第二节燃烧产物

1、第二节 燃烧产物黄四鑫一.燃烧产物的概念及重要的燃烧产物 1.燃烧产物的概念 燃烧产物是指由燃烧或热解作用而产生的全部物质.也就是说可燃物燃烧时,生成的气体,固体和蒸气等物质均为燃烧产物.燃烧产物按燃烧的完全程度分为完全燃烧产物和不完全燃烧产物. (1)如果在燃烧过程中生成的产物不能再燃烧了,那么这种燃烧叫做完全燃烧,其产物称为完全燃烧产物.如CO2,SO2,H2O,P2O5等都为完全燃烧产物. 现实意义:完全燃烧产物可以冲淡氧含量,在火场上可以起到抑制燃烧的作用. (2)如果在燃烧过程中生成的产物还能继续燃烧,那么这种燃烧叫做不完全燃烧,其产物为不完全燃烧产物.例如碳在空气不足的条件下燃烧,

2、其燃烧产物为一氧化碳,由于其与氧气还可继续燃烧生成二氧化碳,所以其为不完全燃烧产物.不完全燃烧产物是由于温度太低或空气不足造成的. 现实意义:由于不完全燃烧产物能继续燃烧,所以一旦与空气混合后再遇着火源时,有发生爆炸的可能性,还有不完全燃烧产物大多有毒,容易造成人中毒.所以要想办法使不完全燃烧产物变成完全燃烧产物.2.重要的燃烧产物 A.二氧化碳(CO2) 二氧化碳是完全燃烧产物它是一种无色不燃的气体,溶于水,有弱酸性,相对密度1.52.有窒息性,在空气中其含量对体的影响如下:(见书P30表2-2),几个重要的数据:5%时,喘不过气来,在30分钟内引起中毒;6%时,呼吸急促,感到困难;7-10

3、%时,数分钟内失去知觉,以致死亡. 二氧化碳在常温下和60atm下即成液体,当减去压力,这种液态的二氧化碳会很快气化,大量吸热,温度会很快降低,最多可达到-79,一部分会凝结成雪状的固体,故又称为干冰. 现实意义:二氧化碳在消防安全上常用作灭火剂,因为二氧化碳是完全燃烧产物,可冲淡氧含量,还可吸热.但要注意,由于它可与钾,钠,钙等金属物质能够在二氧化碳中燃烧.所以,不能用二氧化碳扑救金属物质的火灾. (2)一氧化碳(CO) CO为不完全燃烧产物.是一种无色、无味、有强烈毒性的可燃物体,难溶于水,相对密度为0.97. 在火场烟雾弥漫的房间中，一氧化碳含量比较高时，对房间中人员的身体会有严重影响，

4、必须注意防止一氧化碳中毒和一氧化碳与空气形成爆炸性混合物，火场上一氧化碳含量见表 由于一氧化碳有毒,它能从血液的氧血红素里取代氧而与血红素结合形成一氧化碳血红素,从而使人感到严重缺氧.(表2-4是用%表示的,但现实中用PPM表示),现实的意义是人在多大CO的浓度下能工作8小时? (3)二氧化硫(SO2) 二氧化硫是可燃物硫燃烧后的产物.它是一种无色,有刺激性臭味的气体.硫燃烧时的特殊气味就是二氧化硫的气味.相对比重为2.26.易溶于水,在某些方面20时1体积的水可溶解40体积的二氧化硫.二氧化硫有毒,是大气污染中危害较大的一种气体,它严重伤害植物,刺激人的呼吸道,腐蚀金属等. (4)五氧化二磷

5、(P2O5) 五氧化二磷是可燃物磷的燃烧产物.它在常温常压下为白色固体粉末,能溶于水,生成偏磷酸(HPO3)或正磷酸(H3PO4),五氧化二磷有毒,会刺激呼吸器官,引起咳嗽和呕吐. (5)氯化氢(HCl) 氯化氢是含氯可燃物的燃烧产物.它是一种刺激性气体,吸收空气中的水分后成为酸雾,具有较强的腐蚀性,在较高浓度的场合,会强烈刺激人的眼睛,引起呼吸道发炎和肺水肿,(见表2-6) (6)氮的氧化物 燃烧产物中氮的氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮.硝酸和硝酸盐分解,含硝酸盐及亚硝酸盐炸药的爆炸过程,硝酸纤维及其他含氮有机化合物在燃烧时都会产生NO和NO2.NO为无色气体;NO2为棕红色的气体.都具有一

6、种难闻的气味,而且有毒.它们对人体的影响见表2-7.二.燃烧产物的主要特性 1.燃烧产物的危害性 实验表明,火场上最直接的燃烧产物是烟气.一般火灾总是伴随着浓烟滚滚,产生着大量对人体有毒,有害的烟气,一般情况下,在火场上被烟雾熏死的是被火烧死的多45倍.着火层以上死的人,绝大多数是被烟熏死的.可以说火灾时对人的最大威胁是烟.所以认识燃烧产物的危险特性对现实有非常重要的作用. (1)致灾危险性 灼热的燃烧产物,由于对流和热辐射的作用,都可能引起其他可燃物质的燃烧,成为新的起火点,造成火势扩散蔓延;有的甚至还能与空气形成爆炸性混合物,遇火源而发生爆炸,造成火势蔓延.烟雾的漫延速度很快,在普通的房间

7、内,以0.30.8米/秒的速度向外扩散,如是敞开的门,则以23米/秒向外或向上扩散,如果楼层高于30米,则烟气的速度可能达到22米/秒. (2)减光性,刺激性,恐怖性 A.减光性 由于燃烧产物的烟气中,烟粒子对可见光是不透明的,故对可见光有遮蔽作用,使人眼的能见度下降.在火灾中,当烟气弥漫时,可见光会因受到烟粒子的遮蔽作用而大大减弱,尤其是在空气不足时,烟的浓度更大,能见度会降得更低.如果是楼房着火,则会因为烟气使人们找不到楼梯和门,辩不清火势的方向,造成安全疏散的障碍,同时给扑救造成困难. B.刺激性 烟气中有些气体对人的眼睛有极大的刺激性,造成眼睛难以睁开,造成人们在疏散过程中行进速度大大

8、降低.所以火灾中烟气的减光性是毒害性的帮凶,增大了中毒或烧死的可能性. C.恐怖性 在一般情况下,火场上大约15分后,烟的浓度最大.在这种情况下,人们的能见距离一般只有30厘米.此时,特殊是发生轰燃时,火焰和烟气冲出门窗洞口,浓烟滚滚,烈焰熊熊,还会使人们产生恐怖感,常给疏散过程造成混乱局面,甚至使有的人失去活动能力,失去理智,因此火灾烟气的恐怖性也不容忽视. (3)毒害性 燃烧产生大量的烟和气体，使空气中氧气含量急速降低，加上CO,HCl,HCN,等有毒气体的使用,使在场人员有窒息和中毒的危险,神经系统因受到麻痹而出现无意识的失去理智的动作.另外,燃烧产物中的烟气,包括水蒸气,温度较高,载有

9、大量的热,人在这种高温湿透热环境中极易被烫伤.其毒害性主要表现在三个方面. A.烟气中含氧量往往低于人们生理正常所需的数值.在着火的房间内当气体中的含氧量低于6%时,短时间内即会造成人的窒息死亡,即使含氧量在6%10%之间,人在其中虽然不会短时间窒息死亡,但也会因失去活动能力和智力下降而不能逃离火场,最终丧身火海. B.烟气中含有多种有毒气体,达到一定浓度时,会造成人的中毒死亡.近年来,高分子合成材料在建筑,装修及家具制造中的广泛使用,使火灾所生成的烟气的毒性更加严重,举例(河南洛阳大火,吉林中百商业大楼等) C.火灾烟气的高温,对人们也是一个很大危害.在着火的房间内,烟气温度高达数百度甚至上

10、千度.人们对高温烟气的忍耐性是有限的.在65度时,可短时忍耐,120度时,15分就可产生不可恢复的损伤;烟气温度越高,损伤时间越短.140度时,约5分,170度时,约1分,而在几百度的烟气高温中是1分也无法忍受的. 2.燃烧产物有利的特性 A.可根据烟的颜色和气味来判断是什么物质在燃烧 烟是由燃烧或热解作用所产和珠悬浮在大气中可见的固体和液体微粒,它实际上是悬浮在空气中的微小颗粒群,粒度一般在0.0110m左右.大直径的粒子容易由烟中落下来成为烟尘或炭黑.物质的组成不同,成分不同的烟的颜色.气味也不同.根据这一特点,在扑救火灾的过程中,可根据烟的颜色和气味来判断是什么物质在燃烧.例如白磷的燃烧生成浓白色的烟,并且生成带有大蒜味的三氧化二磷.具体情况见表2-8. B.对燃烧有阻止作用 如果房间所有的门窗都是关闭的,则燃烧不会很快漫延开来,主要是燃烧生成的烟雾冲淡了空气中的氧气,同时燃烧也会使氧气减少,实验表明,当空气中的氧气少于15%时,燃烧就不能继续;或者当空气中的二氧化碳含量达到30%时,一般可