Výpočet a verifikace teploty vzplanutí multikomponentních směsí alternativních paliv

Tereza Zahálková

Diplomová práce

Calculation and Verification of Multi-component Mixtures Flash-point Temperature for Alternative Fuels

Anotace:

Jednu ze základních a stále otevřených úloh při charakterizaci fyzikálních, resp. fyzikálně-chemických jevů souvisejících s procesy požáru a výbuchu představuje kvantifikace teplot vzplanutí směsí. Tato diplomová práce se zabývá predikcí teplot vzplanutí binárních směsí alkoholů s využitím pro alternativní paliva a s aplikací v bezpečnosti. V teoretické části jsou uvedeny vybrané alkoholy a popsány jejich fyzikálně-chemické vlastnosti a technicko-bezpečnostní parametry. Dále jsou definovány použité matematicko-fyzikální modely pro teoretickou predikci teplot vzplanutí. Těmito modely jsou model ideálního plynu a modely ne ideálního plynu pro výpočet aktivitních koeficientů dle Wilsona, NRTL a UNIQUAC. Experimentální část je zaměřena na verifikaci teploty vzplanutí vybraných směsí alkoholů za použití metody uzavřeného kelímku dle Abela na poloautomatickém přístroji Petrotest AB5. Přínosem této diplomové práce je výpočet a verifikace originálních dat směsí metanol / propan-1-ol a metanol / butan-1-ol a výpočet teplot vzplanutí 5 binárních směsí alkoholů. Jmenovitě byly studovány směsi metanol / etanol; etanol / butan-1-ol; propan-1-ol / butan-1-ol; propanol / penta-1-ol a butanol / pentan-1-ol.

Abstract:

One of the fundamental and open tasks in the characterization of physical, or physico-chemical phenomena related to the fire and the explosion is quantification of the mixtures flash point temperatures. Presented diploma thesis deals with the prediction of the flash point temperatures of alcohols binary mixtures with the application for alternative fuels and in safety. In the theoretical part selected alcohols are described together with their physico-chemical properties and safety parameters. The mathematical and physical models used for the theoretical prediction of flash point temperatures are also defined. These models are ideal gas model and models for not ideal gas calculation using the activity coefficients by Wilson, NRTL and UNIQUAC. The experimental part is focused on the verification of selected alcohols mixtures flash point temperatures by using the Abel closed cup tester method on a semi-automatic Petrotest AB5 device. The primary outcomes of this diploma thesis are the calculation and verification of original data of methanol / propan-1-ol and methanol / butan-1-ol mixtures and calculations of flash point temperatures for 5 binary mixtures of alcohols, namely mixtures of methanol / ethanol; ethanol / butan-1-ol; propan-1-ol / butan-1-ol; propanol / penta-1-ol butanol / pentan-1-ol.

Klíčová slova

teplota vzplanutí, predikce teploty vzplanutí, směs alkoholů, model ideálního plynu, Wilson, NRTL, UNIQUAC, Antoineova rovnice, Le Chatelierova rovnice

Keywords

flash point, prediction of flash point, alcohol mixtures, model of ideal gas, Wilson, NRTL, UNIQUAC, Antoine’s equation, Le Chatelier equation

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 4. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 6. 2018
• Vedoucí: Jan Skřínský
• Oponent: Mária Skřínská

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta bezpečnostního inženýrství

Magisterský studijní program / obor:
Požární ochrana a průmyslová bezpečnost / Technika požární ochrany a bezpečnosti průmyslu