【正文】 限和上限分別是（ ）。A．% %B．% %C．% %D．% %【答案】A乙烷在空氣中的爆炸下限濃度為3．38％，爆炸上限濃度為10．7％。實驗測得乙烷的爆炸下限為3．0％，爆炸上限為12．5％，對比上述估算結果，可知用此方法估算的爆炸上限值小于實驗測得的值。 21頁 2)根據(jù)爆炸性混合氣體完全燃燒時摩爾分數(shù)，確定有機物的爆炸下限及上限。計算公式如下： 式中X。為可燃氣體摩爾分數(shù)，也就是完全燃燒時在混合氣體中該可燃氣體的含量。（2）多種可燃氣體組成的混合物的爆炸極限計算由多種可燃氣體組成爆炸性混合氣體的爆炸極限，可根據(jù)各組分的爆炸極限進行計算。其計算公式如下： 式中 Lm——爆炸性混合氣的爆炸極限，％；LLL3——組成混合氣各組分的爆炸極限，％；VVV3——各組分在混合氣中的濃度，％。V1+ V2+ V3+? = 100％例如，某種天然氣的組成如下：甲烷80％，乙烷15％，丙烷4％，丁烷1％。各組分相應的爆炸下限分別為5％，％，％％，則天然氣的爆炸下限為； 將各組分的爆炸上限代入式(4一11)，可求出天然氣的爆炸上限。式(4一14)用于煤氣、水煤氣、天然氣等混合氣爆炸極限的計算比較準確，而對于氫與乙烯、氫與硫化氫、甲烷與硫化氫等混合氣及一些含二硫化碳的混合氣體，計算的誤差較大。3．含有惰性氣體組成混合物的爆炸極限計算如果爆炸性混合氣體中含有惰性氣體如氮、二氧化碳等，計算爆炸極限時，可先求出混合物中由可燃氣體和惰性氣體分別組成的混合比，再從圖4—8和圖4—9中找出它們的爆炸極限，并分別代入式(4—11)中求得。 22頁 [例]求某回收煤氣的爆炸極限，其組分為：CO 58％，C02 ％，N2 ％，02 ％，H2 ％。[解]將煤氣中的可燃氣體和惰性氣體組合為兩組：(1)C0和C02，即58(C0)+19．4(C02) = 77．4％(C0+ C02)其中， 惰性氣體／可燃氣體 = C02／C0 = 19．4／58 = O．33由圖4—8中查得， L上 =70％， L下= 17％。(2)N2和H2，(H2)+ (N2)= 22．2％(N2+H2)其中， 惰性氣體／可燃氣體 = N2／H2 =／ = 從圖4 —8查得 L上 = 76％，L下 = 64％將上述數(shù)據(jù)代入式(4—11)即可求得煤氣的爆炸極限：1L下 = ———————————— = %+ 1L上 = ———————————— = %+ 23頁 ％～％。(五)粉塵爆炸1. 粉塵爆炸的機理和特點當可燃性固體呈粉體狀態(tài)，粒度足夠細，飛揚懸浮于空氣中，并達到一定濃度，在相對密閉的空間內(nèi)，遇到足夠的點火能量，就能發(fā)生粉塵爆炸。具有粉塵爆炸危險性的物質較多，常見的有金屬粉塵(如鎂粉、鋁粉等)、煤粉、糧食粉塵、飼料粉塵、棉麻粉塵、煙草粉塵、紙粉、木粉、火炸藥粉塵及大多數(shù)含有C，H元素、與空氣中氧反應能放熱的有機合成材料粉塵等。 粉塵爆炸是一個瞬間的連鎖反應，屬于不定的氣固二相流反應，其爆炸過程比較復雜，它將受諸多因素的制約。所以，有關粉塵爆炸的機理至今尚在不斷研究和不斷完善之中。日本安全工學協(xié)會編的《爆炸》一書闡述了一種比較典型的粉塵爆炸機理。這種觀點認為從最初的粉塵粒子形成到發(fā)生爆炸的過 24頁 程，粉塵粒子表面通過熱傳導和熱輻射，從火源獲得能量，使表面溫度急劇升高，達到粉塵粒子加速分解的溫度和蒸發(fā)溫度，形成粉塵蒸氣或分解氣體，這種氣體與空氣混合后就容易引起點火(氣相點火) 如圖4—10所示。另外，粉塵粒子本身相繼發(fā)生熔融氣化，進發(fā)出微小火花，成為周圍未燃燒粉塵的點火源，使之著火，從而擴大了爆炸范圍，這一過程與氣體爆炸相比就復雜得多。從粉塵爆炸過程可以看出粉塵爆炸有如下特點：(1)粉塵爆炸速度或爆炸壓力上升速度比爆炸氣體小，但燃燒時間長，產(chǎn)生的能量大，破壞程度大。(2)爆炸感應期較長，粉塵的爆炸過程比氣體的爆炸過程復雜，要經(jīng)過塵粒的表面分解或蒸發(fā)階段及由表面向中心延燒的過程，所以感應期比氣體長得多。(3)有產(chǎn)生二次爆炸的可能性。因為粉塵初次爆炸產(chǎn)生的沖擊波會將堆積的粉塵揚起，懸浮在空氣中，在新的空間形成達到爆炸極限濃度范圍B．最小點火能量 C．最低著火溫度 D．粉塵分散度 E．粉塵爆炸壓力及壓力上升速率【答案】： ABCE解析：評價粉塵爆炸危險性的主要特征參數(shù)是爆炸極限：最小點火能量、最低著火溫度、粉塵爆炸壓力及壓力上升速率。 2．粉塵爆炸的條件及爆炸過程(1)粉塵爆炸的條件1)粉塵本身具有可燃性。2)粉塵虛浮在空氣中并達到一定濃度。3)有足以引起粉塵爆炸的起始能量。(2)爆炸過程。與可燃氣體(蒸氣)與空氣的混合物一樣，可燃粉塵與空氣混合物也遇點火源也可能發(fā)生爆炸；其也具有爆炸極限，包括上限及下限，但有實際應用意義的主要是下限?？扇挤蹓m的爆炸極限一般以其單位體積混合物中的質量(gcm3)來表示：如鋁粉在空氣中的爆炸極限為40gcm3。粉塵爆炸同樣是一種鏈式連鎖反應，當外界熱量足夠時，火焰?zhèn)鞑ニ俣葘⒃絹碓娇?，最后引起爆炸；若熱量不足，火焰則會熄滅。 25頁 粉塵爆炸時粉塵粒子表面分子與氧氣分子發(fā)生化學反應引起的。具體過程如圖4—10。1)供給粒子表面以熱能，使其穩(wěn)定上升，見圖4——10(a)。2)粒子表面的分子由于熱分解或干餾作用，而生成氣體分布在粒子周圍，見圖4—10(b)。3)分解(或干餾)氣體與空氣混合生成爆炸性混合氣體，遇火產(chǎn)生火焰(發(fā)生反應)，見圖4—10(c)。4)由于反應產(chǎn)生的熱，加速了粉塵粒子的分解，放出氣體，與空氣混合，繼續(xù)發(fā)火傳播見圖4—10(d)。粉塵爆炸過程與可燃氣爆炸相似，但有兩點區(qū)別：一是粉塵爆炸所需的發(fā)火能要得的多；二是 26頁 在可燃氣爆炸中，促使穩(wěn)定上升的傳熱方式主要是熱傳導；而在粉塵爆炸中，熱輻射的作用大。3．粉塵爆炸的特性及影響因素 評價粉塵爆炸危險性的主要特征參數(shù)是爆炸極限：最小點火能量、最低著火溫度、粉塵爆炸壓力及壓力上升速率。粉塵爆炸極限不是固定不變的，它的影響因素主要有粉塵粒度、分散度、濕度、點火源的性質、可燃氣含量、氧含量、惰性粉塵和灰分溫度等。一般來說，粉塵粒度越細，分散度越高，可燃氣體和氧的含量越大，火源強度、初始溫度越高，濕度越低，惰性粉塵及灰分越少，爆炸極限范圍越大，粉塵爆炸危險性也就越大。粉塵爆炸壓力及壓力上升速率(dP／dc)主要受粉塵粒度、初始壓力、粉塵爆炸容器、湍流度等因素的影響。粒度對粉塵爆炸壓力上升速率的影響比粉塵爆炸壓力大得多。當粉塵粒度越細，比表面越大，反應速度越快，爆炸上升速率就越大。隨初始壓力的增大，對密閉容器的粉塵爆炸壓力及壓力上升速率也增大，當初始壓力低于壓力極限時(如數(shù)十毫巴)，粉塵則不再可能發(fā)生爆炸。與可燃氣爆炸一樣，容器尺寸會對粉塵爆炸壓力及壓力上升速率有很大的影響。大量可燃粉塵的試驗研究證明，當容積≥[時，粉塵爆炸強度遵循如下規(guī)律：3 粉塵爆炸在管道中傳播碰到障礙片時，因湍流的影響，粉塵呈漩渦狀態(tài)，使爆炸波陣面不斷加速。當管道長度足夠長時，甚至會轉化為爆轟。(六)燃燒、爆炸的轉化爆炸的最主要特征是壓力的急劇上升，并不一定著火(發(fā)光、放熱)；而燃燒一定有發(fā)光放熱現(xiàn)象，但與壓力無特別關系?；瘜W爆炸，其中絕大多數(shù)是氧化反應引起的爆炸，與燃燒現(xiàn)象本質上都屬氧化反應，也同樣有溫度與壓力的升高現(xiàn)象。但兩者反應速