常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式教程文件
爆炸极限计算
爆炸极限计算爆炸反应当量浓度、爆炸下限和上限、多种可燃气体混合物的爆炸极限计算方法如下： (1)爆炸反应当量浓度。
爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例，在恰好能发生完全的化合反应时，则爆炸所析出的热量最多，所产生的压力也最大。
实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度，这是因为爆炸性混合物通常含有杂质。
可燃气体或蒸气分子式一般用C αH βO γ表示，设燃烧1mol 气体所必需的氧摩尔数为n ，则燃烧反应式可写成：C αH βO γ+nO 2→生成气体按照标准空气中氧气浓度为20．9％，则可燃气体在空气中的化学当量浓度X(％)，可用下式表示：可燃气体在氧气中的化学当量浓度为Xo(％)，可用下式表示：也可根据完全燃烧所需的氧原子数2n 的数值，从表1中直接查出可燃气体或蒸气在空气(或氧气)中的化学当量浓度。
其中。
可燃气体（蒸气）在空气中和氧气中的化学当量浓度(2)爆炸下限和爆炸上限。
各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限，可用专门仪器测定出来，或用经验公式估算。
爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入，其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成，而无法考虑其他一系列因素的影响，但仍不失去参考价值。
1)根据完全燃烧反应所需的氧原子数估算有机物的爆炸下限和上限，其经验公式如下。
爆炸下限公式：(体积)爆炸上限公式：(体积)式中 L——可燃性混合物爆炸下限；下L——可燃性混合物爆炸上限；上n——1mol可燃气体完全燃烧所需的氧原子数。
某些有机物爆炸上限和下限估算值与实验值比较如表2：表2 石蜡烃的化学计量浓度及其爆炸极限计算值与实验值的比较从表中所列数值可以看出，实验所得与计算的值有一定差别，但采用安全系数后，在实际生产工作中仍可供参考。
2)根据化学当量浓度计算爆炸极限和爆炸性混合气完全燃烧时的化学当量浓度，可以估算有机物的爆炸下限和上限。
计算公式如下：此计算公式用于链烷烃类，其计算值与实验值比较，误差不超过10％。
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式气体的爆炸极限是指气体混合物中可燃气体的浓度范围，在这个浓度范围内，混合物可以发生自燃或爆炸。
爆炸极限通常分为上爆炸极限和下爆炸极限。
下面将介绍一些常见气体的爆炸极限及其计算公式。
1.甲烷(CH4)甲烷是最常见的天然气成分之一，它在空气中的爆炸极限为5%~15%。
甲烷的爆炸极限可以通过LFL（Lower Flammability Limit）和UFL （Upper Flammability Limit）来计算。
公式如下：LFL=0.0416×M/VcUFL=0.1621×M/Vc其中，M表示混合物中甲烷的质量分数，Vc表示燃烧容积。
2.乙炔(C2H2)乙炔是一种常用的工业气体，它在空气中的爆炸极限为 2.5%~93.3%。
乙炔的爆炸极限计算公式如下：LFL=4.57×(Vg)^0.63UFL=38×(Vg)^0.63其中，Vg表示乙炔的体积分数。
3.氢气(H2)氢气是一种轻便的气体，在空气中的爆炸极限为4%~75%。
氢气的爆炸极限可以通过下面的公式进行计算：LFL=4.1×(Pg)^0.82UFL=77.7×(Pg)^0.82其中，Pg表示氢气的压力。
4.二氧化碳(CO2)二氧化碳是一种非常稳定的气体，不易燃烧。
它的下爆炸极限为34%~74%。
在常规条件下，二氧化碳不会引发自燃或爆炸反应。
5.氧气(O2)氧气是一种强氧化剂，它本身不可燃。
然而，许多物质在氧气的存在下能够更容易燃烧。
氧气在空气中的爆炸极限为24%~95%。
需要注意的是，不同气体具有不同的爆炸极限计算公式，而且这些公式仅适用于特定条件下的混合气体。
你在实际情况中应该使用与你的气体和条件相匹配的正确公式。
此外，爆炸极限受到许多因素的影响，例如温度、压力、湿度和空气中其他物质的存在等。
这些因素可能会使爆炸极限的数值发生变化。
因此，在实际操作中，我们需要进行实验或模拟来确定具体气体在特定条件下的爆炸极限值。
爆炸极限计算
爆炸极限计算爆炸反应当量浓度、爆炸下限和上限、多种可燃气体混合物的爆炸极限计算方法如下:(1)爆炸反应当量浓度。
爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例，在恰好能发生完全的化合反应时，则爆炸所析出的热量最多，所产生的压力也最大。
实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度，这是因为爆炸性混合物通常含有杂质。
可燃气体或蒸气分子式一般用CαHβOγ表示，设燃烧1mol气体所必需的氧摩尔数为n，则燃烧反应式可写成:CαHβOγ+nO2?生成气体按照标准空气中氧气浓度为20(9,，则可燃气体在空气中的化学当量浓度X(,)，可用下式表示:可燃气体在氧气中的化学当量浓度为Xo(,)，可用下式表示:也可根据完全燃烧所需的氧原子数2n的数值，从表1中直接查出可燃气体或蒸气在空气(或氧气)中的化学当量浓度。
其中可燃气体(蒸气)在空气中和氧气中的化学当量浓度。
(2)爆炸下限和爆炸上限。
各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限，可用专门仪器测定出来，或用经验公式估算。
爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入，其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成，而无法考虑其他一系列因素的影响，但仍不失去参考价值。
1)根据完全燃烧反应所需的氧原子数估算有机物的爆炸下限和上限，其经验公式如下。
爆炸下限公式:(体积)爆炸上限公式:式中 L下——可燃性混合物爆炸下限;L上——可燃性混合物爆炸上限; (体积)n——1mol可燃气体完全燃烧所需的氧原子数。
某些有机物爆炸上限和下限估算值与实验值比较如表2:表2 石蜡烃的化学计量浓度及其爆炸极限计算值与实验值的比较从表中所列数值可以看出，实验所得与计算的值有一定差别，但采用安全系数后，在实际生产工作中仍可供参考。
2)根据化学当量浓度计算爆炸极限和爆炸性混合气完全燃烧时的化学当量浓度，可以估算有机物的爆炸下限和上限。
计算公式如下:此计算公式用于链烷烃类，其计算值与实验值比较，误差不超过10,。
例如甲烷爆炸极限的实验值为5,,15,，与计算值非常接近。
常见气体的爆炸极限
常见气体的爆炸极限气体名称化学分子式/在空气中的爆炸极限 (体积分数) / %下限(V/V) 上限(V/V)乙烷 C2H6 3.0 15.5乙醇 C2H5OH 3.4 19乙烯 C2H4 2.8 32氢气 H2 4.0 75硫化氢 H2S 4.3 45甲烷 CH4 5.0 15甲醇 CH3OH 5.5 44丙烷 C3H8 2.2 9.5甲苯 C6H5CH3 1.2 7二甲苯 C6H5(CH3)2 1.0 7.6乙炔 C2H2 1.5 100氨气 NH3 15 30.2苯 C6H6 1.2 8丁烷 C4H10 1.9 8.5一氧化碳 CO 12.5 74丙烯 C3H6 2.4 10.3丙酮 CH3COCH3 2.3 13苯乙烯 C6H5CHCH2 1.1 8.0可燃气体（蒸气）与空气的混合物，并不是在任何浓度下，遇到火源都能爆炸，而必须是在一定的浓度范围内遇火源才能发生爆炸。
这个遇火源能发生爆炸的可燃气浓度范围，称为可燃气的爆炸极限（包括爆炸下限和爆炸上限）。
不同可燃气（蒸气）的爆炸极限是不同的，如氢气的爆炸极限是4.0％～75.6％（体积浓度），意思是如果氢气在空气中的体积浓度在4.0％～75.6％之间时，遇火源就会爆炸，而当氢气浓度小于4.0％或大于75.6％时，即使遇到火源，也不会爆炸。
甲烷的爆炸极限是 5.0％～15％意味着甲烷在空气中体积浓度在 5.0％～15％之间时，遇火源会爆炸，否则就不会爆炸。
可燃粉尘爆炸极限的概念与可燃气爆炸极限是一致的。
爆炸极限一般用可燃气（粉尘）在空气中的体积百分数表示（％），也可以用可燃气（粉尘）的重量百分数表示（克／米*或是毫克／升）。
爆炸极限是一个很重要的概念，在防火防爆工作中有很大的实际意义：（1）它可以用来评定可燃气体（蒸气、粉尘）燃爆危险性的大小，作为可燃气体分级和确定其火灾危险性类别的依据。
我国目前把爆炸下限小于是10％的可燃气体划为一级可燃气体，其火灾危险性列为甲类。
爆炸极限及其计算
本文为安徽理工大学化工学院弹药08-5班陈运成编辑爆炸极限及其计算爆炸极限是指可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气或氧气在一定的浓度范围内均匀混合形成预混气时，与火源发生爆炸的浓度范围或极限。
它是表征可燃气体和粉尘危险性的重要参数在此浓度范围内的混合气体（粉尘）称为爆炸性混合气体（粉尘）。
爆炸极限可用混合气体（粉尘）中可燃物的体积浓度和质量浓度来表示。
可燃气体和蒸气的爆炸极限以混合物中可燃气体（蒸气）所占的体积百分比L 表示，33/m m ；可燃粉尘的爆炸极限以单位体积内混合物中可燃粉尘的质量浓度Y 表示3/m g 。
在20℃时L 与Y 有如下的关系：4.2/2932731004.221000M L L M Y ∙=⨯⨯= 式中 M ——可燃气体的相对分子质量。
爆炸上限和爆炸下限分别表示爆炸性混合物能够发生爆炸的可燃物的最高浓度和最低浓度。
另外，爆炸下限越低，说明只要少量的预混气遇到火源就能发生爆炸；爆炸上限越高，说明在可燃物中只要混入少量空气（氧气）与火源就能发生爆炸。
所以可燃物的爆炸极限越宽越危险。
当可燃气体、蒸气或粉尘的浓度小于爆炸下限时，由于混合物中有过量的空气，过量空气起冷却作用的同时，同时可导致可燃物浓度不足，可燃物燃烧时得热小于失热，燃烧不能进行下去，最终熄灭不可能发生爆炸；同样可燃物的浓度大于爆炸上限时，可燃物浓度过量，燃烧时可燃物会因缺氧而熄灭，不可能发生爆炸。
第一节爆炸极限的影响因素爆炸极限不是一个恒定不变的的常数，它受压强、温度、氧气的体积分数、点火源的能量、容器的形状和大小、惰性气体、杂质的量等因素的影响。
A、温度的影响混合物的原始温度升高，则爆炸下限降低，上限增高，爆炸极限范围扩大，爆炸危险性升高。
温度升高的情况下，活化分子数增高，分子热运动加剧，致使爆炸更容易发生。
B、氧的体积分数的影响混合物中氧的体积分数增加，爆炸极限范围扩大，尤其是爆炸上限提高较多。
C、压力的影响混合物原始的压力增大，爆炸极限的范围也增大。
常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
爆炸极限计算方法：比较认可的计算方法有两种：
莱·夏特尔定律
对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱·夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。
用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则：
LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3）（V%）
混合可燃气爆炸上限：
UEL=（P1+P2+P3）/（P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3）（V%）
此定律一直被证明是有效的。
2.2 理·查特里公式
理·查特里认为，复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限，可根据各组分已
知的爆炸极限按下式求之。
该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。
Lm=100/（V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln）
式中Lm——混合气体爆炸极限，%；
L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限，%；
V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数，%。
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%）求爆炸下限。
Lm=100/（80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86）=4.369。
爆炸极限及危险度计算公式
爆炸极限及危险度计算公式引言。
在现代社会中，爆炸事故往往会给人们的生命财产安全带来巨大的威胁。
因此，对爆炸物质的爆炸极限及危险度进行准确的计算和评估显得尤为重要。
本文将从爆炸极限和危险度两个方面展开讨论，并介绍相关的计算公式和方法。
一、爆炸极限的概念及计算公式。
爆炸极限是指在一定条件下，爆炸物质在混合气体中能够发生爆炸的最低和最高浓度范围。
在这个范围内，爆炸物质与空气的混合物能够发生燃烧或爆炸。
爆炸极限的计算公式一般采用下面的形式：LFL = (100 φ) / (φα)。
UFL = (100 φ) / (φβ)。
其中，LFL表示下限爆炸浓度，UFL表示上限爆炸浓度，φ表示爆炸物质的最小燃烧浓度，α和β分别表示燃烧产物中氧气的最小和最大浓度。
这两个公式是用来计算爆炸物质在混合气体中的最低和最高浓度的，能够帮助我们更好地了解爆炸物质的危险程度。
二、危险度的概念及计算公式。
危险度是指爆炸物质对周围环境和人体造成危害的程度。
在工程实践中，我们常常需要对爆炸物质的危险度进行评估，以便采取相应的安全措施。
危险度的计算公式一般采用下面的形式：H = P × V。
其中，H表示危险度，P表示爆炸物质的爆炸压力，V表示爆炸物质的体积。
这个公式是用来计算爆炸物质的危险度的，能够帮助我们更好地评估爆炸物质的危险程度。
三、爆炸极限及危险度的计算方法。
在实际工程中，我们可以通过实验或者计算的方法来确定爆炸物质的爆炸极限和危险度。
对于爆炸极限，我们可以通过实验来测定爆炸物质在混合气体中的最低和最高浓度，然后利用上面提到的计算公式来计算出具体的数值。
对于危险度，我们可以通过实验来测定爆炸物质的爆炸压力和体积，然后利用上面提到的计算公式来计算出具体的数值。
此外，我们还可以利用一些现成的数据表格或者计算软件来进行爆炸极限及危险度的计算。
这些方法能够帮助我们更快速地获取爆炸物质的相关参数，从而更好地评估其危险程度。
四、结论。
爆炸极限理论与计算
第五节爆炸极限理论与计算一、爆炸极限理论可燃气体或蒸气与空气的混合物，并不是在任何组成下都可以燃烧或爆炸，而且燃烧(或爆炸)的速率也随组成而变。
实验发现，当混合物中可燃气体浓度接近化学反应式的化学计量比时，燃烧最快、最剧烈。
若浓度减小或增加，火焰蔓延速率则降低。
当浓度低于或高于某个极限值，火焰便不再蔓延。
可燃气体或蒸气与空气的混合物能使火焰蔓延的最低浓度，称为该气体或蒸气的爆炸下限；反之，能使火焰蔓延的最高浓度则称为爆炸上限。
可燃气体或蒸气与空气的混合物，若其浓度在爆炸下限以下或爆炸上限以上，便不会着火或爆炸。
爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合气体中的体积百分数表示，有时也用单位体积可燃气体的质量(kg·m—3)表示。
混合气体浓度在爆炸下限以下时含有过量空气，由于空气的冷却作用，活化中心的消失数大于产生数，阻止了火焰的蔓延。
若浓度在爆炸上限以上，含有过量的可燃气体，助燃气体不足，火焰也不能蔓延。
但此时若补充空气，仍有火灾和爆炸的危险。
所以浓度在爆炸上限以上的混合气体不能认为是安全的。
燃烧和爆炸从化学反应的角度看并无本质区别。
当混合气体燃烧时，燃烧波面上的化学反应可表示为A+B→C+D+Q(4—1)式中A、B为反应物；C、D为产物；Q为燃烧热。
A、B、C、D不一定是稳定分子，也可以是原子或自由基。
化学反应前后的能量变化可用图4—4表示。
初始状态Ⅰ的反应物(A+B)吸收活化能正达到活化状态Ⅱ，即可进行反应生成终止状态Ⅲ的产物(C+D)，并释放出能量W，W＝Q+E。
图4－4 反应过程能量变化假定反应系统在受能源激发后，燃烧波的基本反应浓度，即反应系统单位体积的反应数为n，则单位体积放出的能量为nW。
如果燃烧波连续不断，放出的能量将成为新反应的活化能。
设活化概率为α(α≤1)，则第二批单位体积内得到活化的基本反应数为anW/E，放出的能量为。
αnW2/E。
后批分子与前批分子反应时放出的能量比β定义为燃烧波传播系数，为现在讨论β的数值。
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常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式
爆炸极限计算方法：比较认可的计算方法有两种：
莱·夏特尔定律
对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱·夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。
用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则：
LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3）（V%）
混合可燃气爆炸上限：
UEL=（P1+P2+P3）/（P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3）（V%）
此定律一直被证明是有效的。
2.2 理·查特里公式
理·查特里认为，复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限，可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。
该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。
Lm=100/（V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln）
式中Lm——混合气体爆炸极限，%；
L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限，%；
V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数，%。
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%）求爆炸下限。
Lm=100/（80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86）=4.369。