Verdunsten einer entzündbaren Flüssigkeit

  • Hallo,


    um das Vorhandensein einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre, verursacht durch das Verdunsten einer entzündbare Flüssigkeit, abschätzen zu können, hätte ich eine Frage als "Nicht-Chemiker" zu einer "chemischen Berechnung".


    Frage:
    Welche Stoffmenge eines Stoffes verdunstet über eine offene Oberfläche?


    Variablen:
    Verdunstungsoberfläche eines offenen Gefäßes
    Verdunstungszeit, d.h. in dieser Zeit steht das Gefäß offen


    Konstanten:
    Stoffdaten für z.B. Isopropanol
    Druck (bei Umgebungsbedingungen)
    Temperatur (bei Raumtemperatur)


    Kann man zu dieser Frage eine „Näherungsformel“ ableiten?


    Danke und Grüße
    Christian

  • Hallo Voss,


    abschätzen kann man sowas natürlich. Es gibt dazu etliche verschiedene empirische Verdunstungsmodelle. Die Eingangsgrößen sind i.d.R. die Lachengeometrie, Überströmgeschwindigkeit, Dampfdruck, Diffusionskoeffizient, Lachentemperatur, Molmasse, Dichte und Viskosität der Flüssigkeit. Da die Abbildung der Methoden / Gleichungen hier zu aufwendig wird und das Thema sehr komplex werden kann, empfehle ich dir als Einstieg die Dissertation "Instationäre Berechnung der Lachenverdunstung mittels eines Grenzschichtverfahrens" von Abdekarim Habib, TU Berlin (frei als Download verfügbar). Hier findest du eine gute Übersicht über verschiedene Modelle und eine gute Einführung in das Thema. Weitere Berechnungsmethoden findest du im Kapitel 3 "Pool Evaporation" des Yellow Book von TNO (ebenfalls frei verfügbar im Netz) oder in den Leitfäden zur Ermittlung und Berechnung von Störfallablaufzenarien nach Maßgabe der 3. Störfallverwaltungsvorschrift. Wenn ich mich recht erinnere bietet die VDI 3783 auch Ansätze zur Abschätzung der Verdunstungsmassenströme als Eingangsgröße für Modelle zur Berechnung der Gasausbreitung. Ein Blick wert ist auch der BIA-Report 3/2001 Berechnungsverfahren und Modellbildung in der Arbeitsbereichsanalyse - Kapitel 3 Methoden zur Emissionsermittlung aus Schadstoffquellen.


    Da du den Verdunstungsmassentrom sicherlich benötigst, um abzuschätzen, ob g.e.A. entsteht oder nicht, empfehle ich dir noch die EN 60079 Teil 10 (kennst du aber sicherlich schon :-)). Die empirischen Modelle sind aber immer als Abschätzung zu sehen, die auch nicht in jedem Fall konservative Ergebnisse liefern. Wenn du ganz genau wissen musst, wass im Nahbereich einer Freisetzungsquelle passiert, muss man auf CFD-Methoden zurückgreifen oder noch besser: selber messen!


    Ich denke aber mal mit der oben genannten Literatur kommst du schon ein gutes Stück weiter.
    Gruß Benjamin