lR(t3cn+273)R(t,.„+273) где Xj - мольная доля i-ro компонента в жидкой фазе; AHn, ~ мольная теплота испарения i-ro компонента, кДж/моль; tgj,. -

температура вспышки i-ro компонента, °С; R - универсальная гр:,овая постоянная.

Величина лн./R может быть рассчитана по интерполяционной формуле

AH„en,/R = -2918,6+ 19,6(t„ +273), (15)

где tn. - температура кипения i-ro компонента, °С.

Средняя квадратическая пофешность расчета по формуле (14) составляет 9 °С.

Если известна зависимость давления насыщенных паров от температуры для каждого из компонентов, то температура вспышки смеси tgcn см (°С) рассчитывается по формуле

[xi 10 (1642 - Qi )/(l642 - Q,„,)] = 1, (16)

где а; = ВДе,„ - 0j/0,„ • 9; ; 0; = t. + Сд ; 0,„ = 1з,„,„ + ; Bi, Сд. - константы уравнения Антуана для i-ro компонента.

Средшгя квадратическая пофешность расчета по формуле (16) составляет 11 °С.

Температура вспьццки бинарных смесей жидкостей см, принадлежащих к одному гомологическому ряду, н-спиртов или сложных эфиров нормального строения (°С) рассчитывается по формуле

= 1,

(14)

tacn см = tocn + А[Х + (т - 1) (Х)"1],

(17)

Коэффициенты ао и aj при расчете температуры вспьццки в открытом тигле равны соответственно минус 73,00 и 0,409 "С.

Средняя квадратическая пофешность расчета составляет

10 °С.

где tgcn ~ температура вспьпики легкокипящего компонента, °С; Д - гомологическая разность по температуре вспышки в рассматриваемом ряду, °С; х - массовая доля высококипя-щего компонента в жидкой фазе; m - разность между числом углеводородных атомов компонентов смеси; х - коэффициент, учитывающий нелинейный характер зависимости t от х.

При х>0,5х = 2х-1, прих<0,5х.

Средняя квадратическая пофешность расчета по формуле (17) превьццает на 2 °С пофешность tcn -

2.4.3. Методы расчета температуры вспышки индивидуальных жидких веществ в открытом тигле

Температура вспышки в открытом тигле рассчитывается по формуле (10) с использованием значений эмпирических коэффициентов а из табл. 7.

Таблица 7

Величина эмпирических коэффициентов aj (для различных структурных групп)

2.4.2. Методы расчета температуры вспышки смесей горючих жидкостей в закрытом тигле

Температура вспышки смесей горючих жидкостей t (°С) рассчитывается по формуле

Коэффициенты ар и В] равны соответственно минус

47,787 и 0,8818 °С.

Средняя квадратическая погрешность расчета составляет

5°С.

Температура воспламенения tgocn (°С) алифатических спиртов и сложных эфиров рассчитывается по формуле

1 + к(1кип+273)

(18)

где 1кип~ температура кипения вещества, °С; к - эмпирический коэффициент, составляющий 6-10-4 для спиртов и 7-10-4 для сложных эфиров.

Средняя квадратическая погрешность расчета температуры воспламенения спиртов и сложных эфиров по формуле (18) составляет соответственно 2 и 4 °С.

Пример 1. Рассчитать температуру вспышки в закрытом тигле толуола с6н5сн3 по формуле (10). Температура кипения вещества равна 110,6 °С.

В соединении имеется шесть связей С-С, одна связь С-С и восемь связей С-Н. С помощью данных табл. 4 находим: Цеп = (-73,14) + 0,659 1Щ6 + 6 • (-4),28) +1 • (-2,03) + 8 -1,105 = 4,86 °С.

Экспериментальное значение tgcn составляет 4 °С, погрешность расчета равна 0,86 °С.

Пример 2. Рассчитать температуру вспышки в закрытом тигле диэтиламина (c2h5)2nh по формуле (11). Температура

кипения вещества 55,2 °С, теплота сгорания 2820 кДж/моль. Используя данные табл. 5, получим:

teen = -45,5 + 0,83 - 55,2 - 0,0082 2820 = -23,44 °С.

Температура вспышки органических и некоторых элементоорганических веществ в открытом тигле, если известна их мольная теплота сгорания, вычисляется по формуле (И) с использованием коэффициентов Cq, Cj, С2, равных соответственно: минус 47,58, 0,826 и 0,00612 кДж/моль.

Средняя квадратическая погрешность расчета составляет

13 °С.

Если известна зависимость давления насыщенных паров от температуры, то температура вспышки в открытом тигле рассчитывается по формуле (13), где Ag = 427 кПаДсм • с • К) .

Средняя квадратическая погрешность расчета составляет

13 °С.

2.4.4. Методы расчета температуры воспламенения индивидуальных жидких веществ

Если известна зависимость давления насыщенных паров от температуры, то для определения температуры воспламенения веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, используется формула (13), в которой А б =453 кПаДсм • с • К) (для фосфо-рорганических веществ Ag =1333 кПаДсм с • К).

Средняя квадратическая погрешность расчета по формуле

(13) составляет 6 °С.

Температура воспламенения веществ, в состав которьгх входят структурные группы, указанные в табл. 8, вычисляется по формуле (10) с использованием эмпирических коэффициентов из табл. 8.

Та блица 8

Значения эмпирических коэффициентов щ (для разных вццов струк17риьк групп)

1зсп = -45,5 + 0,83 -55,2 - 0,0082 • 2820 = -23,44 °С.

Экспериментальное значение температуры вспьппки диэти-ламина составляет минус 26 °С, погрешность расчета 2,56 °С.

Пример 3. Рассчитать температуру вспышки в закрытом тигле додекана СпЩб по формуле (12). Температура кипения вешества 216 °С. Коэффициенты определяем по табл. 6. Получаем:

tBcn =-74,0 + 0,69-216 = 75,0 °С. Экспериментальное значение равно 74 °С, погрешность

расчета 1,0 °С.

Пример 4. Рассчитать температуру вспышки в закрытом тигле этиленгликоля СгНеОг по формуле (13). Коэффициенты А, В, Са равняются соответственно 8,8672;3193,6 и 273,15.

Для расчета температуры вспышки вычисляем коэффициент диффузии Do по формуле

Do = l/V(25 + 3n,>ie +n„ +17по = 0,099 cmVc. По формуле (13) находим РвспСвсп +273). Температуру вспышки определяем методом последовательных приближений. Принимаем tcn =107 °С, тогда

Рз,„ = 8,8672 --IJI = 0,46299; Pen = 2,903 кПа;

pLn(tBcn+273)= 1103.

Принимаем i„= 108 °С, тогда Рз,„ =0,48505; P,, = 3,055 кПа;Рз,„(1з,„+273) = 1167.

Таким образом, температура вспышки составляет 107 °С. Погрешность расчета 13 °С.

Пример 5. Рассчитать температуру воспламенения бутилового спирта С4Н9ОН по формуле (18). Температура кипения вешества 117,5 °С.

Коэффициент к для спиртов равен 0,0006.

(273,15 + 117,5) " 1 + 0,0006(273,15 + 117,5)

-273 = 43 °С.

Экспериментальное значение температуры воспламенения 41 °С, погрешность расчета 2 °С.

2.5. Методы расчета температурных пределов распространения пламени

2.5.1. Методы расчета температурных пределов распространения пламени для индивидуальных жидких веществ

2.5.1.1. Если известна зависимость давления насьпценных паров жидкости от температуры, то величина нижнего или верхнего температурного предела распространения пламени tjj

(°С) рассчитывается с использованием соответствующего значения концентрационного предела распространения пламени Фп по формуле

"а-Ыф-Ро/юо)-"

где А, В, Са - константы уравнения Антуана; Pq - атмосферное давление, кПа.

Величина может быть рассчитана по методам, рекомендуемым в п. 2.1. Погрешность расчета по формуле (19) определяется погрешностью величины фп.

2.5.1.2. Для веществ, состоящих из структурных групп, представленньсс в табл. 17, температурные пределы распространения пламени (°С) определяются по формуле

tn =ao+a,t„ +Jajlj (20)

с использованием значений коэффициентов aj из табл. 9 для нижнего t„ и верхнего tg температурных пределов соответственно.