnen (sekundær luft). Denne metode til brændende gas er baseret på en gasbrænderanordning til husholdningsapparater og opvarmning kedelrum.

I det tredje tilfælde er faklen signifikant forkortet, og gasbrænderne helt, da gasluftblandingen blev forkogt. En kort gennemsigtig fakkel er tegn på fuldstændigheden af \u200b\u200bforbrænding af gas. blå farve. (Flare brænding), som bruges i infrarøde strålingsenheder under gasopvarmning.

Produkter af forbrænding af naturgas er kuldioxid, vanddampe, en vis mængde overskydende oxygen og nitrogen. Fuldforbrændingsprodukter af gas kan være carbonoxid, uforbrændt hydrogen og methan, tunge carbonhydrider, sod.

Jo større i produkterne med forbrænding af carbondioxid CO 2, desto mindre vil CO og det bedre forbrænding forbrændes. Begrebet "Maksimal CO 2 -indhold i forbrændingsprodukter" blev indført i praksis. Mængden af \u200b\u200bkuldioxid i forbrændingsprodukterne af nogle gasser er vist i tabellen nedenfor.

Mængden af \u200b\u200bkuldioxid i gasforbrændingsprodukter

Udnyttelse af dataene i tabellen og kende procentdelen af \u200b\u200bCO 2 i forbrændingsprodukter er det nemt at bestemme kvaliteten af \u200b\u200bforbrænding af gassen og overskydende luftkoefficient a. For at gøre dette, med gasanalysatoren, bør mængden af \u200b\u200bCO 2 i gasforbrændingsprodukter bestemmes og opdeles værdien af \u200b\u200bCO 2MAX til den resulterende værdi taget fra tabellen. For eksempel, hvis, ved brænding af gas i sine forbrændingsprodukter, er 10,2% carbondioxid indeholdt, derefter den luftoverskudskoefficient i ovnen

α \u003d CO 2MAX / CO 2 Analyse \u003d 11,8 / 10,2 \u003d 1,15.

Den mest perfekte måde at styre luftindtaget i ovnen og fuldstændigheden af \u200b\u200bdets forbrænding er analysen af \u200b\u200bforbrændingsprodukter ved hjælp af automatiske gasanalysatorer. Gasanalysatorer vælger regelmæssigt udstødningsgasserne og bestemmer indholdet af carbondioxid i dem såvel som mængden af \u200b\u200bcarbonoxid og ikke-forhøjet hydrogen (CO + H2) i bulkprocent.

Hvis vidnesbyrd om gasanalysatorens pil på skalaen (CO 2 + H2) er nul, betyder det, at forbrændingen er afsluttet, og der er ikke noget carbonoxid i forbrænding og uforbrændt hydrogen. Hvis pilen afviges fra nul til højre, så i produkter af forbrænding er der carbonmonoxid og ulovligt hydrogen, det vil sige ufuldstændig forbrænding opstår. På en anden skala skal gasanalysatorpilen vise det maksimale indhold af CO 2MA'er i forbrændingsprodukter. Fuld forbrænding opstår ved den maksimale procentdel af kuldioxid, når pilen af \u200b\u200bC + H 2-skala-pegeren er nul.

Naturgas er det mest almindelige brændsel i dag. Naturgas kaldes naturligt, fordi den er mined fra jordens begyndelse.

Gasforbrændingsprocessen er en kemisk reaktion, ved hvilken naturgas interagerer med oxygen, som er indeholdt i luften.

I det gasformige brændstof er der en brændbar del og ikke brændbar.

Den største brændbare komponent af naturgas er methan - CH4. Dens indhold i naturgasen når 98%. Metan lugter ikke, smager ikke og er ikke-toksisk. Grænsen for dens brandbarhed er fra 5 til 15%. Det er disse kvaliteter, der gjorde det muligt at anvende naturgas, som en af \u200b\u200bde vigtigste typer brændstof. Koncentrationen af \u200b\u200bmethan er livstruende mere end 10%, så det kan være tilstrækkeligt, på grund af manglen på oxygen.

For at detektere gaslækage er gas udsat for lugt, med andre ord tilsættes et farligt stof (ethylmercaptan). Samtidig kan gassen detekteres i en koncentration på 1%.

Ud over methan i naturgas kan brændbare gasser være til stede - propan, butan og ethan.

For at sikre høj kvalitet forbrænding af gas er det nødvendigt i tilstrækkelige mængder at bringe luft ind i forbrændingszonen og opnå god gasblanding med luft. Den optimale anses for at være forholdet mellem 1: 10. Det vil sige en del af gassen tegner sig for ti dele af luften. Derudover er det nødvendigt at oprette det ønskede temperaturregime. For at få gas at ignorere det, er det nødvendigt at opvarme det op til temperaturen af \u200b\u200bsin tænding, og i fremtiden bør temperaturen ikke falde under tændingstemperaturen.

Det er nødvendigt at organisere fjernelse af forbrændingsprodukter i atmosfæren.

Fuld brænding opnås, hvis der ikke er brændbare stoffer i forbrændingsprodukterne i udgangen til atmosfæren. Samtidig kombineres kulstof og hydrogen sammen og danner kuldioxid og vandpar.

Visuelt med fuld forbrændingsflammer lyseblå eller blålig lilla.

Fuld forbrænding af gas.

methan + oxygen \u003d kuldioxid + vand

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2N 2

Ud over disse gasser kommer nitrogen og resterende oxygen til en brændbar gas. N 2 + o 2

Hvis forbrænding af gas ikke er helt, udstødes brændstofferne ind i atmosfæren - carbonmonoxid, hydrogen, sod.

Ufuldstændig gasforbrænding forekommer på grund af utilstrækkelig luft. Samtidig vises Scoot-sproget visuelt i flammen.

Risikoen for ufuldstændig forbrænding af gas er, at carbonmonoxid kan forårsage forgiftningskedelrum. Indholdet af CO i luft 0,01-0,02% kan forårsage lysforgiftning. Højere koncentration kan føre til alvorlig forgiftning og død.

Den resulterende sod sætter sig på væggene af kedler, der forværrer varmeoverførslen til varmebæreren, reducerer kedelrummets effektivitet. Sot udfører varmt værre end methan 200 gange.

Teoretisk er forbrændingen af \u200b\u200b1 M3 gas nødvendig 9m3 luft. I reelle luftforhold kræver det mere.

Det vil sige, at en overdreven mængde luft er nødvendig. Denne størrelse betegnet alfa viser, hvor mange gange luften bruges mere end teoretisk, teoretisk.

Alfa-koefficienten afhænger af typen af \u200b\u200bden specifikke brænder og ordineres normalt i kanalpaset eller i overensstemmelse med anbefalingerne fra den organisation, der produceres idriftsættelse.

Med stigende mængde overskydende luft over de anbefalede, vokser varmetab. Med en signifikant stigning i mængden af \u200b\u200bluft kan flammen forekomme ved at skabe en nødsituation. Hvis mængden af \u200b\u200bluft er mindre end anbefalet, vil brændelsen være ufuldstændig, hvorved der skabes en trussel mod at forgifte kedelrummet.

For mere præcis kontrol af kvaliteten af \u200b\u200bbrændstofforbrændingen er der gasanalysatorer, som måler indholdet af visse stoffer i sammensætningen af \u200b\u200bde udgående gasser.

Gasanalysatorer kan indgå i kedler. Hvis der ikke er nogen, foretager de tilsvarende målinger en idriftsættelsesorganisation med bærbare gasanalysatorer. Et beskedent kort er udarbejdet, hvor de nødvendige kontrolparametre er foreskrevet. Ved at overholde dem er det muligt at sikre normal fuld forbrænding af brændstof.

De vigtigste parametre til regulering af brændstofforbrænding er:

• forholdet mellem gas og luft serveret på brænderen.

• camerage af en overskydende luft.

• diffix i ovnen.

• Kedlenes brugbarhed.

Samtidig er forholdet mellem anvendelig varme til værdien af \u200b\u200bal den brugte varme under koefficienten for den anvendelige effekt af kedlen.

Luftens sammensætning

Brændstof til kedelrummet er naturgas, der kommer med GDS. Naturgas med et tryk på 1-2 MPa, temperatur, strømning og tryk, der er registreret af kommercielle måleanordninger, kommer til den første fase af reduktionen. Trykket efter den første fase af reduktionen reguleres af trykregulatorventilen.

Dernæst kommer brændstofgas med et tryk på ca. 0,5 MPa ind i rørrummet af varmeapparatet, hvis kølemiddel er et par 0,3-0,6 smp. Temperaturen af \u200b\u200bbrændselsgassen efter varmeapparatet ændres af justeringsventilen installeret på damppipelinen. Efter varmeapparatet reducerer brændstofgasens tryk på anden fase af reduktionen til 3-80 kPa. Efter den anden fase af reduktionen af \u200b\u200bgas kommer ind i brænderne af kedler gennem standard gasudstyrsblokke (CGS). Før du reconging hver kedel, tryk, strømning, gas temperatur måles og registreres. Gastryk efter at CBG af hver kedel også er registreret

5.3.2. Funktioner i processen med at brænde naturgas.

Valget af type og mængde gasbrændere, deres placering og tilrettelæggelse af forbrændingsprocessen afhænger af egenskaberne ved den termiske og aerodynamiske driftsmåde for industrianlægget. Den korrekte løsning af disse opgaver bestemmer intensiteten af \u200b\u200bden teknologiske proces og installationens omkostningseffektivitet. Teoretiske forudsætninger og erfaring viser, at når de udformes nye gasinstallationer, kan hovedindikatorerne for deres arbejde som regel forbedres. Det skal dog bemærkes, at den ukorrekte valgte metode til brændende gas og det mislykkede layout af brænderen reducerer ydeevnen og til. P. SETS.

Ved udformning af industrielle gasinstallationer Opgaverne for intensiveringen af \u200b\u200bden teknologiske proces og forøgelse af effektiviteten af \u200b\u200bbrændstofforbruget bør løses med de mindste materielle omkostninger og i overensstemmelse med en række andre forhold, såsom pålidelighed, sikkerhed mv.

Ved brænding af naturgas, i modsætning til forbrændingen af \u200b\u200bandre typer brændstof, er det muligt at ændre fakkelens egenskaber inden for store grænser. Derfor kan den bruges til næsten indstillingerne for nogen destination. Det bør kun huskes her, at den krævede maksimale intensivering af den teknologiske proces, der stiger til. P. D., samt tilfredsstillelsen af \u200b\u200bandre krav til installation, kan ikke kun leveres ved at vælge en eller anden anden gasbrænder., og vil blive opnået når korrekt afgørelse. Hele komplekset af varmevekslingsproblemer og aerodynamik, der spænder fra luft- og gasforsyning og slutter med fjernelse af velhombinerede forbrændingsprodukter i atmosfæren. Af særlig betydning er den oprindelige fase af processen - tilrettelæggelsen af \u200b\u200bgasforbrænding.

Naturgas er gas uden farve. Meget lettere luft. Tilstedeværelsen af \u200b\u200bgas i luften af \u200b\u200blokaler, brønde, shurts mere end 20% forårsager kvældninger, svimmelhed, tab af bevidsthed og død. Ifølge sanitetsstandarder refererer naturgas (methan) til den fjerde klasse af fare (stof er lavfare). Malotoksisk, gift er ikke.

Sammensætning af naturgas:

Methan 98,52%;

Ethan 0,46%;

Propan 0,16%;

Bhutan 0,02%;

Nitrogen 0,73%;

Kuldioxid 0,07%.

Hvis naturgas har passeret alle grader af rensning, afviger dens egenskaber lidt fra methanegenskaber. Methan - simple Element. Fra en række methan carbonhydrider. Methanegenskaber:

Specifik varmeforbrænding 7980 kcal / m 3;

Flydende ved t ° \u003d -161 ° C, hærder ved t ° \u003d -182 ° C;

Methandensitet - 0,7169 kg / m 3 (lysere luft 2 gange);

Brammationstemperatur t ° \u003d 645 ° C;

Forbrændingstemperaturen t ° \u003d 1500 ÷ 2000 ° C

Eksplosionsgrænser 5 ÷ 15%.

Ved interaktion med luft dannes der meget eksplosive blandinger, der er i stand til at eksplodere, for at gøre ødelæggelse.

Forbrændingen af \u200b\u200bethvert brændstof, herunder gas, er reaktionen af \u200b\u200ben kemisk forbindelse med oxygen og ledsages af frigivelsen af \u200b\u200bvarme. Mængden af \u200b\u200bvarme opnået med fuld forbrænding af 1 m 3 (eller 1 kg) af gassen kaldes dens varme forbrænding. Forbrændingsvarmen af \u200b\u200bden nedre, hvor den skjulte varme af dannelse af vanddamp ikke tages i betragtning i forbrændingsprodukter, og det højeste, når denne varme tages i betragtning. Forskellen mellem den højeste og nedre forbrændingsvarme afhænger af mængden af \u200b\u200bvanddamp, der genereres under brændstofforbrænding, og er ca. 2500 kJ pr. 1 kg eller 2000 kJ pr. 1 m 3 vanddamp.

Forbrændingsvarmen af \u200b\u200bforskellige typer brændstoffer kan variere betydeligt. For eksempel har brænde og tørv en lavere forbrændingsvarme til 12500, de bedste stenkøler til 31.000 og olie omkring 40000 kJ / kg. Naturgas har en lav forbrændingsvarme på 40-44 MJ / kg.

Den samlede forbrændingstid bestemmes af tiden  af blandingsdannelse (diffusionsprocesser) og tid  til strømmen kemiske reaktioner brændende (kinetiske processer). Under hensyntagen til, at indførelsen af \u200b\u200bdisse faser af processen kan forekomme, opnår vi  D +  til.

Når  K  D (forbrænding, der strømmer samtidigt med blandedannelse i ovnen, kaldes diffusionDa denne blanding formation indbefatter fremgangsmåderne for turbulent (i den endelige trin - molekylær) diffusion).

Ved  D  til  K (forbrændingen af \u200b\u200bden forberedte blanding kaldes ofte konventionelt kinetisk.Det bestemmes af kinetikken af \u200b\u200bkemiske reaktioner).

Når  D og til svaret, kaldes forbrændingsprocessen blandet.

Det næste skridt bag blandingen er opvarmning og brændstofantændelse. Ved blanding af strålen af \u200b\u200bbrændbar gas med luftstrømme og gradvist øges deres temperatur ved en bestemt temperatur, vil der blive tænding af blandingen. Minimum temperatur.Ved hvilken blandingen er brandfarlig, kaldes tændingstemperaturen.

Tændingstemperaturen er ikke en fysisk-kemisk konstant konstant af stoffet, da i tillæg til arten af \u200b\u200bden brændbare gas afhænger af koncentrationen af \u200b\u200bgas og oxidanten såvel som på intensiteten af \u200b\u200bvarmeveksling mellem gasblandingen og miljøet.

Der er øvre og nedre grænser for koncentrationen af \u200b\u200bgas og oxidanten og ud over disse grænser ved denne temperatur af blandingen antændes ikke. Ved at øge temperaturen af \u200b\u200bgasluftblandingen ifølge arrhenius loven er en stigning i reaktionshastigheden proportional med E -E / RT, den samme størrelse er proportional med varmeafledningen. Hvis varmen af \u200b\u200btab af brændende zone forbundet med varmeveksling med miljøet overstiger varmeafledning, er tænding og forbrænding umulig. Normalt foregår opvarmningen samtidigt med blandingsdannelsen.

Gasluftblandingen, hvor gasindholdet er mellem de nedre og de øvre grænser for tænding, er eksplosiv. Jo bredere rækkevidde af antændelsesgrænser (også kaldet eksplosionsgrænser), den mere eksplosive gas. Ved den kemiske enhed er eksplosionen af \u200b\u200bgasluft (gassyre) blanding en proces med meget hurtig (næsten øjeblikkelig) forbrænding, hvilket fører til dannelsen af \u200b\u200bforbrændingsprodukter, der har en høj temperatur og en kraftig stigning i deres tryk. Estimeret overtryk i eksplosionen af \u200b\u200bnaturgas 0,75, propan og butan - 0,86, hydrogen-0,74, acetylen-1,03 MPa. I praktiske betingelser Eksplosionstemperaturen når ikke maksimumsværdier, og det resulterende tryk nedenfor angiver, men de er ganske tilstrækkelige til at ødelægge ikke kun skæring af kedler, bygninger, men også metalbeholdere, hvis en eksplosion forekommer i dem.

Som følge af tænding og forbrænding opstår der en flamme, hvilket er en ekstern manifestation af intensive reaktioner af oxidantstoffet. Flammebevægelsen på gasblandingen kaldes spredningen af \u200b\u200bflammen. Samtidig er gasblandingen opdelt i to del-fri gas, gennem hvilken flammen allerede er gået, og den ulovlige gas, som snart vil gå til flammeområdet. Grænsen mellem disse to dele af den brændende gasblanding kaldes fronten af \u200b\u200bflammen.

Torchen kaldes en strøm, der indeholder en blanding af luft, brændende gasser, brændstofpartikler og forbrændingsprodukter, hvor opvarmning, tænding og brænding af gasformigt brændstof forekommer.

Ved almindelige temperaturer i ovne (1000-1500 ° C), carbonhydrider, herunder methan, selv ved meget lave perioder som følge af termisk nedbrydning, giver mærkbare mængder elementært kulstof. Som et resultat af udseendet af elementært carbon i faklen erhverver forbrændingsprocessen i en vis grad elementer af heterogene, dvs., der strømmer på overfladen af \u200b\u200bfaste partikler. Tilstedeværelsen af \u200b\u200bkatalysatorer (jern, nikkeloxider) accelererer signifikant processen med nedbrydning af methan og andre carbonhydrider.

Således i ovnen eller arbejdsområdet af ovnen mellem indholdet af indgangen af \u200b\u200bgas og luft og fremstilling af endelige forbrændingsprodukter som følge af overlapning af varmeafledning af carbonhydrider og kædeoxidationsreaktionen, et meget komplekst billede observeres, kendetegnet ved tilstedeværelsen af \u200b\u200boxidationsprodukterne af CO2 og H20 og CO, H2, elementært carbon- og deloxidationsprodukter (formaldehyd er af den nyeste vigtige betydning fra sidstnævnte). Forholdet mellem de specificerede komponenter vil afhænge af betingelserne og varigheden af \u200b\u200bopvarmning af gassen forud for oxidationsreaktionerne.

Når der opstår brændstof kemiske processer Oxidationen af \u200b\u200bsine brændbare komponenter, ledsaget af intensiv varmegenerering og den hurtige stigning i temperaturen på forbrændingsprodukter.

Skelne homogen brændende strømningsvolumen, når brændstof og oxidator er i det samme aggregate State., og heterogent brænding, der forekommer på overfladen af \u200b\u200bfasesektionen, når et brændstof og oxidator er i forskellige aggregerede tilstande.

Forbrændingen af \u200b\u200bgasformigt brændstof er en homogen proces. Ved forbrænding er hastigheden af \u200b\u200bden direkte proces uforskammet mere end vaskehastigheden, så den omvendte reaktion kan forsømmes. Husk at for en homogen forbrændingsreaktion vil udtrykket af den direkte reaktions hastighed ses:

hvor -tid; Tabsolut temperatur; TIL-universal Gas Konstant; k.- reaktionshastighedskonstant afhængigt af arten af \u200b\u200bde reagerende stoffer, handlingerne af katalysatorerne, temperaturen; k. 0 - empirisk konstant; -aktiveringsenergi, der karakteriserer den mindste overskydende energi, hvortil kolliderer partikler skal have, således at reaktionen opstod.

Fra udtryk (den anden af \u200b\u200bdem kaldes Arrhenius-ligningen) Det følger, at reaktionshastigheden stiger med stigende koncentrationer (tryk i systemet) og temperaturen og med et fald i aktiveringsenergien. Eksperimentelle målinger gives en signifikant mindre værdi for aktiveringsenergien end lovene i den kemiske kinetik. Dette skyldes det faktum, at forbrændingsprocesserne af gasser vedrører kædereaktioner og strømmer gennem mellemliggende trin med den kontinuerlige dannelse af aktive centre (atomer eller radikaler).

For eksempel dannes med hydrogenbrænding (figur 3) ved hjælp af frie oxygenatomer og hydroxylgrupper, der er tre aktive hydrogenatomer dannet i stedet for en, som dukkede op i begyndelsen af \u200b\u200breaktionsfasen. Sådan tredobbelt opstår på hvert trin, og antallet af aktive centre øger lavine-lignende fald. Derudover er samspillet mellem ustabile mellemprodukter meget hurtigere end mellem molekyler.

Fig. 3. Skema af kædereaktionen af \u200b\u200bhydrogenbrænding

Den samlede hastighed af hydrogenforbrændingsreaktionen bestemmes ved hastigheden af \u200b\u200bden langsomste reaktion (udtrykt af H + O2-ligningen, 2)  \u003d KC.

Oxidationsprocesserne af carbonhydrider, der udgør den organiske del af naturlige og passerende gasser, er de mest komplekse. Indtil nu er der ingen klare ideer om den kinetiske mekanisme af reaktionsstrømning, selv om det er sikkert at sige, at forbrændingen har en kæde karakter i nærvær af induktionsperioden og fortsætter med dannelsen af \u200b\u200btalrige mellemprodukter af delvis oxidation og nedbrydning .

Den omtrentlige ordning af stadionbrænding af methan kan repræsenteres ved et sæt af følgende reaktioner:

Skønt de indledende og slutprodukter af forbrændingsreaktionsgasserne i mellemprodukter ud over gasser kan være elementært carbon i form af en mindste salvieophæng.

Hastigheden af \u200b\u200bforbrændingen af \u200b\u200bcarbonmonoxid afhænger af koncentrationerne i carbonmonoxidreaktionszonen og hastigheden af \u200b\u200bkædeforbrænding af methan og andre carbonhydrider - fra koncentrationerne af atomhydrogen, oxygen og vanddamp.

Forbrændingen af \u200b\u200bgasbrændstof er en kombination af komplekse aerodynamiske, termiske og kemiske processer. Forbrændingsprocessen af \u200b\u200bgasformigt brændstof består af flere faser: en gasblanding med luft, opvarmning af blandingen af \u200b\u200bblandingen til tændingstemperaturen, tændingen og brændende.