Теория горения и взрыва
Определение характера свечения пламени и расчет расхода воздуха на горение. Объем и состав продуктов полного сгорания. Низшая теплота горения. Стехиометрическая концентрация в паровоздушной смеси. Расчет температуры горения. Максимальное давление взрыва.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.05.2015 |
| Размер файла | 104,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Контрольная работа
Теория горения и взрыва
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 2014
ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с учебным планом Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России по дисциплине «Теория горения и взрыва» предусмотрено выполнение контрольно-расчетной работы. Работа выполняется с целью систематизации, закрепления и углубления знаний, полученных на предыдущих этапах обучения. Выполняя ее, обучаемый должен показать навыки инженерных расчетов по оценке пожарной опасности веществ.
В настоящем пособии изложены методические рекомендации по выполнению работы. Пособие предназначено для слушателей заочной форм обучения по специальности 280104.65 - «Пожарная безопасность».
1. Общие сведения
Толуомл (от исп. Tolu, толуанский бальзам) -- метилбензол, бесцветная жидкость с характерным запахом, относится к аренам.
Толуол получен впервые П. Пельтье в 1835 при перегонке сосновой смолы. В 1838 выделен А. Девилем из бальзама, привезенного из города Толу в Колумбии, в честь которого получил свое название[1]
Бесцветная подвижная летучая жидкость с резким запахом, проявляет слабое наркотическое действие. Смешивается в неограниченных пределах с углеводородами, многими спиртами и эфирами, не смешивается с водой. Показатель преломлениясвета 1,4969 при 20 °C. Горюч, сгорает коптящим пламенем. взрыв горение свечение давление
Для толуола характерны реакции электрофильного замещения в ароматическом кольце и замещения в метильной группе по радикальному механизму.
Электрофильное замещение в ароматическом кольце идёт преимущественно в орто- и пара-положения относительнометильной группы.
Кроме реакций замещения, толуол вступает в реакции присоединения (гидрирование), озонолиза. Некоторые окислители (щелочной раствор перманганата калия, разбавленная азотная кислота) окисляют метильную группу до карбоксильной. Температура самовоспламенения 535 °C. Концентрационный предел распространения пламени, %об [1,27;6,8]. Температурный предел распространения пламени, °C [6;37]. Температура вспышки 4 °C.
· Взаимодействие с перманганатом калия в кислой среде:
5С6H5СH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 > 5С6H5СOOH + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 14H2O
образование бензойной кислоты
· Взаимодействие с перманганатом калия в нейтральной среде:
С6H5СH3 + 2KMnO4 > С6H5СOOK + 2MnO2 + KOH + H2O
Сырьё для производства бензола, бензойной кислоты, нитротолуолов (в том числе тринитротолуола), толуилендиизоцианатов(через динитротолуол и толуилендиамин) бензилхлорида и др. органических веществ.
Является растворителем для многих полимеров, входит в состав различных товарных растворителей для лаков и красок. Входит в состав растворителей: Р-40, Р-4, 645, 646, 647, 648. Применяется как растворитель в химическом синтезе. Пары толуола могут проникать через неповрежденную кожу и органы дыхания, вызывать поражение нервной системы (заторможенность, нарушения в работе вестибулярного аппарата), в том числе необратимое. Поэтому работать с толуолом и растворителями, в состав которых он входит, необходимо в прочных резиновых перчатках в хорошо проветриваемом помещении или с использованием вытяжной вентиляции.
Пожароопасен, легковоспламеняющаяся жидкость. Концентрационные пределы взрываемости паровоздушной смеси 1,3 -- 6,7 %. Обладает слабым наркотическимдействием. Согласно другим источникам (САНПИН, меры предосторожности при работе с летучими органическими растворителями), толуол является сильно токсичным ядом, влияющим на функцию кроветворения организма, аналогично бензолу. Нарушение кроветворения проявляется в цианозе и гипоксии. Существует также толуольная токсикомания. В целом, толуол, как и другие гомологи бензола, очень токсичен, его длительное воздействие может привести к необратимым поражениям ЦНС, кроветворных органов и создать предпосылки для возникновения энцефалопатии.
2. Определение характеристик горения
2.1 Характер свечения пламени
Характер свечения пламени при горении веществ зависит от процентного содержания элементов в веществе, главным образом, углерода, водорода, кислорода и азота.
Свечение пламени связано с наличием несгоревших раскаленных твердых частиц углерода С, а также трехатомных молекул.
Если в горючем веществе при термическом разложении углерод не образуется, то вещество горит бесцветным пламенем как, например, в случае горения водорода Н2.
При термическом разложении веществ с массовой долей углерода менее 50 % и содержащих в своем составе кислород (более 30 %) несгоревших частиц углерода образуется очень мало, и в момент образования они успевают окислиться до СО.
СН3ОН СО + 2Н2
Такие вещества имеют голубоватые пламена (пламя угарного газа СО, метанола СН3ОН и этанола С2Н5ОН).
При горении веществ, содержащих более 75 % углерода (ацетилен С2Н2, бензол С6Н6), в зоне горения образуется настолько много частиц С, что поступающего путем диффузии воздуха не хватает для полного окисления всего углерода.
С6Н6 6С + 3Н2
Не окислившийся в пламени углерод выделяется в виде копоти, и пламя при горении таких веществ будет ярким и коптящим.
Если кислород в веществе отсутствует или его содержание не превышает 30 %, но, в свою очередь, и массовая доля углерода не очень велика (менее 75 %), то при термическом разложении будет выделяться значительное количество частиц углерода, но при нормальном доступе воздуха в зону горения они успевают окислиться до СО2.
Возможная реакция при термическом разложении ацетона :
СН3СОСН3 СО + 2С + 3Н2.
В подобных случаях пламя будет яркое, но не коптящее.
Сопоставляя значения процентного содержания углерода и кислорода в горючих веществах, можно приблизительно судить о характере свечения пламени.
Таблица 1 Характер свечения пламени
|
Содержание углерода в горючем веществе, (С) % |
Содержание кислорода в горючем веществе, (О) % |
Характер свечения пламени |
|
|
< 50 |
> 30 |
пламя бесцветное или голубоватое |
|
|
< 75 |
отсутствует или < 30 |
пламя яркое, не коптящее |
|
|
> 75 |
отсутствует или < 25 |
пламя яркое, коптящее |
Цвет пламени горючих веществ, в основном, определяется присутствием в нем твердых частиц углерода. Если вместо углерода ввести в пламя другие твердые частицы, то пламя соответственно окрашивается. Так, например, если в бесцветное пламя метилового спирта ввести соли стронция, то пламя окрашивается в красный цвет, при введении солей бария - в зеленый, меди - в синий, натрия - в желтый. Вводимая в пламя соль при высокой температуре диссоциирует и образующиеся продукты диссоциации излучают характерные для них лучи.
Так, например, хлористый барий при высокой температуре диссоциирует по уравнению:
2BaCl2 => 2BaCl + Cl2
Монохлорид ВаСl излучает в зеленой линии спектра. Это свойство солей некоторых металлов используется при изготовлении самых разнообразных пиротехнических составов.
Задача 1. Определить характер свечения пламени толуола С7Н8.
1. Массовые доли углерода и кислорода в молекуле толуола составляют:
Мr (С7Н8) = 92
(С) = = 91 %; (О) - отсутствует
Ответ: Массовая доля углерода > 75 %, а массовая доля кислорода отсутствует, следовательно, пламя при горении толуола яркое и коптящее
2.2 Теоретический и практический расход водуха на горение
Удельным теоретическим расходом воздуха Vв° называется минимальное его количество, необходимое для полного сгорания единицы массы горючего вещества при нормальных условиях.
Теоретическое количество воздуха (или другого окислителя) рассчитывается по уравнению материального баланса горения с учетом стехиометрических коэффициентов, то есть когда горючее и окислитель находятся в стехиометрическом соотношении.
Стехиометрическое количество воздуха в уравнении реакции горения предполагает, что при данном соотношении компонентов, участвующих в реакции горения, воздух расходуется полностью. Объем воздуха в данном случае называется теоретическим (Vвтеор).
Горение может происходить не только при стехиометрическом соотношении компонентов, но и при значительном отклонении от него. Как правило, в условиях пожара на сгорание вещества воздуха затрачивается больше, чем определяется теоретическим расчетом. Избыточный воздух Vв в реакции горения не расходуется и удаляется из зоны реакции вместе с продуктами горения. Таким образом, практический объем воздуха равен :
Vвпр = Vвтеор + Vв (1)
и, следовательно, избыток воздуха будет равен
Vв= Vвпр - Vвтеор (2)
Обычно в расчетах избыток воздуха при горении учитывается с помощью коэффициента избытка воздуха (). При этом следует помнить, что в избыток воздуха входит только кислород и азот.
Коэффициент избытка воздуха при кинетическом горении показывает отклонение газопаровоздушной смеси от стехиометрической концентрации. При стехиометрической концентрации б=1. В данном случае коэффициент избытка воздуха может быть как больше, так и меньше 1, но ограничен область воспламенения.
Величина является важной характеристикой машин и агрегатов, в которых осуществляется организованное горение.
Для горючих смесей стехиометрического состава (т.е. состава, соответствующего уравнению реакции горения), где коэффициент избытка воздуха = 1, реальный расход воздуха равен теоретическому. В этом случае обеспечивается оптимальный режим горения. Однако добиться полной однородности смеси чрезвычайно трудно. Существующие для этой цели технические средства не позволяют в полной мере обеспечить стехиометрическое соотношение компонентов при реакции горения и создать однородную смесь. Регулирование значения коэффициента избытка воздуха дает возможность максимально приблизиться к оптимальным условиям сжигания.
Почти всегда несколько больше единицы и находится в интервале значений:
1,02 - 1,3 в зависимости от характера сжигаемого вещества. Именно этим обусловлено название коэффициента - коэффициент избытка воздуха. В действительности для кинетического горения его значения могут быть как больше, так и меньше 1.
При > 1 горючую смесь называют бедной по горючему компоненту, а при < 1 - богатой по горючему компоненту.
Избыток воздуха имеется только в смеси, бедной по горючему компоненту. Избыток воздуха равен:
Vв= Vвтеор( 1) (3)
В условиях пожара обычно преобладает диффузионный режим горения. В закрытом объеме диффузионное горение большинства горючих материалов возможно только до определенной пороговой концентрации кислорода, так называемой остаточной концентрации кислорода в продуктах горения. Т.е. при диффузионном горении, кислород воздуха не весь задействуется на горение. Для различных веществ и материалов остаточное содержание кислорода в продуктах сгорания может составлять 8-16%. Таким образом, на горение расходуется только часть кислорода, поэтому для полного сгорания рассматриваемого вещества потребуется воздуха больше, чем теоретически необходимое.
Коэффициент избытка воздуха для диффузионного горения правильнее назвать коэффициент участия воздуха в горении. Эта характеристика более полно отражает суть процесса горения на пожаре и не дает ошибочных представлений и понятий. Это важный параметр, определяющий динамику развития пожара и, как следствие, развитие его опасных факторов.
Отношение объема воздуха, практически пошедшего на горение при диффузионном горении, к теоретически необходимому, называется коэффициентом избытка воздуха и обозначается греческой буквой б (альфа):
(4)
его можно определить также по выражению:
(5)
где: концентрация кислорода в воздухе до начала горения, в объемных %, обычно, если не задано иное, принимают 21%;
- концентрация кислорода в воздухе, при которой прекращается горение данного вещества (остаточное содержание кислорода), в объемных %.
Физический смысл коэффициента избытка воздуха при диффузионном горении заключается в том, на сколько не полностью может быть (или был) задействован кислород воздуха при горении.
Формула для расчета практического объема воздуха для сгорания заданного количества горючего вещества имеет вид:
, м3; (6)
где: б - коэффициент избытка воздуха.
Очевидным является, что при горении в диффузионном режиме, коэффициент избытка воздуха может иметь значения более 1. На практике значение этого коэффициента обычно составляет 2-5.
Расчет объема воздуха, необходимого для горения, предполагает вычисление:
а) теоретического объема воздуха Vвтеор и б) практического объема воздуха Vвпр, затраченного на горение (с учетом коэффициента избытка воздуха).
Алгоритм расчета теоретического количества воздуха зависит от агрегатного состояния вещества и его химической природы. Для удобства вычислений горючие вещества подразделяют на три основные группы:
· индивидуальные химические соединения с известной химической формулой (метан, ацетон, спирты и т.д.);
· конденсированные горючие вещества неизвестного химического строения, но с известным элементным составом (элементный состав отражает содержание в веществе химических элементов С, Н, О, S, N, C1 и др. в % масс.);
· смесь газов или паров.
Расчет объема воздуха для горения индивидуальных соединений
Расчет объема воздуха для горения индивидуальных соединений выполняется в следующей последовательности:
1. Составляется уравнение реакции горения вещества в воздухе
Необходимо иметь в виду, что углерод (С) сгорает с образованием диоксида углерода СО2, водород (Н) при сгорании образует воду (Н2О) сера (S) сгорает до диоксида серы SО2.
Азот (N), входящий в состав вещества, не окисляется, а выделяется в виде молекулярного азота N2.
Галогены: фтор (F), хлор (Сl), бром (Вr), йод (I), входящие в состав вещества, образуют галогенводороды (HF, HC1, HBr, NI).
Следует иметь в виду, что кислород, входящий в состав вещества нужно учитывать при определении стехиометрического коэффициента при воздухе в левой части уравнения.
Рассчитывается молярная масса горючего вещества
Определяем молярный объем VM кмоля воздуха при заданных температуре и давлении
Один кмоль любых газов при одинаковой температуре и одинаковом давлении занимает один и тот же объем.
Объем одного кмоля VM(0) любого газа при нормальных условиях равен 22,4 м3 и называется молярным объемом.
Нормальные условия: температура t0=0 °С или Т0=273 К; давление Ро=101,325 КПа или 760 мм рт.ст.
Молярный объем газа можно привести к любым другим условиям- температуре и давлению по формуле:
, м3/кмоль ;
где Ро - нормальное давление, Р0=101,3 кПа или Р0=760 мм рт.ст.;
То - нормальная температура, Т0=273 К;
VM(0) - объем одного кмоля газа при нормальных условиях,
VM(0)=22,4 м3 /кмоль;
Р1 - заданное давление, кПа или мм рт.ст.;
Т1 - заданная температура, К;
Подсчитывается количество кмолей воздуха по уравнению реакции горения .
Составляется пропорция:
Для сгорания кмоля вещества расходуется в 4.76 кмоля воздуха (4,76 кмоля воздуха = 1 кмоль O2 + 3,76 кмоль N2). Один кмоль газа при заданных условиях занимает объем, равный VM. Таким образом, на сгорание одного кмоля горючего вещества (М кг) расходуется 4,76·в·VM м3 воздуха.
Отсюда пропорция будет иметь вид:
М кг/кмоль сгорает в (4,76·в·VM) м3/кмоль воздуха,
m кг сгорает в ---- м3.
Из нее можно получить формулу для определения теоретического объема воздуха, необходимого для сгорания m кг вещества:
, м3
Задача 2.
Условие.Какой теоретический объем воздуха необходим для полного сгорания 1 кг тулола С7Н8?Температура 100С, давление 780ммРтст, остаточное содержание кислорода в продуктах сгорания 16,4%.
Решение:
1. Записывают уравнение реакции горения в воздухе
С7Н8 +9(О2 + 3,76N2) =7СО2 + 4Н2О +93,76N2
Коэффициент перед воздухом обозначается . В данном случае =9
2. Определяют сколько киломолей воздуха необходимо для сжигания одного килограмма горючего. Из уравнения горения получаем, что для сжигания 1 кмоля горючего требуется:
Зная молярную массу горючего можно сказать, что 1 киломоль весит М кг. В рассматриваемом случае М=7·12+8·1= 92 кг.
Можно записать следующую пропорцию:
Для сжигания М кг (1 кмоль) горючего - требуется кмолей воздуха
Для сжигания 1 кг горючего - требуется n кмолей воздуха
ОТСЮДА:
,
для рассматриваемого случая:
То есть, для сжигания 1 тулола требуется 0,46 кмоль воздуха.
3. Определяют какой объем занимает найденное количество киломолей воздуха при заданных условиях.
Известно, что 1 кмоль любого газа или пара при нормальных условиях занимает объем равный 22,4 м3, т.е. молярный объем при Н.У.
Если условия отличаются от нормальных, то необходимо определить, какой объем будет занимать 1 кмоль любого газообразного вещества при данных условиях. Расчет VМ ведут по формуле объединенного газового закона:
,
где:
Р и Т - данные в задаче температура и давление,
P0, V0, T0 - cоответственно давление, молярный объем и температура при нормальных условиях.
Для заданных в задаче условий:
VM22,61м3/кмоль
Исходя из этого, 0,39 кмоль воздуха при заданных условиях займут следующий объем:
4. Поскольку согласно условий задачи, при горении расходуется не весь кислород воздуха, то коэффициент избытка воздуха , поэтому следует учесть избыток воздуха при горении.
5. Практический расход воздуха равен:
Ответ: Удельный теоретический расход воздуха при горении диэтилового эфира при заданных условиях составляет 10,4 м3/кг, практический расход 46,8 м3/кг
Расчет расхода воздуха по элементному составу вещества
Состав таких веществ выражается в массовых долях (, %) каждого элемента. При горении кислород воздуха расходуется на окисление углерода С, водорода Н, серы S и других горючих составляющих.
Рассчитаем, какой теоретический объем воздуха необходим для сгорания 1 кг каждого элемента при нормальных условиях.
1 кг х м3
С + (О2 + 3,76N2) = СО2 + 3,76N2
12 кг/кмоль 4,7622,4 м3
Vв(С)теор = х = = 8,885 м3 - объем воздуха для сгорания 1 кг углерода.
1 кг х м3
Н + 0,25(О2 + 3,76N2) = 0,5Н2О + 0,253,76N2
1 кг/кмоль 0,254,7622,4 м3
Vв(Н)теор = х = = 26,656 м3 - объем воздуха для сгорания 1 кг водорода.
1 кг х м3
S + (О2 + 3,76N2) = SО2 + 3,76N2
32 кг/кмоль 4,7622,4 м3
Vв(S)теор = х = = 3,332 м3 - объем воздуха для сгорания 1 кг серы.
Углерод, водород и сера являются основными составляющими большинства органических соединений. Значительное число органических веществ имеют в своем составе кислород, и, следовательно, воздуха на горение будет затрачено меньше.
Рассчитаем объем воздуха, в котором содержится 1 кг кислорода.
32 кг О2 4,7622,4 м3 воздуха
1 кг х м3
Vв(О)теор = х = = 3,332 м3 - объем воздуха, содержащий 1 кг кислорода.
Сопоставим полученные значения.
Vв(Н)теор : Vв(С)теор : Vв(S)теор :Vв(О)теор = 26,665:8,885:3,332:3,332=1:1/3:1/8:1/8
Теоретическое количество воздуха для сгорания 1 кг вещества сложного элементного состава в общем виде можно записать следующим образом:
Vвтеор = Vв(С)теор + Vв(Н)теор + Vв(S)теор Vв(О)теор , м3
Где (С), (Н), (S), (О) - массовые доли элементов в веществе, %.
После подстановки в последнюю формулу полученных выше расчетных значений теоретический объем воздуха при нормальных условиях для сгорания заданной массы (m) вещества сложного элементного состава при нормальных условиях определяется по формуле:
Vвтеор =m 0,267 , м3/кг. (7)
В случае, когда горение происходит при избытке воздуха, т.е. коэффициент избытка воздуха , формула примет следующий вид:
Vвпракт =m 0,267 , м3/кг. (8)
Задача 3.
Условие: Представить толуол С7Н8 в виде вещества сложного элементного состава и рассчитать теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг этого вещества? Температура 100С, давление 780мм Ртст , остаточное содержание кислорода в продуктах сгорания 16,4%.
Решение:
1. Вычислим массовые доли элементов в веществе:
Молярная масса толуола составляет
М(С7Н8) = 127 + 8 = 92 кг/кмоль
(С) = = 91,3 %;
(Н) = = 8,7%;
2. Условия отличаются от нормальных, следовательно, необходимо определить, какой объем будет занимать 1 кмоль любого газообразного вещества при данных условиях (расчет VМ).
Для заданных в задаче условий:
VМ = = 22,61 м3/кмоль.
3. Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания, составит: Vвтеор = 1 0,267 = 10,4 м3
4. Коэффициент избытка воздуха по условию задачи
5. Практический расход воздуха равен:
Vвпракт =10,4 4,5 = 46,8 м3
Ответ: удельный теоретический расход воздуха при горении толуола при заданных условиях составляет 10,4 м3/кг, практический расход 46,8 м3/кг.
Расчет расхода воздуха в единицу времени
Для решения технических задач может потребоваться определить требуемый удельный расход воздуха на горение в единицу времени. Для этого необходимо по справочной литературе определить массовую скорость выгорания и удельный расход воздуха (см. выше).
, (9)
где:
- массовая скорость выгорания, кг/м2·с;
- требуемый объем воздуха для полного сжигания 1 кг горючего - теоретический или практический, в зависимости от условий задачи.
В курсовой работе необходимо рассчитать и теоретический и практический удельный расход воздуха в единицу времени.
2.3 Объем и состав продуктов полного сгорания
Знание количества и состава продуктов горения позволяет вычислять такие характеристики процесса горения, как температуру горения, температуру взрыва и давление при взрыве. Продукты горения могут быть влажными и сухими. Во влажных продуктах объем водяных паров учитывается, а в сухих - нет. Объем продуктов горения выражается в метрах кубических на килограмм (м3/кг) или на метр кубический (м3/м3) горючего вещества, а состав - в объемных процентах.
Состав продуктов горения зависит от химической природы горючего материала и условий его горения. Практически всегда органические вещества горят с образованием продуктов полного и неполного горения.
К продуктам полного сгорания относятся: углекислый газ, образующийся при горении углерода, разложении карбонатов; водяной пар, образующийся при горении водорода и испарении влаги в исходном веществе; оксид серы (IV) SO2 и азот - продукты горения соединений, содержащих серу и азот.
Продукты неполного сгорания - это оксид углерода (II) - угарный газ СО, сажа С, продукты термоокислительного разложения - смолы.
Неорганические вещества сгорают, как правило, до соответствующих оксидов.
Выход продуктов неполного горения количественно установить невозможно из-за чрезвычайной сложности их состава, поэтому материальный баланс процесса горения рассчитывается из предположения, что вещество сгорает полностью до конечных продуктов. При этом в состав продуктов горения включают также азот воздуха, израсходованного на горение, и избыток воздуха при > 1.
Как и в случае расчета объема воздуха, необходимого для горения, свои особенности имеет расчет продуктов горения для индивидуальных веществ, смеси газов и веществ с известным элементным составом.
В случае, когда горючее - индивидуальное химическое соединение, расчет объема продуктов горения ведется по уравнению реакции горения:
, м3
где:
Vпг - объем продуктов горения;
- общее число кмолей продуктов горения, которые выделяются при сгорании одного кмоля горючего вещества:
= n1(СО2) +n2(Н2O) +n3(SO2) +n4(HCl) + n5(N2) +..;
m - масса горючего вещества, кг;
VM - объем кмоля продуктов горения;
М - молярная масса горючего вещества, кг/м3.
Если горение протекает с избытком воздуха, то при расчете общего числа кмолей продуктов горения учитывается избыточное число кмолей кислорода и азота:
= (-1) - число кмолей кислорода в избытке вздуха (остаточного кислорода);
= 3,76·(-1) - число кмолей азота в избытке воздуха.
Процентный состав продуктов горения рассчитывается, исходя из общего числа кмолей продуктов горения. Общее число кмолей продуктов горения
( = n1CO2) + n2(H2O) + n3(SO2) + n4(НСl) + n5(N2) + +)
принимается за 100% и вычисляется процентное содержание каждого компонента продуктов горения.
ц(СО2) = n1(СО2)·100/?ni ; % ; ц(Н2О) = n2(H2O) ·100/?ni ; %;
ц(SО2) = n3(SО2)·100/?ni; % ; ц(НСl) = n4(HCl) ·100/?ni ; %;
ц(N2) = [n5 (N2)+Дnазота]·100/?ni; % ;
ц(O2) = Дnкисл · 100/?ni ; % .
Если требуется рассчитать объем отдельного компонента продуктов горения, выделившегося при сгорании данного весового количества вещества, то такой расчет ведут по формуле:
; м3 ;
Задача 4.
Условие: Определить объем и состав в объемных % продуктов горения, образовавшихся при сгорании 1 кг толуола С7Н8. Начальная температура окружающей среды 200С, давление 780 мм рт.ст., коэффициент избытка воздуха = 4,5, температура горения 1500°С.
1. Записываем уравнение реакции горения
С7Н8 + 9(О2 + 3,76N2) = 7СО2 + 4Н2О + 93,76N2
2. По уравнению реакции горения определяем количество каждого из продуктов сгорания:
Поскольку в рассматриваемом случае горение протекает с избытоком воздуха (), необходимо учесть остаточный кислород в продуктах сгорания и азот в избытке воздуха:
Таким образом, практический состав продуктов сгорания следующий:
4. Определяем процентный состав продуктов горения:
Производим проверку:4,2+2,4+91,6+2,8=100%
Поскольку известно, что 1 киломоль любого газа или пара при одинаковых условиях занимает одинаковый объем, то найденные концентрации также будут являться и объемными концентрациями продуктов сгорания.
5. Определяем общее количество продуктов сгорания при сжигании 1 кг горючего, для этого составляем пропорцию:
Отсюда:
6. При определения общего объема продуктов сгорания, примем, что нагретые до высокой температуры продукты сгорания отдают свою теплоту в окружающее пространство и строительным конструкциям, поэтому температуру продуктов сгорания принимаем 20°С (см. условие задачи).
Рассчитаем, какой объем занимает 1 кмоль газообразных веществ при заданных температуре и давлении.
м3/кмоль
Объем продуктов сгорания составит:
ОТВЕТ:
При сжигании 1 кг толуола при заданных условиях выделяется 42,12 м3 продуктов сгорания, из них: СО2 - 4,2%; Н2О - 2,4%; N2 - 91,6%; О2 - 4,8%.
Расчет по элементному составу вещества
В этом случае теоретический выход продуктов горения определяется как сумма продуктов горения каждого элемента, входящего в состав вещества.
Рассчитаем, сколько киломолей и какой теоретический объем продуктов горения образуется при сгорании 1 кг каждого элемента при нормальных условиях.
Для углерода:
1 кг n1, х1 м3 n2, х2 м3
С + (О2 + 3,76N2) = СО2 + 3,76N2
М=12 кг/кмоль 1кмоль;22,4 м3 3,76кмоль; 3,7622,4 м3
V(СО2) = х1 = = 1,87 м3
V(N2) = х2 = = 7,0 м3
Для водорода:
1 кг n1, х1 м3 n2, х2 м3
Н + 0,25(О2 + 3,76N2) = 0,5Н2О + 0,253,76N2
М=1 кг/кмоль 0,5кмоль; 0,522,4 м3 0,25·3,76 кмоль; 0,253,7622,4 м3
V(Н2О) = х1 = = 11,2 м3
V(N2) = х2 = = 21,0 м3
Для серы:
1 кг n1, х1 м3 n2, х2 м3
S + (О2 + 3,76N2) = SО2 + 3,76N2
М=32 кг/моль 1кмоль;22,4 м3 3,76 кмоль;3,7622,4 м3
V(SО2) = х1 = = 0,7 м3
V(N2) = х2 = = 2,63 м3
Для фосфора:
1 кг n1, х1 м3 n2, х2 м3
Р + 1,25(О2 + 3,76N2) = 0,5Р2О5 + 1,253,76N2
31 кг 0,5кмоль; 0,522,4 м3 1,25·3,76кмоль; 1,253,7622,4 м3
V(Р2О5) = х1 = = 0,36 м3
V(N2) = х2 = = 3,4 м3
В состав горючего вещества может входить азот, влага, которые удаляются вместе с продуктами горения.
Объем 1 кг азота при нормальных условиях составит:
V(N2) = = 0,8 м3
При нормальных условиях 1 кг паров воды займет объем:
V(Н2О) = = 1,24 м3
Если в состав горючего вещества входит кислород, то при горении он будет расходоваться на окисление горючих компонентов (углерода, водорода, серы, фосфора) и, поэтому из воздуха на горение будет израсходовано кислорода меньше на количество, которое содержалось в горючем веществе. Следовательно, в продуктах горения и азота будет меньше на количество, которое приходилось бы на кислород, если бы он находился не в горючем веществе, а в воздухе.
На 1 кг кислорода в воздухе будет приходиться объем азота, равный
V(N2) = = 2,63 м3
Используя данные можно определить количество и состав продуктов горения, а так же вычислить объем продуктов горения любого вещества с известным элементным составом при нормальных условиях.
Пусть (С), (Н), (S), (О), (N) - - массовые доли элементов в веществе, %; (W) - содержание влаги в веществе, %.
Тогда общие формулы для расчета каждого компонента продуктов горения при сгорании заданной массы (m) вещества будут иметь следующий вид:
Углекислый газ:
(10)
V(СО2) = m , м3 (11)
Вода:
m , кмоль (12)
V(H2O) = m , м3 (13)
Оксид серы:
(14)
V(SО2) = m , м3 (15)
Азот:
m (16)
V(N2) = m , м3 (17)
В случае, когда горение происходит при избытке воздуха, т.е. коэффициент избытка воздуха , при расчетах необходимо учесть остаточное содержание кислорода и азот в избытке воздуха:
В случае, если условия окружающей среды, по условиям задачи, отличаются от нормальных, полученный объем следует привести к заданным условиям.
Далее задача решается аналогично как для индивидуального химического вещества.
Задача 5.
Условие: Представить толуол С7Н8 как вещество сложного элементного состава. Определить объем и состав в объемных % продуктов горения, образовавшихся при сгорании 1 кг этого вещества. Начальная температура окружающей среды 200С, давление 780мм рт.ст, коэффициент избытка воздуха = 4,5.
Решение:
1. Вычислим массовые доли элементов в веществе:
Молярная масса бутанола составляет
М(С7Н8) = 127 + 8 = 92 кг/кмоль
(С) = = 91,3 %;
(Н) = = 8,7%;
2. Условия отличаются от нормальных, следовательно, необходимо определить, какой объем будет занимать 1 кмоль любого газообразного вещества при данных условиях (расчет VМ).
Для заданных в задаче условий:
VМ = = 23,4 м3/кмоль.
3. Вычислим число киломолей каждого компонента продуктов горения.
= 0,075 кмоль
= 0,043 кмоль
= 0,361 кмоль
В состав продуктов горения входит избыточный воздух
= 0,0119 (4,5 - 1) =1,629 кмоль
n(ПГ) = 0,075 + 0,043 + 0,361 + 1,629 = 2,108 кмоль
4. Суммарный объем продуктов горения составит:
V(ПГ) = n(ПГ) VМ = 2,108 23,4 = 49,3 м3
5. Процентный состав продуктов горения
(СО2) = = 3,5 %;
(Н2О) = = 2 %;
(N2) = = 17,2 %;
( возд) = = 77,3 %
Ответ: объем продуктов горения толуола при заданных условиях составляет 49,3 м3/кг; объемные доли продуктов горения составляют:
(СО2) = 3,5 %; (Н2О) = 2 %; (N2) 17,2 %; ( возд) = 77,3 %.
2.4 Низшая теплота горения
Количество тепла, выделяющееся при полном сгорании одного моля вещества, называется теплотой сгорания этого вещества (Qгop, Нгор).
Согласно следствию из закона Гесса теплота горения вещества равна разности между суммой теплот образования продуктов горения с учетом их коэффициентов ni в уравнении реакции горения и теплотой образования Нобр исходного вещества:
Нгор =Hобр. кДж/моль (18)
Теплота образования (Нобр) - тепловой эффект реакции образования 1 моля вещества из простых веществ.
При расчетах следует иметь в виду, что теплота образования простых веществ (элементов) равна нулю.
Тепловые эффекты химических реакций определяют при стандартных условиях:
температура 25 °С (298 К),
давление 760 мм рт.ст. (101325 Па).
Для расчетов температуры и давления взрыва необходимо знать удельную теплоту горения - это количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании единицы массы или объема горючего вещества. Удельная теплота горения может быть высшей и низшей.
Низшей теплотой горения Qгниз (?Нгниз) называют количество теплоты, выделяемое при полном сгорании 1 кг или 1 м3 горючего вещества при условии, что вода выделяется в виде пара.
В пожарно-технических расчетах обычно используют низшую теплоту горения, т.к. на пожарах вода выделяется в виде пара.
Используя справочную литературу и проводя различные расчеты, необходимо помнить, что разность энтальпий ?Н и теплота Q имеют одинаковое численное значение, но разный знак. Поэтому:
Qгор = - ?Нгор, (19)
т.е. ?Нгор имеет отрицательное значение.
Для индивидуальных веществ удельная теплота горения определяется по формуле:
Qгоруд= Q гор · 1000/М кДж/кг, (20)
где:
Qгор - мольная теплота горения, кДж/моль;
М - молярная масса вещества, кг/кмоль.
Если горючее вещество в газообразном состоянии, то используется формула:
Qгор уд = Qгор · 1000/Vм кДж/м3, (21)
где:
Qrop - мольная теплота горения, кДж/моль;
VM - молярный объем газа при стандартных условиях.
Низшую теплоту горения твердых и жидких горючих веществ с известным элементным составом можно рассчитать по формуле Д.И.Менделеева:
Qгниз=339,4·(%С)+1257·(%Н)-108,9·[(%О)+(%N)-(%S)]-25,1·[9·(%H)+W] кДж/кг, (22)
где: (%С), (%Н), (%О), (%N), (%S), W - содержание в горючем веществе углерода, водорода, кислорода, азота, серы и влаги соответственно, масс. %.
Задача 6.
Рассчитать низшую теплоту сгорания С7Н8.
С7Н8+9(О2+3,76N2)>7СО2+ 4Н2О+9.3,76N2
М(С7Н8) = 92(кг/кмоль)
С% = (84.100)/92 = 91,3%
Н% = (8.100)/92 = 8,7%
Qниз.г=339,4(С%)+1257(Н%)-25,1.9(Н%)=339,4.91,3+1257.8,7=41923 (кДж/кг)
Ответ: низшая теплота сгорания 41,923 МДж/кг.
2.5 Стехиометрическая концентрация в паровоздушной смеси
Стехиометрическая концентрация горючего в смеси - такая концентрация горючих паров или горючего газа в горючей смеси (горючее+окислитель), при которой количественное соотношение горючего и окислителя соответствует коэффициентам в уравнении химической реакции. Стехиометрическая концентрация газа или паров жидкости является оптимальной для горения и наиболее опасной с точки зрения пожарной безопасности.
Для определения стехиометрической концентрации необходимо составить уравнение реакции горения, определить стехиометрический коэффициент в (коэффициент перед воздухом).
Тогда: для сгорания 1 кмоля горючего, необходимо в кмоль воздуха, отсюда:
объемная стехиометрическая концентрация (в %):
цстех = 100/(1 + 4,76·в); % (23)
массовая стехиометрическая концентрация (в кг/м3):
Сстех =М/[(1+4,76·в)·Vм]; кг/м3 (24)
Для пересчета массовой концентрации в объемную, или наоборот, применяются формулы:
цоб = Смас ·Vм ·100/М; %; (25)
Смас = цоб·M/Vм·100, кг/м3 (26)
Задача 7.
Условие: определить объемную и массовую стехиометрическую концентрацию толуола при нормальных условиях.
С7Н8+9(О2+3,76N2)>7СО2+ 4Н2О+9.3,76N2
цстех=100/(1+4,76в)=100/(1+4,76.9)=2,3 %
Ответ: стехиометрическая концентрация паров изопропилацетата составляет
цстех=2,3% (об.)
2.6 Расчет температуры горения
Температура горения зависит от состава горючего материала, условий горения: разбавления продуктов горения избыточным воздухом, температуры воздуха, полноты сгорания исходного горючего материала.
Задача вычисления адиабатической температуры горения сводится к нахождению такой температуры (Т'), при которой наблюдается равенство внутренних энергий исходных веществ и продуктов их горения.
Расчет температуры горения может быть осуществлен так же из уравнения энергетического баланса:
QH · (I- з) = V пг пр · Cp· (Tг- T0),
где:
Qн - тепло, выделяемое при реакции горения, кДж,
V пг пр - объём продуктов полного горения с учетом избытка воздуха, м3.
Ср- средняя объемная теплоёмкость продуктов горения при постоянном давлении; кДж/(м3·К),
Тг - температура горения, К,
Т0 - начальная температура, К.
Следовательно, чтобы рассчитать температуру горения, необходимо знать теплоту горения, объём и теплоёмкость продуктов горения.
В первом приближении температуру горения можно рассчитать непосредственно из уравнения теплового баланса, имея в виду, что средняя теплоёмкость продуктов горения в интервале температур 1500 - 2500 К может быть принята равной 1,75 кДж/(м3·К).
При выполнении расчёта температуры горения значения теплоемкостей продуктов горения берут из таблиц, а подсчет производят по методу последовательных приближений, каждый раз определяя теплосодержание продуктов горения при выбранной температуре.
В таблицах 3 и 4 приведены энтальпии газов - СрТ , отнесённые к молю или м3.
Важно иметь в виду, какой таблицей пользоваться, что зависит от того, в чем рассчитано количество продуктов горения (кмоль или м3).
Низшая теплота сгорания горючего принимается по справочной литературе, а также может быть определена расчетным методом. В настоящей работе допускается использовать теплоту сгорания рассчитанную в п.2.4.
В общем виде алгоритм вычисления температуры горения можно представить следующим образом:
Рассчитывается низшая теплота горения вещества;
Вычисляется количество продуктов горения, образующихся из единицы массы или объема горючего вещества.
Определяется средняя энтальпия (теплосодержание) продуктов горения с учетом теплопотерь в окружающую среду;
По значению средней энтальпии продуктов горения, с помощью справочной литературы по таблицам «Теплосодержание газов при постоянном давлении», ориентируясь на азот , приближенно определяем температуру горения.
Методом итераций (последовательных приближений) вычисляется температура горения: определяют теплосодержание продуктов горения при выбранной температуре, затем сравнивают ее с количеством тепла, выделяющегося при горении с учетом теплопотерь. Далее или понижают или повышают предполагаемую температуру горения и снова определяют теплосодержание ПГ. Снова сравнивают с количеством тепла, выделяющегося при горении с учетом теплопотерь. Так до тех пор, пока не будет определен интервал температур, в котором находится искомая температура горения. После этого методом интерполяции определяют температуру горения при заданных условиях.
Если потери теплоты не учитывались, то получается адиабатическая, а если учитывались, то - действительная температура горения.
Задача 8. Вычислить действительную температуру горения толуола С7Н8, если потери тепла излучением составляют 20 %, а горение протекает с коэффициентом избытка воздуха 4,5.
1. Составляем уравнение реакции горения толуола:
С7Н8 + 9(O2 + 3,76 N2) = 7CO2 + 4H2O + 93,76 N2
2. По уравнению реакции горения определяем количество киломоль продуктов горения:
Поскольку в рассматриваемом случае горение протекает с избытком воздуха (), необходимо учесть остаточный кислород в продуктах сгорания и азот в избытке воздуха:
Таким образом, практический состав продуктов сгорания следующий:
Определяем общее количество продуктов сгорания при сжигании 1 киломоля горючего:
3. Определяем среднее теплосодержание продуктов горения
Теплота горения толуола составляет :
Qгор = 3709,7кДж/кмоль
По условию задачи теплопотери составляют 20 %, следовательно, = 0,2.
QПГ = 3709,7 (1 - 0,2) = 2967,76кДж/моль
Среднее теплосодержание продуктов горения:
Qср = 14,6кДж
4. По справочным данным, ориентируясь на азот (табл. 4), определяем Т1 = 20000С
5. Рассчитываем теплосодержание продуктов горения
QПГ2000 = 108646.77 + 88073.84 + 66788.6161,4 + 70392.0·30,5=14039458 кДж
QПГ1700 = 2662696 > QПГ = 2409518,4 , следовательно, выбираем Т2 = 16000С
Рассчитываем теплосодержание продуктов горения при 16000С.
QПГ1600 =84554.2·6+67333,3·3,5+52375·32,54+55182,3·0,775=2490041кДж
QПГ1600 = 2490041 > QПГ = 2409518,4, следовательно, выбираем Т3 = 15000С
Рассчитываем теплосодержание продуктов горения при 15000С.
QПГ1500 =78562.5·6+62347.2·3,5+48771.6·32,54+51453.2·0,775=2316494кДж
QПГ1500 = 2316494 < QПГ = 2409518,4, следовательно температура горения находится в интервале от 1500 до 16000С.
6. Методом интерполяции рассчитываем температуру горения:
1553
Ответ: температура горения толуола при заданных условиях составляет 1553 К.
Если потери тепла не учитывались, то получаем адиабатическую температуру горения, а если учитывались, то действительную температуру горения вещества.
2.7 Максимальное давление взрыва
Максимальное давление взрыва--наибольшее избыточное давление, возникающее при дефлаграционном сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде при начальном давлении смеси 101,3 кПа.
Максимальное давление взрыва определяется экспериментально и расчетными методами. Методика расчета регламентируется приложением 11 [3.6].
Метод расчета максимального давления взрыва газо- и паровоздушных смесей распространяется на вещества, состоящие из атомов С, Н, О, N, S, F, CI, Вг, Р, Si.
Максимальное давление взрыва рмакс без учета степени диссоциации продуктов горения в кПа вычисляют по формуле
(51)
где:
рн -- начальное давление, при котором находится исходная смесь, кПа;
Тад (V) -- адиабатическая температура горения стехиометрической смеси горючего с воздухом при постоянном объеме, К (принимать значение, расчитанное в п.2.6 настоящей работы без учета теплопотерь);
-- сумма числа молей конечных продуктов горения (определяется по п.2.3 курсовой работы с учетом избытка воздуха);
Тн -- температура исходной смеси. К;
-- сумма числа молей газообразных исходных веществ (определяется по п.2.3 курсовой работы с учетом избытка воздуха).
Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по данной методике составляет 30 %.
Задача 9.
Условие: Вычислить максимальное давление взрыва смеси толуола с воздухом, если начальное давление 101,3 кПа, начальная температура 273 К, температура взрыва (адиабатическая температура горения) 1553 К.
Решение:
1. Уравнение реакции горения гексана в воздухе:
С7Н8 + 9( О2 + 3,76 N2 ) =7СО2 + 4Н2О + 9 3,76 N2
2. Рассчитаем число молей (киломолей) газообразных веществ до и после взрыва:
до взрыва: n = 1 + 94,76 = 43,84 моль
после взрыва: m = 4 + 7 + 93,76 = 44,84 моль
3. Максимальное давление взрыва составит:
Рвзр = = 589,4 кПа
Ответ: максимальное давление взрыва составляет 589,4 кПа.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Физико–химические основы горения и взрыва. Тепловая, цепная и диффузная теории горения веществ, взрывчатые вещества. Свойства твердых топлив и продуктов сгорания, термодинамические свойства продуктов сгорания. Виды пламени и скорость его распространения.
курс лекций [1,7 M], добавлен 05.01.2013Методика расчета горения топлива на воздухе: определение количества кислорода воздуха, продуктов сгорания, теплотворной способности топлива, калориметрической и действительной температуры горения. Горение топлива на воздухе обогащённым кислородом.
курсовая работа [121,7 K], добавлен 08.12.2011Определение расхода воздуха и количества продуктов горения. Расчет состава угольной пыли и коэффициента избытка воздуха при спекании бокситов во вращающихся печах. Использование полуэмпирической формулы Менделеева для вычисления теплоты сгорания топлива.
контрольная работа [659,6 K], добавлен 20.02.2014Расчет теоретического объёма расхода воздуха, необходимого для горения природного газа и расчет реального объёма сгорания, а также расчет теоретического и реального объёма продуктов сгорания. Сопоставление расчетов, используя коэффициент избытка воздуха.
лабораторная работа [15,3 K], добавлен 22.06.2010Определение теплоты сгорания для газообразного топлива как суммы произведений тепловых эффектов составляющих горючих газов на их количество. Теоретически необходимый расход воздуха для горения природного газа. Определение объёма продуктов горения.
контрольная работа [217,6 K], добавлен 17.11.2010Основы теории диффузионного и кинетического горения. Анализ инновационных разработок в области горения. Расчет температуры горения газов. Пределы воспламенения и давления при взрыве газов. Проблемы устойчивости горения газов и методы их решения.
курсовая работа [794,4 K], добавлен 08.12.2014Определение объемного состава, удельной газовой постоянной, плотности, средней молярной массы и объема смеси. Условия воспламенения горючего материала в результате теплообмена излучением. Коэффициент теплообмена между продуктами горения и поверхностью.
контрольная работа [164,7 K], добавлен 04.03.2012Назначение туннельных сушилок. Состав топлива и расчет воздуха на горение. Определение общего объема продуктов горения при сжигании топлива и теоретической температуры. Технологический расчет сушильного туннеля. Теплотехнический расчет процесса сушки.
контрольная работа [30,0 K], добавлен 14.05.2012Расчет горения топлива (смесь коксового и доменного газов). Определение теоретически необходимого и действительного количества воздуха, количества продуктов сгорания, их процентного состава и калориметрической температуры. Характеристика видов топлива.
контрольная работа [38,9 K], добавлен 28.04.2013Кинетика горения. Влияние влажности на горение капли углеводородных топлив. Критическое условие воспламенения капли и его зависимость. Метод Зельдовича. Гистерезис горения. Срыв пламени. Горение в потоке воздуха. Естественная и вынужденная конвекция.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 28.03.2008Простая газотурбинная установка непрерывного горения, устройство её основных элементов. Назначение камеры сгорания: повышение температуры рабочего тела за счет сгорания топлива в среде сжатого воздуха. Простая газотурбинная установка прерывистого горения.
реферат [1,6 M], добавлен 16.09.2010Сравнение видов топлива по их тепловому эффекту. Понятие условного топлива. Теплота сгорания твердого и жидкого топлива. Гомогенное и гетерогенное горение. Процесс смешивания горючего газа с воздухом. Воспламенение горючей смеси от постороннего источника.
реферат [14,7 K], добавлен 27.01.2012Схема устройства котла пульсирующего горения. Общий вид камеры сгорания. Технические характеристики котлов. Перспективные разработки НПП "Экоэнергомаш". Парогенератор пульсирующего горения с промежуточным теплоносителем паропроизводительностью 200 кг.
презентация [153,2 K], добавлен 25.12.2013Полезная тепловая нагрузка печи. Расчет процесса горения топлива в печи. Коэффициент избытка воздуха. Построение диаграммы продуктов сгорания. Тепловой баланс процесса горения. Подбор котла-утилизатора. Расчет испарительной поверхности, экономайзера.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.12.2012Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива. Составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива. Расчет геометрических параметров топки. Площади поверхностей топки и камеры догорания.
курсовая работа [477,7 K], добавлен 01.04.2011Изучение теоретической базы составления материального и теплового баланса парового котла теплоэлектростанции. Определение рабочей массы и теплоты сгорания топлива. Расчет количества воздуха, необходимого для полного горения. Выбор общей схемы котла.
курсовая работа [157,8 K], добавлен 07.03.2014Пересчет состава и теплоты сгорания топлива. Тепловой баланс парогенератора. Предварительная расчетная схема и конструктивные размеры топки. Определение тепловыделения в топке и теоретической температуры горения. Характеристики и расчет экономайзера.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.05.2016Теоретическое значение максимальной температуры горения. Расчет теплоты, выделяющейся при сжигании топлива и теплоты, вносимой окислителем. Средняя изохорная массовая теплоемкость воздуха. Средняя изобарная массовая теплоемкость. Масса продуктов сгорания.
контрольная работа [29,0 K], добавлен 28.04.2016Типы топок паровых котлов, расчетные характеристики механических топок с цепной решеткой. Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива, составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива.
методичка [926,6 K], добавлен 16.11.2011Определение зависимости скорости горения баллистических и смесевых порохов от давления, химической структуры взрывчатых веществ. Анализ влияния положительных и отрицательных катализаторов на горение индивидуальных взрывчатых веществ различных классов.
монография [37,5 K], добавлен 19.08.2010
