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VOCs治理方案设计:VOCs的闪点及爆炸极限|附130种可燃气体爆炸极限

时间:2016-06-02     【转载】

 安全是一切的基础  

安全无小事,没有万一,只有一万;VOCs绝大部分都是易燃易爆气体。不论是环保设计公司还是化工等VOCs排放企业,都必须对VOCs净化设施装置的安全问题给予高度的重视,防患于未然。

VOCs治理工程的安全性越来越受到客户的重视,达标排放是前提,安全是一切的基础。有机废气大多为易燃易爆物质,被处理的VOCs混合气的爆炸性问题更是方案设计不可或缺的部分。

首先,分享几个基本概念。

闪点是指可燃气体挥发出的蒸气和空气的混合物与火源接触能够闪燃的最低温度。闪点越低,引发火灾事故的危险性越大。如常见的VOCs类汽油、苯、酒精等闪点在28℃以下,容易引发火灾事故。

爆炸极限也称爆炸浓度极限,是指可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气,遇着火源才会发生爆炸,这个浓度范围

例如常见的VOC:苯,其与空气混合的爆炸极限为1.5%~9.5%,前后两个数字分别称为爆炸下限和爆炸上限,这两者有时亦称为着火下限和着火上限。在低于爆炸下限时不爆炸也不着火;在高于爆炸上限时不会爆炸,但能燃烧。这是由于前者的可燃物浓度不够,过量空气的冷却作用,阻止了火焰的蔓延;而后者则是空气不足,导致火焰不能蔓延的缘故。

 

常见物质的爆炸极限如下,仅供参考:

常见可燃气体的爆炸下限和爆炸上限

序号名称化学式在空气中的爆炸限﹪(V/V)下限上限1乙烷C2 H63.015.52乙醇C2 H5 OH3.3193乙烯C2 H43.1324氢H24.0755硫化氢H2S4.3456煤油 0.757甲烷CH45158甲醇CH3OH5.5449丙醇C3H7OH2.513.510丙烷C3H82.29.511丙烯C3H62.410.312甲苯C6H5CH31.2713二甲苯C6H4(CH3)21.07.614二氯乙烷C2H4Cl25.61615二氯乙烯C2H2Cl26.51516二氯丙烷C3H6Cl23.414.517乙醚C2H5OC2H51.73618二甲醚CH3OCH33.027.019乙醛CH3COH45720乙酸CH3COOH41721丙酮CH3COCH32.151322乙酰丙酮(CH3CO)2CH21.7 23乙酰氯CH3COCl5.01924乙炔C2H21.510025丙烯腈CH2CHCN2.82826烯丙基氯CH2CHCH2Cl3.211.227甲基乙炔CH3CCH1.7 28氨NH31530.229乙酸戊酯CH3CO2C5H111.07.530苯胺C6H5NH21.21131苯C6H61.2832苯甲酸C6H5CHO1.4 33苄基氯C6H5CH2Cl1.1 34溴丁烷C3H7CH2Br2.5 35溴乙烷CH3CH2Br6.711.336丁二烯CH2CHCHCH22.011.537丁烷C4H101.98.538丁醇C4H9OH1.411.339丁烯C4H81.69.340丁醛C3H3CHO1.412.541丁酸丁酯CH3COOC4H91.28.042丁基甲基酮C4H9COCH31.2843二硫化碳CS21.06044一氧化碳CO12.57445氯苯C6H5Cl1.31146氯丁烷C3H7CH2Cl1.810.147氯乙烷CH3CH2Cl3.815.448氯乙醇CH2ClCH2OH51649氯乙烯CH2CHCl3.83150氯代甲烷CH3Cl8.117.4512-氯丙烷CH3CHClCH32.611.152甲(苯)酚C6H5OH1.1 53环丁烷CH2CH2CH2CH21.8 54环己烷CH2(CH2)4CH21.28.355环己醇CH2(CH2)3CHOHCH21.2 56环己酮CH2(CH2)3COCH21.39.457环丙烷CH2CH2CH22.410.458萘烷C10H180.74.959环己烯CH2(CH2)2CHCHCH21.2 60双丙酮醇(CH3)2COHCH2COCH31.86.961二丁醚C4H9OC4H90.98.562二氯(代)苯C6H4Cl22.29.263二乙基胺(C2H5)2NH1.710.164二甲胺(CH3)2NH2.814.465二甲苯胺(CH3)2C6H3NH21.2766二氧杂环己烷(CH2)4O21.922.567环氧丙烷OCH2CH2CH21.93768乙氧基乙醇C2H5OCH2CH2OH1.815.769乙酸乙酯CH3COOC2H52.111.570丙烯酸乙酯CH2CHCO2C2H51.71371苯乙烷C6H5C2H51.07.872环氧乙烷CH2CH2O2.610073乙硫醇C2H6S2.81874乙基甲基醚C2H5OCH32.010.175乙基甲基酮C2H5COCH31.811.576甲醛HCHO77377轻油 0.9678硝基苯C6H5NO21.8 79硝基甲烷CH3NO27.16380苯酚C6H5OH1.39.581苯乙烯C6H5CHCH21.18.082乙苯C6H5C2H51.07.883甲酸乙酯HCOOC2H52.716.584对二恶烷C4H8O22.02285异丁烷C4H101.88.486萘C10H80.95.987壬烷CH3(CH2)7CH30.75.688壬醇CH3(CH2)7CH2OH0.86.189仲醛(C2H4O)31.3 90戊烷C5H121.18.091戊醇C5H11OH1.210.592丙胺C3H7NH22.010.493丙基甲基酮C3H7COCH31.58.294吡啶C5H5N1.712.095四氢呋喃C4H6O2.012.496四氢糠醇C4H7OCH2OH1.59.797三乙胺(C2H5)3N1.2898三甲胺(CH3)3N2.011.699三氧杂环己烷(CH2O)33.029100松节油 0.8 101己烷C6H141.27.4102己醇C5H11CH2OH1.2 103庚烷CH3(CH2)5CH31.16.7104异丙基硝酸酯(CH3)2CHONO22100105甲氧乙醇CH3OC2H4OH2.514106乙酸甲酯CH3CO2CH33.116107丙烯酸甲酯CH2CHCO2CH32.425108甲胺CH3NH24.920.7109     甲基环己烷CH3C6H111.156.7110甲酸甲酯HCO2CH3523111乙胺(气)C2H7N3.514.0112乙腈C2H3N4.416.0113乙酸酐C4H6O32.910.3114(正)癸烷C10H220.85.4115丙醛C3H6O2.917116丙烯醛C3H4O2.831117甲醚C2H6O3.418118甲乙醚C3H8O210.1119甲硫醇CH4S3.921.8120甲基亚砜C2H6O22.628.5121异丙醇C3H8O2.312.7122异丁醇C4H10O1.7(212oF)10.9(212oF)123异丙醚C4H14O1.421124异丙胺C3H9N2.010.4125(正)辛烷C8H181.04.66126肼N2H44.7100127硫化羰COS1229128氯丙烷C3H7Cl2.611.11293-氯丙烯C3H5Cl3.311.1130溴甲烷CH3Br1016

 

附:混合气体的爆炸极限计算仅供参考

公式为:Lm=1/(Y1/L1+Y2/L2+Y3/L3),式中:

Lm——混合VOCs爆炸极限(%);

Y1、Y2、Y3——混合物中组成(%);

L1、L2、L3——混合气体各组份相应的爆炸极限(%)。

例如:一天然气组成如下:甲烷80%(L下=5.0%)、乙烷15%(L下=3.22%)、丙烷4%(L下=2.37%)、丁烷1%(L下=1.86%)

求该天然气的爆炸下限。解:Lm=1/(80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86)= 4.369%

 

综合整理自VOCs减排工作站及VOCs前沿等



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