第二章 燃烧基本原理

1、第二章燃烧的基本原理，第二章燃烧的基本原理，2.1燃烧和燃烧条件2.2燃烧形式和过程2.3燃烧理论2.4气体燃烧2.5液体燃烧2.6固体燃烧2.7燃烧产物的毒性作用2.8热值和燃烧温度，2.1燃烧和燃烧条件2.1.1燃烧现象。燃烧是伴随发光和放热的剧烈氧化反应。放热、发光和产生新物质是燃烧现象的三个特征。2.1.2燃烧条件，燃烧的三个要素：燃料、助燃剂(氧化剂)、点火源、燃料(可燃)、汽油、苯、木材、塑料、金属、氢气和一氧化碳。氧化剂空气氧氟氯过氧化氢高氯酸金属过氧化物硝酸铵。点火源明火/电火花/静电火花高温表面/冲击和摩擦自燃/绝热压缩/雷电等，2.1.3燃烧的充分条件，它们的相互作用，一定

2、能量的点火源，一定量的可燃物，一定量的助燃剂，2.1.4燃烧条件的应用，因此，它可用于防火和灭火。根据燃烧的链式反应理论，许多燃烧是以自由基作为“中间体”而发生和持续的，因此燃烧三角应该扩大到包括一个额外的维度，表明自由基参与燃烧反应，从而形成燃烧四面体。防火的基本原则，防止火势蔓延，控制和消除火源，控制可燃物，控制燃烧室，(一)防火方法，1控制可燃燃料是燃烧的最基本要素，所以消除或控制燃料是防火的根本措施。例如：通风；当涉及氢气时，应设置气体建筑物和天窗；煤矿有瓦斯，需要顶部通风；在商场安装防火卷帘等。2隔离空气，将空气、氧气或其他助燃物质与可燃气体、液体或固体隔离，以避免相互接触，避免燃烧

3、或爆炸。化学品储罐将使用氮气密封，红顶储罐，3来消除或控制火源，虽然不是所有的可燃材料都需要火源，但大多数火灾都是由火源的存在引起的，因此消除或控制火源对防火极为重要。火源有很多种，而实际的火源是非常不同和复杂的。防爆开关、灯、风扇、插座等。避免使用过程中可能带入的非防爆设备，如开水和制冷电器、手机和照相机。一系列的爆炸发生在一个化学品分配站，爆炸蒸汽和空气的混合物在油箱的加油口附近形成。罐体、称重秤和泵接地，但灌装喷嘴、软管组件(和金属砝码)没有等电位连接和接地，它们由合成橡胶灌装软管隔离。静电可能会积聚在这些零件上，并使不锈钢罐放电，从而产生火花并点燃填充过程中积聚在填充口附近的气体。你知

4、道吗？液体通过管道、阀门和其他设备时会产生静电。正确的等电位连接和接地确保静电不会积聚和产生火花。静电火花可以点燃许多易燃蒸汽和空气的混合物。你知道吗？等电位连接是连接导电物体，使这些物体之间的电位相等，防止火花。你知道吗？接地是指将导电物体与地面连接，以释放累积的静电和其他来源的电荷。你知道吗？你能做什么？易燃材料的处理必须保证导电管道和设备的等电位连接和接地，且设计正确。它包括容器、泵、管道、阀门、喷嘴、仪器探头、填充管和喷嘴、桶和可移动容器以及其他导电设备。你能做什么？确保定期检查工厂的接地连接，以确保它们正常工作。当容器装满易燃液体时，尽量降低液体的自由下落高度，因为这样会在液体中产生

5、静电。根据分析，油箱是通过一个短喷嘴注入的，易燃的乙酸乙酯通过空气落入油箱当液体在空气中自由下落时，可能产生静电荷，这可能进一步导致火花并点燃可燃气体环境。建议从底部填充，这可以通过浸入液体中的管道来实现。在汲取管浸没在液面以下150毫米之前，填充速度应控制在1米/秒或以下。你能做什么？使用汲取管或底部填充。当存在液体自由下落的可能性时，应使用合适的低流速。所有设备和容器的正确接地和等电位金属连接。使用设计用于处理易燃材料的加注喷嘴和软管。例如，软管有一个完整的金属编织网连接到管道和接头。灭火法、隔离法、窒息法、冷却法、抑制法、主灭火法和抑制法使灭火剂参与燃烧反应，可破坏燃烧过程中产生的自由基

6、，形成稳定的分子或低活性自由基，从而终止燃烧反应。2.1.5火灾分类，2.2燃烧形式和过程，2.2.1燃烧类型，自燃，爆炸，闪络，着火，(1)闪络，定义，闪络：在一定温度下，易燃液体(包括少量的可熔闪点：液体(或少量固体)会发生闪络的最低温度。闪光条件：首先，环境中有足够的可燃蒸汽；其次，它的温度会引起闪络。闪络的原因是可燃液体在闪络温度下蒸发缓慢，蒸发的气体只能维持瞬时燃烧，但补充新蒸汽维持稳定燃烧为时已晚，燃烧后会熄灭。(2)点火，定义：可燃物质在与空气共存的条件下，遇到高于其自燃点的火源时开始燃烧，并在消除火源后继续燃烧。这种持续燃烧(不少于5秒)的现象称为点火。特征是指可燃物与氧气或氧

7、化剂发生化学反应释放热量，通常伴有火焰和烟雾。燃点可燃物质开始着火所需的最低温度称为燃点，也称为燃点或火焰点。评价可燃固体和高闪点液体的危险性具有重要意义。(3)爆炸、定义：可燃气体、蒸汽、液雾和粉尘与空气(氧气)混合的爆炸实际上是一种具有冲击力的快速燃烧。特点，爆炸速度快；爆炸点附近的压力急剧上升；发出很大或很小的声音；周围介质振动或相邻材料损坏。爆炸极限可燃物质(可燃气体、蒸汽和灰尘)和空气必须在一定浓度范围内均匀混合，形成预混气体，预混气体只有在遇到火源时才会爆炸。这个浓度范围称为爆炸极限或爆炸浓度极限。(4)自燃、自燃、因热量或自热引起的可燃物自然燃烧以及无外部火花、火焰和其他火源的蓄

8、热。自燃点可燃物自燃的最低温度称为自燃点。也叫自燃温度。类别，加热自燃，易燃物质在外部热源的作用下温度升高，当它们达到燃点时，它们着火。机理：可燃物质与空气一起受热时，首先开始缓慢氧化，氧化反应产生的热量提高了物质的温度，同时也损失了一些热量。如果材料受热少，氧化反应就会慢，当反应产生的热量超过热损失时，温度不会上升。如果材料继续加热，氧化反应将加速。当产生的热量超过热量损失时，温度将逐渐升高，达到自燃点，并发生自燃。热源：在工业生产中，通过加热引起自燃的热源包括接触高温表面、过度加热或烘烤、冲击摩擦等。通过加热和自燃引起自燃。汽车给人们的生活带来很多便利和乐趣，有时它们也成为危险的潜在杀手。

9、行驶在路上的汽车突然停下来汽车自燃事故，2010年7月6日北京公交车自燃，2009年6月5日成都公交车自燃，造成28人死亡，74人受伤。汽车自燃、漏油的原因：在一些普通的化油器式汽车中，汽油泵大多安装在发动机舱内，并靠近发动机缸体和分配器。一旦燃油泄漏，混合气达到一定浓度，出现一些点火源，自燃事故将不可避免。易燃物品：携带酒精、鞭炮、汽油等危险易燃物品，在高热、暴晒、碰撞后产生大量气体或热量，导致爆燃；线路：汽车突然自燃事故主要是由线路故障引起的。汽车电路和火线的绝缘破损或电器接地都会造成短路，特别是线路磨损和排列混乱的车辆。泄漏：这主要是由电路上的电子元件老化引起的。发动机工作时，点火线圈的

10、温度很高，会使高压点火线的绝缘层长期软化、老化和开裂。点火高压电容易突破绝缘层，容易产生高压电泄漏，导致泄漏处温度不断升高。一旦机油从发动机油管中泄漏，将很容易导致点火和燃烧。零件过度摩擦：汽车零件之间的干摩擦会产生高温，如果接触到可燃材料，会导致火灾。齿轮箱、分动箱、车轮和传动轴的工作温度低于润滑油的燃点。但是，如果过度的干摩擦是由轴承、活塞、气缸和齿轮箱的磨损或制造缺陷造成的，则会产生过多的热量，导致自燃。吸烟：司机和乘客不注意安全，吸烟后乱扔烟头；火花：交通事故中机动车碰撞产生的火花；自动点火的迹象，仪器不亮，水温过高，发现车身有异味和行驶时冒烟等。在这种情况下，你应该立即找到一个安全的

11、地方停下来检查。如果发生自燃，从吸烟到开火通常需要很长时间。汽车通常在明火点燃后爆炸。这时，主人千万不要惊慌，可以用灭火器、水或衣服来扑灭自燃；如果真的没有办法，我们也应该尽快寻求消防和交警的帮助，保护现场，为事后取证留下依据，确定业主自己的权利和责任，减少损失。汽车防自燃措施：第一，不要私自改装汽车。如果有必要在原车上增加一些附件，如音响，改装者必须从汽车的保险丝盒中取电。第二，经常检查。防止电路故障或接触不良，以及漏油和漏气。第三，应定期检查已驾驶5年以上的“旧车”和发生过重大事故的车辆，如清理线路和排除故障，以避免事故。第四，不要把易燃材料放在仪表板上。气体打火机、清新剂、灭蚊器等。受热

12、膨胀后容易爆炸并引起火灾。此外，不要将慕斯等易燃物品放在行李箱中。第五，在修理或更换备件时，应尽可能选择常规修理厂和常规备件。通常，开车时，你应该带一个小型车载灭火器。一般来说，大约两公斤的灭火设备可以起到紧急灭火的作用。司机开车时应尽量不要在车里吸烟。最好的预防措施是定期进行底盘维护、内部清洁等。定期检查和更换电线、油管等部件，特别是检查油管接头是否有松动和漏油现象，保持油箱清洁和通风，停车时尽量选择阴凉的地方。在没有外部热源的影响下，可燃物质由于其内部发生的化学、物理或生物过程而产生热量，并且这些热量将在适当的条件下逐渐积累，因此物质的温度将升高，并且物质将在自燃点燃烧。自热sp(，比较以

13、下几种燃烧方式，有什么区别？氢气在氧气中燃烧，汽油在空气中燃烧？2.燃烧木材和硫磺？均质燃烧和非均质燃烧、混合燃烧和扩散燃烧、蒸发燃烧、表面燃烧和分解燃烧(1)均质燃烧和非均质燃烧。均匀燃烧是指可燃物质和助燃物质在同一相发生的燃烧反应，如氢气在氧气中燃烧，气体在空气中燃烧。(1)均质燃烧和非均质燃烧。非均相燃烧是指可燃物质和助燃物质不在同一相，如石油(液相)和木材(固相)在空气(气相)中的燃烧。与均质燃烧相比，非均质燃烧更加复杂，因此有必要考虑可燃液体或固体的加热及其引起的相变。(2)预混燃烧和扩散燃烧，预混可燃气体和助燃气体后的燃烧称为预混燃烧。预混燃烧速度快、温度高，爆炸反应一般属于这种形

14、式。(2)预混燃烧和扩散燃烧，可燃气体从容器或管道中喷出，与周围空气(或氧气)接触并扩散，称为扩散燃烧。在扩散燃烧中，与可燃气体接触的氧气量很低，这通常会导致炭黑的不完全燃烧。(3)蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。蒸发燃烧是指从可燃液体中蒸发出来的可燃蒸汽的燃烧。通常，液体本身不会燃烧，但只有从液体中蒸发出来的蒸汽会燃烧。可燃固体如硫和萘在燃烧前被熔化和蒸发，这也可以被认为是蒸发燃烧。(3)蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。许多固体或非挥发性液体的热分解产生的可燃气体的燃烧称为分解燃烧。例如，木材和煤大多被热分解产生的可燃气体燃烧。(3)可燃固体和液体的蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧、蒸发燃烧和分解燃

15、烧都产生火焰，属于火焰燃烧。当可燃固体燃烧到可燃气体不能分解时，就没有火焰，燃烧继续在剩余固体的表面进行，这称为表面燃烧。2.3、燃烧的基本理论、活化能理论、过氧化物理论、链式反应理论、2.3.1活化能理论、碰撞、分子不断相互碰撞。在标准状态下，气体分子在单位时间和单位体积内相互碰撞约1026次。有效的碰撞，碰撞分子不一定反应，只有少数具有一定能量的分子在一定方向碰撞才会反应。反应条件下，分子能量足够大；碰撞方向是合适的，如2ABA2 B2反应、硝基氯的反应、活化分子和活化能、活化分子：一种高能且能有效碰撞的分子。活化能：将普通分子变成活化分子所需的能量。活化能E1、反应热、活化能E2、活化能

16、理论和活化能理论指出了可燃气体和助燃气体分子之间发生氧化反应的可能性和条件。气体总是直线运动，其速度取决于温度。温度越高，气体分子移动越快；相反，温度越低，气体分子移动越慢。在任何气流中，都有大量的气体分子。当它们有规律地运动时，许多分子相互碰撞，反弹并改变方向。随着气体温度和能量水平的提高，这些碰撞将变得更加频繁和严重。2.3.2过氧化物理论，氧分子在热能的作用下形成过氧化物键，该基团被加到被氧化的化合物中形成过氧化物：R-O-O-H或R-O-O-R过氧化物具有高度氧化性和不稳定性，并且容易继续反应或分解。这一理论部分解释了燃烧可以在较低温度下进行的事实。2.3.3链式反应理论，链式反应理论是由前苏联科学家塞门诺夫发展起来的。他认为物质的燃烧经历以下过程：可燃物质或助燃物质吸收烯实例：ROO RHR ROOHR O2ROO，链引发链发展链终止实例：氢氧化链引发H2 M2H低压下的M链发展，h02oooh2ohhoh h2h2h2o h链终止，oh mh2omhmh2mh，链式反应过程，链式反应分类，直链反应在直链反应中，自由基的数量在