气体、液体的热值计算

素组成用经验公式计算。                       

Q=(1000*Q燃烧)/22.4           (1—1)             

1． 可燃物质如果是气态的单质和化合物，其热值可按下式计算，

式中：Q——每1m3可燃气体的热值，J／m3；

Q燃烧——每摩尔可燃气体的燃烧热，J／mol。

[例1]　试求乙炔的热值。

[解]　从表1—2中查得乙炔的燃烧热为130.6×104J／mol；代入公式(1—1)

答：乙炔的热值为5.83×107J/m3。

2. 可燃物质如果是液态或固态的单质和化合物，其热值可按下式计算：Q=(1000*Q燃烧)/M    (1—2)

式中：M——可燃液体或固体的摩尔质量。

[例2]试求苯的热值；(苯的摩尔质量为78)

[解〕从表1—2查得苯的燃烧热为328X104J／mol，代入公式(1—2)

答：苯的热值为4．21×107J／kg。

3.气体质量计算

  M=摩尔量×气体储存压力（Mpa)×储罐容积（m3)/8.314×(273+t0)

  或：储罐压力（kg)×储罐容积（m3)=该气体常态下标立方米

  如氢气瓶储存压力为：150kg×储罐容积为0.04（m3)=6m3

例1：

制氧车间氢气站设有容积20m3氢气罐一个，事故预测时按超压（10Mpa）计算氢气量。氢气储罐大规模破裂时，气体泄漏形成气云，达到爆炸极限时遇激发能源即可发生气体爆炸，对气体爆炸，按超压－冲量准则预测蒸气云爆炸事故后果。

蒸气云爆炸总能量

       蒸气云爆炸总能量由下式计算：

         E=1.8 aVf qf

        式中：1.8－地面爆炸系数；  

                    a－可燃气体蒸气云的当量系数，取0.04；

                     Vf——事故发生时氢气量为Vf =2000 Nm3

                    qf——氢气燃烧热，Qf =12770 kJ/m3。

                      经计算：E=1.8×0.04×2000×12770 = 1839 MJ

                   【E=919.44×容积=    MJ】

2）蒸气云爆炸当量

       蒸气云TNT当量由下式计算：

                  WTNT = E/QTNT

       式中：QTNT—TNT爆炸热，取QTNT=4520 kJ/kg。

       WTNT =1839000/4520=407 kg

4. 计算燃烧热和爆炸实例

    甲苯质量Wf=10530kg；甲苯燃烧热Qf =3905kJ/mol，甲苯的摩尔质量为92g/mol；

（1）燃烧放出的热量

甲苯燃烧放出的热量

=42445.7kJ/kg×10530kg= 

           4.46×108 kJ

（2）爆炸时的TNT当量数

式中：α=效率因子；甲苯取α=0.03   

QTNT——TNT平均爆破能量，取QTNT=4500KJ/Kg

   甲苯爆炸时TNT当量数为2.97t。