Температура горения керосина в воздухе

Пламя

Пламя – это газообразная среда, в которой происходит взаимодействие горючего и окислителя, выделяется тепло и развиваются высокие температуры.

Классификация

Пламя классифицируют по:

  • агрегатному состоянию горючих веществ: пламя газообразных, жидких, твердых и аэродисперсных реагентов;
  • излучению: светящиеся, окрашенные, бесцветные;
  • состоянию среды горючее-окислитель: диффузионные, предварительно перемешанных сред;
  • характеру перемещения реакционной среды: ламинарные, турбулентные, пульсирующие;
  • температуре: холодные, низкотемпературные, высокотемпературные;
  • скорости распространения: медленные, быстрые;
  • высоте: короткие, длинные;
  • визуальному восприятию: коптящие, прозрачные, цветные.

В ламинарном диффузионном пламени можно выделить 3 зоны (оболочки).

Внутри конуса пламени имеются:

  • темная зона (300-350 °С), где горение не происходит из-за недостатка окислителя;
  • светящаяся зона, где происходит термическое разложение горючего и частичное его сгорание (500-800 °С);
  • едва светящаяся зона, которая характеризуется окончательным сгоранием продуктов разложения горючего и максимальной температурой (900-1500 °С).

Температура

Температура пламени зависит от природы горючего вещества и интенсивности подвода окислителя. Например:

  • Температура воспламенения для большинства твёрдых материалов – 300 °С.
  • Температура пламени в горящей сигарете – 250-300 °С.
  • Температура пламени спички 750-1400 °С; при этом 300 °С – температура воспламенения дерева, а температура горения дерева равняется примерно 800–1000 °С.
  • Температура горения пропан-бутана – 800-1970 °С.
  • Температура пламени керосина – 800 °С, в среде чистого кислорода – 2000 °С.
  • Температура горения бензина – 1300-1400 °С.
  • Температура пламени спирта не превышает 900 °С.
  • Температура горения магния – 2200 °С; значительная часть излучения в УФ-диапазоне.

Наиболее высокие известные температуры горения:

  • дицианоацетилен C4N2 5260 К (4990 °C) в кислороде и до 6000 К (5730 °C) в озоне;
  • дициан (CN)2 4525 °C в кислороде.

Так как вода обладает очень большой теплоёмкостью, отсутствие водорода в горючем исключает потери тепла на образование воды и позволяет развить большую температуру.

Скорость распространения

Распространение пламени по предварительно перемешанной среде (невозмущенной), происходит от каждой точки фронта пламени по нормали к поверхности пламени. Величина такой нормальной скорости распространения пламени (далее – НСРП) является основной характеристикой горючей среды. Она представляет собой минимальную возможную скорость пламени. Значения НСРП отличаются у различных горючих смесей – от 0,03 до 15 м/с.

Распространение пламени по реально существующим газовоздушным смесям всегда осложнено внешними возмущающими воздействиями, обусловленными силами тяжести, конвективными потоками, трением и т.д. Поэтому реальные скорости распространения пламени всегда отличаются от нормальных. В зависимости от характера горения скорости распространения пламени имеют следующие диапазоны величин при:

  • дефлаграционном горении – до 100 м/с;
  • взрывном горении – от 300 до 1000 м/с;
  • детонационном горении – свыше 1000 м/с.

Цвет пламени определяется излучением электронных переходов (например, тепловым излучением) различных возбужденных (как заряженных, так и незаряженных) частиц, образующихся в результате химической реакции между молекулами горючего и кислородом воздуха, а также в результате термической диссоциации. В частности, при горении углеродного горючего в воздухе, синяя часть цвета пламени обусловлена излучением частиц CN ±n , красно-оранжевая — излучением частиц С2 ±n и микрочастиц сажи. Излучение прочих образующихся в процессе горения частиц (CHx ±n , H2O ±n , HO ±n , CO2 ±n , CO ±n ) и основных газов (N2, O2, Ar) лежит в невидимой для человеческого глаза УФ и ИК части спектра. Кроме того, на окраску пламени сильно влияет присутствие в самом топливе, деталях конструкции горелок, сопел и так далее соединений различных металлов, в первую очередь натрия. В видимой части спектра излучение натрия крайне интенсивно и ответственно за оранжево-желтый цвет пламени, при этом излучение чуть менее распространенного калия оказывается на его фоне практически не различимым (поскольку большинство организмов имеют в составе клеток K+/Na+ каналы, то в углеродном горючем растительного или животного происхождения на 3 атома натрия приходится в среднем 2 атома калия).

Источник: Тидеман Б.Е., Сциборский Д.Б. Химия горения. –Л., 1935.

Состав и характеристики керосина, основные свойства разных видов

Свойства керосина сделали его востребованным в различных сферах. Прозрачная, маслянистая жидкость подходит для применения в качестве топлива, ГСМ и всевозможных добавок. Керосин устойчив к низким температурам и имеет высокие показатели горения и испаряемости. Также он совместим с сырьем, имеющим другой состав.

Керосин, нефтепродукт, получаемый путем ректификации и вторичной переработки сырья. В некоторых случаях его дополнительно подвергают гидроочистке

Состав и свойства керосина

Керосин, состав и свойства которого подходят для создания реактивного горючего, заправки различных приборов и промывки механизмов, отличается высокой степенью прокачиваемости. Также он востребован благодаря отсутствию новообразований и отложений.

Керосин как горючее имеет широкий спектр применения, от ракет до камер для обжига и приборов освещения


Способ переработки сырья отражается на содержании различных примесей. В нем могут присутствовать кислородные, сернистые и азотные соединения. Число углеводородов указывается в процентах:

  • Непредельные – до 2.
  • Ароматические – от 5 до 25.
  • Нафтеновые – от 20 до 50.
  • Алифатические – от 20 до 60.
Читать еще:  Температура жидкого кислорода по цельсию

При различных t фракционный состав керосина меняет свой объем. Для 20°С и 25°С – 200%, для 80°С – 270%. Грамотное расщепление сложно компонентной смеси на отдельные части проводится исходя из свойств продуктов нефти.

Выписка показателей керосина в соответствии с ГОСТом 4753-68


Основные показатели физических свойства керосина

Физические свойства керосина насчитывают множество подпунктов. К базовым относят те, которые влияют на качество и сферу применения вещества.

1. Плотность керосина

Степень плотности является широко применяемой характеристикой нефтепродуктов. Для ее определения используется относительная величина. Так при 20°С, она будет достигать от 780 до 850 кг/м 3 . При расчетах важна температура вещества, действительная плотность продукта и дистиллированной воды.

Цвет керосина варьируется от желтоватого до светло-коричневого, так же он может быть бесцветным


2. Кинематическая вязкость керосина

Состав керосина определяет его вязкость. При этом, чем выше температура вещества, тем ниже данный показатель. Рассматриваемая характеристика отражается на:

  • Свойствах эксплуатации топливных систем.
  • Качестве образуемой смеси.
  • Процессах сгорания в двигателе.

При 20°С уровень вязкости составит 1,2 – 4,5 мм 2 /с.

Чтобы керосин послужил арктическим топливом, в него нужно добавлять присадки, повышающие цетановое число и снижающие износ двигателя


3. Температура вспышки керосина

Химический состав керосина отражается на температуре его вспышки. Величина показателя от 28°С до 60°С определяет уровень пожарной безопасности вещества. Все нормы регламентируются действующими ГОСТами.

4. Теплота при горении керосина

Рассматриваемая характеристика демонстрирует количество выделенного тепла при абсолютном сгорании массовой единицы сырья. Для керосина показатель составляет от 42,9 до 43,1 МДж/кг.

При какой температуре наступает помутнение керосина можно определить оптически. Для этого фиксируются изменения в способности вещества пропускать лучи света

Химические свойства керосина

Керосин – химические свойства топлива, такие как испаряемость и воспламеняемость, зависят от состава сырья и типа его переработки. Концентрация ароматических углеводородов разная, что обусловило такие группы керосина:

  • Авиационная. В свою очередь делится на реактивное (РТ) и самолетное (ТС-1) горючее. Используется для смазки топливных систем в двигателях разной авиатехники. Также играет роль хладагент. Имеет повышенную термическую окисляемость и отметку сгорания. Характеризуется стабильностью и устойчивостью к низким температурам.
  • Техническая. Все допуски регламентируются ГОСТом «Керосин для технических целей» 18499-73. Сорта КТ-1 и КТ-2 заменяют растворители или очистители для промывки узлов и запчастей автотранспорта, оборудования и механизмов.
  • Осветительная. Типы КО-25, 25 или 30 используются для заправки керосиновых ламп. Применяют некоторые типы топлива для пропитки выделанных кож. Среди преимуществ – отсутствие нагара и копоти при горении.

К важным техническим характеристикам керосина можно отнести повышенную испаряемость. Содержание паров в воздухе до 300 мг/м 3 является не опасным для человека. При работе с топливом также необходимо учитывать его высокий уровень воспламеняемости – возгорание при t° 57°С, самовоспламенение при t° 216°С.

Керосин часто используют для промывки механизмов и их очистки от ржавчины


Если вам необходим керосин, характеристики различных видов узнать можно у специалистов ТК АМОКС. Оптимальный вариант будет подобран исходя из целей применения. Обратите внимание на каталог топлива, где представлены распространенные типы керосинов, солярки, бензинов и ГСМ. Звоните, мы ответим на все вопросы!

Керосин

Керосин осветительный: по физико-химическим свойствам близок к бензину. Плотность 0,7940 (20°С); Содержание ароматических углеводородов 19,4 %, алициклических 39,2 %, метановых 41,4 % ,( при переработке нефти месторождения Каламкасс выделяется в незначительных количествах). [3 0]

Дизельное топливо тяжелее бензинов и керосинов. Содержит значительное количество гидроароматических(нафтеновых) структур, так же парафиновых, нормальных и разветвленных, углеводородов. Средняя плотность при 20°С 0.800 г/см 3 (0,83 – ДЛ Кал амкасса).Со держание парафиновых углеводородов: н – строения 36,2 мас%, и- строения 17,2мас%. Нафтеновые 23мас%, ароматические – 21,9мас%,олефиновые – 1,7 мас%.[30]

Высоковязкие остатки первичной перегонки нефти и близкий по свойствам к мазуту остаток после разгонки продуктов висбрекинга. Представляют собой смесь твердых и жидких углеводородов, их серо-, кислород-, азот- содержащих производных. Плотность более 0.9 г/ см 3 . Содержат большое количество асфальтово – смолистых веществ – 42.1% в мазуте первичной перегонки нефти месторождения Каламкасс. Содержание парафиновых углеводородов: н- 19,7мас%, и – 6,0мас%,ароматческих -39,5мас%.[1] ‘

Циклический углеводород гидронафталинового ряда. Молекулярная

масса 138,25 кг/ кмоль. Плотность 900 кг/м . Хорошо растворим в нефтепродуктах. [2]

Твердое горючее вещество, плотность 1960 – 2070 кг/м 3 . Температура кипения 446,6°С, температура плавления 112,8 – 119,3°С.[25]

1.2 ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Нефти, содержащие мало ароматических углеводородов, действуют также как смеси метановых и нафтеновых углеводородов, их пары вызывают наркоз и судороги. Высокое содержание ароматических углеводородов может угрожать хроническим отравлениям с изменением состава крови и кроветворных органов. Сернистые соединения в нефти могут быть причиной острых и хронических отравлений; главную роль при этом играет сероводород. Мгновенные отравления летучими соединениями сернистой нефти описаны при концентрации сероводорода 0,55 – 0,63 мг/л и углеводородов 15 20 мг/л . Нефть вызывает острые отравления, полнокровие головного мозга, отек легких, аозможны кровоизлияния, нарушение обоняния, и возбудимость нервной системы, головная боль, слабость, сердцебиение, боли в области сердца. Вызывает раздражение кожи, поражения кожи как острые, так и хронические. [30]

Читать еще:  При какой температуре горит спирт

Наркологическое действие. Как наркотик очищенный бензин действует аналогично метаноловым углеводородам и циклопарафинам. Характерно развитие судорог. Кровяное давление под влиянием паров бензина, как правило, понижается, повышаясь при судорогах; пульс замедляется. Дыхание первоначально усиливается и учащается; ритм его нарушается при

‘нарастании действия и появления судорог. Пары бензина вызывают также неустойчивое состояние центральной нервной системы, выражающееся в чередовании уменьшения и увеличения скорости безусловно-рефлекторных реакций.

Острое отравление. При очень высоких концентрациях паров

бензина возможны молниеносные отравления. Наступает потеря

сознания, и если пострадавший остается в отравленной атмосфере

возможна быстрая смерть. и

Если при остром отравлении пострадавший падает в жидкость,

например, в остатки бензина, нефти и т. п., развиваются ожоги тела,

а опасность увеличивается возможностью аспирации жидкости в

дыхательные пути; последнее происходит при засасывании бензина

При умеренных концентрациях паров бензина отравление сначала

выражается в головной боли, головокружении, сердцебиении,

слабости, психическом возбуждении, беспричинной веселости,

сухости во рту, тошноте и т. д., позже потеря сознания,

Хроническое отравление. Функциональные нервные расстройства,

сопровождаемые мышечной слабостью, вялостью, утомляемостью,

похуданием, раздражительностью, сонливостью или бессонницей.

Раздражающее действие паров бензина сказывается в развитии

конькжтивитов, учащении заболеваний дыхательных путей и

Токсические концентрации. Концентрации паров любого бензина

35-40 мг/л опасны для жизни даже при вдыхании в течении 5-10

мин. Пороговая концентрация, изменяющая время развития

мышечного напряжения при вдыхании в течении 40 мин. Бензина

«галоша» и Б-70 составляют 0,5 – 2 мг/л, а для бензина

каталитического крекинга 0,5 – 1,0 мг/л. Предельно

допустимая концентрация бензина – растворителя (в пересчете на

углерод) 300 мг/м 3 бензина, бензина топливно-сланцевого, крекинг

бензина и др. 100 мг/м 3 . Вследствие растворимости паров бензина

в крови при вдыхании, он накапливается мало. [30]

Действие на кожу. Бензин может вызвать как острые воспаления,

так и хронические. Заболевание либо ограничивается шелушением,

более четким рисунком фолликулов, либо переходит в

профессиональный дерматит. Кожное действие усиливается при

плохой очистки бензина и высоком содержании ароматических

Общий характер действия сходен с действием бензина; сильнее раздражает слизистые оболочки и кожные покровы.

Действие на кожу при непосредственном соприкосновении с жидким керосином может выражаться в дерматитах, пузырьковых (реже папулезных или пустулезных) экземах, лиммарных фолликулитах с гиперкератозом и т.п. При работе с американскими керосинами (от 5 недель до 4-х лет) наблюдались головные боли, головокружение, потери аппетита, расстройства в пищеварения, кожный зуд, жжение в глазах, бессонница, боли в области сердца, в конечностях и спине, легкий кашель и отдышка, общее чувство слабости и недомогания. При более высоких концентрациях -сильное похудание, учащенный пульс, значительное малокровие, небольшой лейкоз, психическое угнетение, мышечные подергивания, дрожь, легкое расстройство равновесия, раздражения кожи. Предельно допустимая концентрация (в пересчете на углерод) 300 мг/м .[30]

Токсические свойства мазута связаны с содержанием в нем 0,001%вес 1,2 бенз(а)пирена, обладающего канцерогенной активностью. Пути поступления в организм человека наблюлается головная боль,сердцебиение, тошнота и сонливость. Раздражает кожные покровы, вызывает воспалительные процессы, возможно образование опухолей. Наблюдаются расстройства функций пищеварительного тракта. Смолистый мазут содержит 0,0015 0,0002 мас% бенз-а-пирена и обладает канцерогенным

Повышает содержание мочевой кислоты в крови и моче. Снижает активность каталазы . Вызывает заболевания органов пищеварения, нарушение функциональной способности печени, нарушение сокращательной функции сердца. ЛД50 3 .[30]

Нефть — легковоспламеняющаяся маслянистая жидкость. Сырые нефти при горении способны при горении прогреваться во внутрь, образуя возрастающий геотермический слой. Т прогревания слоя 130 160°С. Скорость выгорания 5,2 7 10

5 м/с. Скорость нарастания слоя – 0,7 – 1,0 10

4 м /с. Т пламени =1100°С. Твсп = 130°С. [3]. Средства пожаротушения – при небольших разливах в помещениях – объемное тушение с применением СО2 и хладонов. Небольшие очаги тушат порошками ПСБ. [31]

При концентрации в смеси с воздухом 2,9 – 8,1 %- тушить ручными

огнетушителями. Бензины, разлившиеся на значительной площади

эффективно тушатся воздуха-механическими средствами. Для тушения в

резервуарах применяют [31]:

Взрывоопасные концентрации в смеси с воздухом 2 -3 %. Керосин -легковоспламеняющаяся, бесцветная жидкость. Температура вспышки 53°С (в закрытом тигле) и 57°С (в открытом тигле). Минимальная температура воспламенения 63 °С.

Температура самовоспламенения 216°С. Стандартная температура самовоспламенения 238°С. Температурный предел воспламенения нижний – 35°С, верхний 75°С. [31]

Зимнее дизельное топливо относится к ГЖ. Твспышки = 48°С, Тсамовоспл. = 240°С. Температурные пределы воспламенения: нижний -69°С, верхний-119°С.[31].

Читать еще:  Температура плавления нихромовой проволоки

Способен при горении прогреваться в глубину, образуя все возрастающий гомотермический слой. Скорость выгорания 6 см/ч.Скорость нарастания прогретого слоя 24 – 42 см/ч. Температура самовоспламенения 230 – 300 °С. Температура пламени 1000°С .[31]. Мазут М – 40 Твсп – 140°С,

Тсамовоспламенения = 380°С. Температурные пределы воспламенения: нижний 158°С, верхний- 145°С.

Тушение: при крупных проливах – пена, порошок ПСБ -3.

В помещениях – объемное тушение СС>2 и хладонами. Небольшие очаги -СО2.[3], порошки ПСБ – 3, П – 2АП, ПФ, ПГС – М, ПС,МГС,ПФК,СИ – 2.

Дисперсность менее 74 мкм Тсамовоспл. = 220°С для аэрогеля и Тсамовоспл. = 190°С для аэрозоля. Нижний концентрационный предел распространения пламени 35 г/см 3 . Максимальное давление взрыва 560кПа. Тонко измельченная сера склонна к химическому самовозгоранию в присутствии влаги, при контакте с окислителями, жирами.

Средства тушения – вода со смачивателями, пена, порошок ПФ.[31]

Статьи

Физико-химические свойства керосина

  • 21.08.2016, 21:45

Керосин представляет собой смесь углеводородов с атомным числом более 9 и менее 16, которые выкипают в процессе прямой перегонки нефти в температурном интервале + 100, + 320 градусов Цельсия.

Химический состав и свойства керосина

Химический состав полученного при крекинге керосина может меняться в зависимости того, производной из какой нефти он является, а также используемой технологии ее переработки и дальнейшей очистки керосинового дистиллята. В среднем этот нефтепродукт может включать:

  • алифактические углероды в процентном соотношении от 20 до 60;
  • нафтеновые углероды в процентном соотношении от 20 до 50;
  • бициклические ароматические углероды в процентном соотношении от 5 до 25;
  • непредельные углероды в процентном соотношении до 2.

При более высоких температурах процессов получения керосина количество бициклических ароматических углеродов возрастает. В тоже время, их более низкое содержание в готовом нефтепродукте способствует повышению интенсивности и яркости пламени. Высокое процентное содержание тяжелых фракций приводит к ухудшению горения этого нефтепродукта, поэтому после его получения производится специальная химическая и гидроочистка.

Следует учитывать также высокие показатели испаряемости данного продукта. При концентрации в воздухе превышающей 300 мг/м3 существует угроза отравления парами керосина. Это накладывает определенные требования на условия хранения данного нефтепродукта.

Основные характеристики керосина

Свойства Параметры
Вязкость (определяют при 20°С) в мм2/с От 1,2 до 4,5
Плотность (определяют при 20°С) в кг/м3 От 770 до 850
Температура вспышки в °С От +28 до +72
Теплота сгорания в МДж/кг От 42,9 до 43,2
Температура самовоспламенения в °С + 216°
Максимальная высота некоптящего пламени при давлении 101,3 кПа в мм От 14,7 до 42,8
Концентрационный предел воспламенения в процентах (%) От 1,2 до 8
Температура помутнения в °С -12
Кислотное число в мг/мл 0,7 на 100

Кинематическая вязкость углеводородов, находящихся в керосине меняется в зависимости от температуры. При низких температурах она повышается, что оказывает влияние на процесс сгорания топливной смеси в авиационных двигателях.

Плотность керосина относится к наиболее важным характеристикам. В начале развития нефтеперерабатывающей промышленности это показатель служил единственной качественной характеристикой керосина.

Показатель температуры вспышки демонстрирует пожароопасность нефтепродукта. Его величина для авиационного топлива регламентируется международными стандартами и строго контролируется. Следует учесть, что при попадании в керосин бензина его огнеопасность существенно увеличивается.

Теплота сгорания определяется количественными показателями получаемой теплоты в процессе сгорания одного килограмма нефтепродукта (для газов учитывается единица объема).

Под температурой самовоспламенения понимают способность смеси испарений керосина и воздуха к самостоятельному устойчивому горению. В качестве такого показателя используется минимальное температурное значение, при котором происходит воспламенение без посторонних источников огня. Это свойство нефтепродуктов используется в дизельных моторах.

Высота некоптящего пламени керосина демонстрирует возможность горения нефтепродукта без образования копоти в стандарной лампе, фитиль которой равен 0,6см. Этот показатель имеет зависимость от фракционного или химического состава, и влияет принадлежность керосина к той или иной марке топлива.

Под концентрационным пределом воспламенения (КПВ) понимают отношение объема парообразного состояния керосина и интервала его концентрации в воздухе (который служит окислительной средой) в пределах которого возможно возгорание от внешнего источника с дальнейшим самостоятельным распространением пламени по смеси.

Температурным показателем помутнения нефтепродукта определяется начало процесса образования в керосине кристаллов углеродов. Этот показатель влияет на свойства горения керосина при низких температурах. Образующиеся кристаллы снижают силу горения. Для определения температуры помутнения используются оптические методы.

Поскольку керосин содержит различные соединения органических кислот, которые также снижают его качество, этот продукт подвергают щелочному очищению. Показатели кислотности керосина строго лимитируется и указывается в соотношении количества КОН в мг необходимых для нейтрализации свободных кислот в 100 мл керосина. Чтобы предотвратить обратное растворение нафтеновых кислот вторичная очистка керосина выполняется при 40°С.

рассчитать доставку керосина ЗДЕСЬ.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector