天然氣燃燒反應(yīng)機(jī)理與爆炸極限

天然氣燃燒反應(yīng)機(jī)理與爆炸極限1.自然?氣燃燒反應(yīng)機(jī)理和全部燃?xì)馊紵粯樱诤线m條件下，自然?氣一旦開(kāi)頭燃燒，只要連續(xù)供氣，燃燒就可以持續(xù)下去。自然?氣一空氣混合物在某處點(diǎn)燃，其余部分無(wú)需再由外界供應(yīng)熱量就可燃燒起來(lái)，新流入的混合氣會(huì)由于熱流作用和反應(yīng)的快速進(jìn)展引起燃燒。自然?氣燃燒反應(yīng)機(jī)理是含有自由基和自由原子參加的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。自然?氣與空氣的氧化反應(yīng)在肯定條件下由緩慢氧化轉(zhuǎn)化為猛烈氧化是由于混合氣中還存在著少量[OH]、[CH3]、[H]等這些活化的自由基和自由原子，它們與CH4反應(yīng)，并隨著反應(yīng)不斷消逝、又不斷形成，而且更多的形成，使自然?氣燃燒持續(xù)進(jìn)行下去。2.自然?氣爆炸極限在自然?氣與空氣混合物中，如自然?氣濃度低于某一限度，氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不足以彌補(bǔ)散失的熱量，無(wú)法維持燃燒爆炸；當(dāng)燃?xì)鉂舛瘸^(guò)某一限度時(shí)，由于缺氧也無(wú)法維持燃燒爆炸。前一濃度限度稱(chēng)為著火下限，后一濃度限度稱(chēng)為著火上限。著火上、下限又稱(chēng)爆炸上、下限，上、下限之間的溫度范圍稱(chēng)為爆炸范圍。單組分可燃?xì)怏w的爆炸上、下限見(jiàn)表3-1-1。表3-1-1一些單一氣體的燃燒特性

名稱(chēng)燒燒反應(yīng)式理論空氣需要量及耗氧量/(m3/m3干燃?xì)?理論煙氣量Vt/(m3/m3干燃?xì)?爆炸極限(20℃，101.325kPa)/%燃燒熱值溫度/℃著火溫度/℃空氣氧氣CO2含量H2O含量N2含量Vt下限上限氫H2+0.5O2=H2O2.280.5—1.01.882.884.075.92210400一氧化碳C+0.5O2=CO22.380.51.0—1.882.8812.574.22370605甲烷CH4+2O2=CO2+2H2O9.522.01.02.07.5210.525.015.02043540乙炔C2H2+2.5O2=2CO2+H2O11.902.52.01.09.4012.402.580.02620335乙烯C2H4+3O2=2CO2+2H2O14.283.02.02.011.2815.282.734.02343425乙烷C2H6+3.5O2=2CO2+3H2O16.663.52.03.013.1618.162.913.02115515丙烯C3H6+4.5O2=3CO2+3H2O21.424.53.03.016.9222.922.011.72224460丙烷C3H8+5O2=3CO2+4H2O23.805.03.04.018.8025.802.19.52155450丁烯C4H8+6O2=4CO2+4H2O28.566.04.04.022.5630.561.610.0—385正丁烷C4H10+6.5O2=4CO2+5H2O30.946.54.05.024.4434.441.58.52130365異丁烷C4H10+6.5O2=4CO2+5H2O30.946.54.05.024.4434.441.58.52118460戊烯C5H10+7.5O2=5CO2+5H2O35.707.55.05.028.2038.201.48.7—290正戊烷C5H12+8O2=5CO2+6H2O38.088.05.06.030.0841.081.48.3—260苯C6H6+7.5O2=6CO2+3H2O35.707.56.03.028.2037.201.28.02258560硫化氫H2S+1.5O2=SO2+H2O7.141.51.01.05.647.644.345.51900270對(duì)于不含氧和不含惰性氣體的燃?xì)庵O限可按下式近似計(jì)算