天然气燃烧反应机理与爆炸极限

天然气燃烧反应机理与爆炸极限1.自然 气燃烧反应机理和全部燃气燃烧一样，在合适条件下，自然 气一旦开头燃烧，只要连续供气，燃烧就可以持续下去。自然 气一空气混合物在某处点燃，其余部分无需再由外界供应热量就可燃烧起来，新流入的混合气会由于热流作用和反应的快速进展引起燃烧。自然 气燃烧反应机理是含有自由基和自由原子参加的链式反应。自然 气与空气的氧化反应在肯定条件下由缓慢氧化转化为猛烈氧化是由于混合气中还存在着少量[OH]、[CH3]、[H]等这些活化的自由基和自由原子，它们与CH4反应，并随着反应不断消逝、又不断形成，而且更多的形成，使自然 气燃烧持续进行下去。2.自然 气爆炸极限在自然 气与空气混合物中，如自然 气浓度低于某一限度，氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量，无法维持燃烧爆炸；当燃气浓度超过某一限度时，由于缺氧也无法维持燃烧爆炸。前一浓度限度称为着火下限，后一浓度限度称为着火上限。着火上、下限又称爆炸上、下限，上、下限之间的温度范围称为爆炸范围。单组分可燃气体的爆炸上、下限见表3-1-1。表3-1-1一些单一气体的燃烧特性

名称烧烧反应式理论空气需要量及耗氧量/(m3/m3干燃气)理论烟气量Vt/(m3/m3干燃气)爆炸极限(20℃，101.325kPa)/%燃烧热值温度/℃着火温度/℃空气氧气CO2含量H2O含量N2含量Vt下限上限氢H2+0.5O2=H2O2.280.5—1.01.882.884.075.92210400一氧化碳C+0.5O2=CO22.380.51.0—1.882.8812.574.22370605甲烷CH4+2O2=CO2+2H2O9.522.01.02.07.5210.525.015.02043540乙炔C2H2+2.5O2=2CO2+H2O11.902.52.01.09.4012.402.580.02620335乙烯C2H4+3O2=2CO2+2H2O14.283.02.02.011.2815.282.734.02343425乙烷C2H6+3.5O2=2CO2+3H2O16.663.52.03.013.1618.162.913.02115515丙烯C3H6+4.5O2=3CO2+3H2O21.424.53.03.016.9222.922.011.72224460丙烷C3H8+5O2=3CO2+4H2O23.805.03.04.018.8025.802.19.52155450丁烯C4H8+6O2=4CO2+4H2O28.566.04.04.022.5630.561.610.0—385正丁烷C4H10+6.5O2=4CO2+5H2O30.946.54.05.024.4434.441.58.52130365异丁烷C4H10+6.5O2=4CO2+5H2O30.946.54.05.024.4434.441.58.52118460戊烯C5H10+7.5O2=5CO2+5H2O35.707.55.05.028.2038.201.48.7—290正戊烷C5H12+8O2=5CO2+6H2O38.088.05.06.030.0841.081.48.3—260苯C6H6+7.5O2=6CO2+3H2O35.707.56.03.028.2037.201.28.02258560硫化氢H2S+1.5O2=SO2+H2O7.141.51.01.05.647.644.345.51900270对于不含氧和不含惰性气体的燃气之爆炸极限可按下式近似计算