Программный комплекс "Тепловой взрыв" (стр. 112 )

Таблица 16.7

Расчетные (MIXTURE) и экспериментальные значения вязкости жидкой смеси H2O2+H2O

T°К	Состав жидкой фазы, массовые доли
0.10	0.30	0.60	0.90
расчет	эксперимент	расчет	эксперимент	расчет	эксперимент	расчет	эксперимент
293	1.11	1.01	1.16	1.08	1.204	1.209	1.072	1.23

Метод расчета вязкости не учитывает зависимость этого свойства от состава паровой фазы. Однако, согласно экспериментальным данным, эта зависимость весьма слаба. Так, в крайних точках вязкости отличаются не более чем на 7-8 %. В целом средняя ошибка расчета вязкости водных растворов ПВ составляет 5-6%, что вполне приемлемо для инженерных целей.

Таблица 16.8

Расчетные (MIXTURE) и экспериментальные значения вязкости паровой смеси H2O2+H2O

T°К	Состав паровой фазы, массовые доли
0.10	0.30	0.60	0.90
расчет	эксп	расчет	эксп	расчет	эксп	расчет	эксп.
373	124.4	133	124.4	130	124.4	128	124.4	122
423	142	150	142	149	142	146	142	139

В табл. 16.9 приведены расчеты теплоемкости при постоянном давлении жидких смесей Н2О+Н2О2 при температуре 293 К и их сопоставление с экспериментальными данными [33] .

Таблица 16.9

Расчетные (MIXTURE) и экспериментальные значения сp смеси H2O2+H2O

T°К	Состав жидкой фазы, массовые доли
0.10	0.30	0.60	0.90
расчет	эксп.	расчет	эксп.	расчет	эксп.	расчет	эксп.
293	4064	3957	3742	3601	3262	3217	2779	2763

Приведенные данные показывают, что программа MIXTURE обеспечивает требуемую для технических расчетов оценку свойств водных растворов ПВ.

Список литературы к главе 16

ГОСТ Р60532. Водорода пероксид концентрированный. Технические условия. MIL—P—16005E. Military Specification, Propellant, Hydrogen Peroxide, Military Standard, United States Department of Defense, Washington D. C., 1968 D. D.Davis, L. A.Dee and all. Fire, Explosion, Compatibility and Safety Hazards of Hydrogen Peroxide. NASA/TM—2004—213151, 2005, 208 p. ерекись водорода.—М.: ИЛ, 1958. 578 с. Окислители на основе высококонцентрированного пероксида водорода. Руководство по эксплуатации РЭ 301—02—208—2001, ФГУП РНЦ "Прикладная химия", 2001 B. Greene, D. L. Baker and W. Frazier, Hydrogen Peroxide Accidents and Incidents, Las Cruces: National Aeronautics and Space Administration, 2005, 14 p. Hydrogen Peroxide Handbook, Rocketdyne (North American Aviation), AFRPL—TR—67—144, July 1967 Schumb W. C. Stability of concentrated Hydrogen Peroxide Solutions. — Industrial and engineering chemistry, 1949, v.41, № 5, 992 – 1003. , , . Приближения квазистационарности и квазиравновесия в химической кинетике. – М.: МИТХТ, 2001, 75 с. K. R. Bilwakesh, W. A. Strauss, R. Edse, E. S. Fishbburne. THE THERMAL DECOMPOSITION OF HYDROGEN PEROXIDE VAPOR. Technical Report AFAPL—TR—68—22 February 1968 McLane C. K. Hydrogen Peroxide in the Thermal Hydrogen Oxygen Reaction I. Thermal Decomposition of Hydrogen Peroxide. J. Chem. Phys. 17, 379 (1949) Giguere, P. A. The thermal Decomposition of Hydrogen Peroxide II. Canadian J. of Chemistry, v.25, 135—150, 1947. Giguere, P. A., Liu, I. D., Kinetis of the the Thermal Decomposition of Hydrogen Peroxide. Canadian J. of Chemistry, v.35, p.283—293, 1957. Satterfield, C. N., Stein, T. W., Homogenous Decomposition of Hydrogen Peroxide Vapor, J. of Physical Chemistry, v.61, 1957. Hoare, D. E., Walsh, A. D. Chem. Soc. Special Publications, No. 9, 17 (1958). Hoare, D. E., Protheroe, J. B., Walsh, A. D. The Thermal Decomposition of Hydrogen Peroxide Vapor, Transactions of the Faraday Society, v.55, 1959/ D. E. HOARE, J. B. PROTHEROE & A. D. WALSH. Thermal Decomposition of Hydrogen Peroxide Vapour. Nature 182, 654 (06 September 1958)  W. Forst. SECOND—ORDER UNIMOLECULAR KINETICS IN THE THERMAL DECOMPOSITION OF HYDROGEN PEROXIDE VAPOR Can. J. Chem. 36(9): 1308–1319 (1958) K. R. Bilwakesh, W. A. Strauss, R. Edse, E. S. Fishbburne. The Thermal Decomposition of Hydrogen Peroxide Vapor. Technical Report AFAPL—TR—68—22, 1968 Conway D. C. Mechanism of the homogeneous decomposition of the hydrogen peroxide.—J. of Physical Chemistry, 1957, v.61, p.1579—1582. Baldwin, R. R., Brattan, D. Homogeneous Gas—Phase Decomposition of Hydrogen Peroxide, 8 Intl. Symposium on Combustion, Pasadena, USA, 1960. N. Pearson, T. Pourpoint, and W. E. Anderson. VAPORIZATION AND DECOMPOSITION OF HYDROGEN PEROXIDE DROPS. 39th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit 20—23 July 2003, Huntsville, Alabama, AIAA—2003—4642 Heister S. D., Anderson W. E., Corpening J. H. A Model for Thermal Decomposition of Hydrogen Peroxide. AIAA 40 Joint Propulsion Conference, Florida, 11—14 July 2004, AIAA—2004—3373. P. L/Garwig. Heterogeneous Decomposition of Hudrogen Peroxide by Inorganic Catalysts. A literature Survey, FMC Corp., AFRPL –TR—66—136, 128 p. Катализ: Вопросы теории и практики. Избранные труды. Новосибирск: Наука, 1987. — 536 с. Перекись водорода и перекисные соединения / Под ред. . — Л.—М.: ГНТИ ХЛ, 1951. — 478 с., ил. Исследование кинетики термического разложения и теплового взрыва высококонцентрированной перекиси водорода в жидкой фазе — диссертация на соискание ученой степени. к. т.н ГИПХ, Ленинград, 1969. Низкотемпературное разложение и термическая стабиль—ность высококонцентрированной перекиси водорода, диссертация на со—искание ученой степени к. т.н ГИПХ, Ленинград, 1983. . Быстрые реакции в энергоемких системах: высокотемпературное разложение ракетных топлив и взрывчатых веществ. — М.: Физматлит, 2006. — 208 с. Франк— Диффузия и теплопередача в химической кинетике – М.: Наука, 1987.— 502с Интернет—ресурс www. h2o2.com Evaluated Standard Thermophysical Property Values DIPPR 801. Design Institute for Physical Properties. AIChE www. u. edu и др., Химия и технология перекиси водорода, Химия, Л., 1984 г. C. Уэйлеc, Фазовое равновесие в химической технологии, МИР, Москва, 1989 г. M. K. Phibbs and P. A. Giguere. Can. J. Chem., 29:173 (1951). G. Scatchard, G. M. Kavanagh, L. B. Ticknor, J. Amer. Chem. Soc. 74:3715—3720 (1952) C. N. Satterfield, R. L. Wentworth, and S. T. Demetriades. J. Amer. Chem. Soc. 76:2623—2637 (1954).

Глава 17. Экспресс - метод исследования кинетики термического разложения пероксида водорода и примеры его использования

17.1. Постановка задачи

Настоящая глава излагает результаты работ по созданию экспресс-метода кинетических исследований ПВ.

Наиболее часто для кинетических исследований термического разложения конденсированных (твердых и жидких) веществ используются следующие методы:

калориметрия различных видов (термография, микрокалориметрия, ДСК, адиабатическая и другие виды калориметрии) - исследование термического разложения по сопровождающему химический процесс тепловыделению; волюмометрия - исследование динамики образования неконденсируемых продуктов разложения; манометрия - исследование динамики повышения давления газообразных продуктов разложения вещества в замкнутом реакционном сосуде; измерение состава жидкой фазы в ходе термического разложения методами химического анализа.

Все эти методы могут быть применены и были практически использованы в многочисленных исследованиях термического разложения ПВ. Такие исследования проводились с использованием приборов, производимых промышленно или установок, созданных авторами исследований специально для их выполнения. Выбор метода исследования и его реализация в виде конкретного прибора (установки) определяется спецификой цели проводимого исследования.

Цель проводимых исследований, которые рассматриваются в этой главе, была сформулирована как разработка экспресс-метода кинетического исследования термического разложения концентрированных (более 80% мас.) водных растворов ПВ для построения кинетических моделей, необходимых для решения указанных ниже и других задач:

1) анализа возможности теплового взрыва при транспорте и хранении этого продукта как в нормальных проектных условиях, так и при их нарушениях (аварийные ситуации), в том числе, при загрязнении продукта, нарушениях технологии подготовки емкостей для продукта;

2) анализа повышения давления в объектах применения ПВ, в том числе, при его хранении и транспортировке (при отсутствии теплового взрыва) для ПВ различного качества, оптимальный выбор средств аварийного сброса давления из объектов применения ПВ;

3) анализа стабильности продукта при его различном целевом применении;

4) оптимизации требований к чистоте продукта, оптимизации используемых стабилизаторов и других технологических добавок;

5) оперативный контроль качества продукта;

6) определение гарантийных сроков его пригодности;