Презентация к уроку "Материальный баланс процессов горения"

Министерство образования Московской области ГБПОУ МО « Красногорский колледж»

ВИДЕОКУРС

по общепрофессиональной учебной дисциплине

«Теория горения и взрыва»

автор-составитель: преподаватель высшей квалификационной категории

Лебединская Е.М.

Глава 1. Основы процессов горения. Материальный и тепловой балансы процессов горения. Урок.2 Материальный баланс процессов горения

Цели и задачи :

• Введение в содержание дисциплины Изучение механизма химических и физических явлений, протекающих при горении; Формирование навыков, позволяющих составлять уравнение материального баланса процессов горения различных веществ
• Введение в содержание дисциплины
• Изучение механизма химических и физических явлений, протекающих при горении;
• Формирование навыков, позволяющих составлять уравнение материального баланса процессов горения различных веществ

Учебные вопросы

• Понятие « Баланс»
• Определение коэффициента горючести
• Составление уравнений горения в кислороде и в воздухе
• Характеристики процессов горения

№ п / п

Вопросы

1

Начало занятия

Что значит в теории горения составить « материальный баланс»?

2

На какие группы классифицируются все индивидуальные вещества по горючести?

3

Каков физический смысл коэффициента горючести?

4

5

При каком значении К вещество будет негорючим?

Если горючее вещество содержит углерод, водород и серу. Каковы будут продукты сгорания в кислороде?

6

7

Если горючее вещество содержит углерод, водород и серу. Каковы будут продукты сгорания в воздухе?

8

Чему равен стехиометрический коэффициент β в уравнении горения аммиака

В каком объемном соотношении находятся кислород и азот в составе воздуха?

Понятие « Баланс»

• От французского « balance »- весы
• Количественное выражение сторон какого-либо процесса, которые должны уравновешивать друг друга
• Баланс- уравновешивание

Индивидуальные вещества –

это вещества, состав которых можно выразить химической формулой

Горючие –

вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Трудногорючие – вещества и материалы, способные к горению в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления.

Негорючие – вещества и материалы, не способные к горению в воздухе.

2 – вещество является горючим. " width="640"

Коэффициент горючести -это показатель горючести вещества

• К = 4n C + 4n S + n H + n N - 2n O - 2n Cl - 3n F - 5n Br

где: n C , n S , n H , n N , n O , n Cl , n F , n Br -соответственно число атомов углерода, серы, водорода, азота, кислорода, хлора, фтора, брома в молекуле вещества.

• Если расчётное значение К  0 – вещество негорючее,
• 0  К  2 – вещество трудногорючее,
• К 2 – вещество является горючим.

2, то динитрокрезол – горючее вещество. " width="640"

Пример 1. Определить горючесть динитрокрезола

Дано : С 7 Н 6 О 5 N 2 – динитрокрезол

Найти: К ?

Решение:

1.Записываем количество атомов составляющих динитрокрезол:С 7 Н 6 О 5 N 2 n C = 7; n H = 6; n O = 5; n N = 2

2.Рассчитываем коэффициент горючести.

К = 4n C + 4n S + n H + n N - 2n O -2n Cl -3n F - 5n Br = 4  7 + 6 + 2  2  5 = 26

• Вывод: т.к. К 2, то динитрокрезол – горючее вещество.

0 , то тетрафтордибромэтан – негорючее вещество. " width="640"

Пример 2. Определить горючесть тетрафтордибромэтана

Дано : С 2 F 4 Br 2 – тетрафтордибромэтан

Найти: К ?

Решение:

1.Записываем количество атомов составляющих тетрафтордибромэтан С 2 F 4 Br 2 n C = 2; n F = 4 ; n Br = 2 ; 2.Рассчитываем коэффициент горючести.

К = 4n C + 4n S + n H + n N - 2n O -2n Cl -3n F - 5n Br = 4  2  3  4  5  2 = -14

• Вывод: т.к. К 0 , то тетрафтордибромэтан – негорючее вещество.

Состав продуктов горения

в зависимости от состава исходного вещества

Элементы, входящие в

состав горючего вещества

Продукты горения

Углерод С

Углекислый газ СО2

Водород Н

Вода Н2О

Сера S

Оксид серы ( IV) SO2

Азот N

Молекулярный азот N2

Фосфор Р

Оксид фосфора ( V) Р2О5

Галогены F, Cl, Br, I

Галогеноводороды HCl, HF, HBr, HI

Стехиометрические коэффициенты

- коэффициенты, стоящие в уравнении реакции,

показывающие сколько молей (кмолей) веществ

участвовало в реакции или образовалось в результате реакции.

Стехиометрический коэффициент, показывающий число молей кислорода, необходимое для полного сгорания вещества, обозначается буквой β

Пример 3.

Составить уравнение реакции горения в кислороде пропана С3Н8, глицерина С3Н8О3, аммиака NH3

Пример 3.

Составить уравнение реакции горения в кислороде пропана С3Н8, глицерина С3Н8О3, аммиака NH3

Пример 3.

Составить уравнение реакции горения в кислороде пропана С3Н8, глицерина С3Н8О3, аммиака NH3

Составление уравнений реакций горения в воздухе

Молекулярный состав воздуха

(О 2 + 3,76N 2 )

Составить уравнение реакции горения в воздухе пропанола С 3 Н 7 ОН

Аналогично предыдущим уравнениям с кислородом:

С 3 Н 7 ОН+ 4,5О 2 + 4,5*3,76N 2 =3СО 2 +4Н 2 О+ 4,5*3,76N 2

№ п / п

Вопросы

1

Конец занятия

Что значит в теории горения составить « материальный баланс»?

2

3

уравнять левую и правую части уравнения реакции

На какие группы классифицируются все индивидуальные вещества по горючести?

4

Негорючие

Трудногорючие

Каков физический смысл коэффициента горючести?

Показывает горючесть вещества

Горючие

При каком значении К вещество будет негорючим?

5

6

Если К имеет значение 0 или отрицательное значение

Если горючее вещество содержит углерод, водород и серу. Каковы будут продукты полного сгорания в кислороде?

7

Углекислый газ

Если горючее вещество содержит углерод, водород и серу. Каковы будут продукты сгорания в воздухе?

8

Углекислый газ

Чему равен стехиометрический коэффициент β в уравнении горения аммиака

Вода

Оксид серы (4)

  0,75

В каком объемном соотношении находятся кислород и азот в составе воздуха?

Вода

Оксид серы (4)

Азот

  1:3,76