可燃液体的燃烧形式共29页
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可燃液体的燃烧,实质上是燃烧可燃液体蒸发出来的蒸气,所以叫蒸发燃烧。
对于难挥发的可燃液体,其受热后分解出可燃性气体,然后这些可燃性气体进行燃烧,这种燃烧形式称为分解燃烧。
可燃固体的燃烧可分为简单可燃固体、高熔点可燃固体、低熔点可燃固体和复杂的可燃固体燃烧等四种情况。
固体碳和铝、镍、铁等金属熔点较高,在热源作用下不氧化也不分解,它们的燃烧发生在空气和固体表面接触的部位,能产生红热的表面,但不产生火焰,燃烧的速度和固体表面的大小有关。
这种燃烧形式称为表面燃烧。
闪点的影响因素同系物液体的闪点随着相对分子量、相对密度、沸点的增加和蒸汽压的降低而增高。
同类组分混合液,如汽油、煤油等,由烃类的同系物组成,其闪点随着馏分的增高而增高。
异构体的闪点低于正构体。
能溶于水的易燃液体,闪点随浓度的降低而增高。
油漆类液体的闪点取决于油漆中所含溶剂的闪点。
两种可燃液体混合物的闪点一般低于这两种液体闪点的平均值。
易燃气体:a)与空气的混合物按体积分类占13%或更少时可点燃的气体;b) 不论易燃下限如何,与空气混合,燃烧范围的体积分数至少为12%的气体。
非易燃无毒气体:在20℃压力不低于280 kPa条件下运输或以冷冻液体状态运输的气体(窒息性气体、氧化性气体、不属于其他项别的气体)易燃液体:在其闪点温度(其闭杯试验闪点不高于60.5℃,或其开杯试验闪点不高于65.6℃)时放出易燃蒸气的液体或液体混合物,或是在溶液或悬浮液中含有固体的液体。
氧化性物质:本身不一定可燃,但通常因放出氧或起氧化反应可能引起或促使其他物质燃烧的物质。
有机过氧化物:分子组成中含有过氧基的有机物质,该物质为热不稳定物质,可能发生放热的自加速分解。
该类物质还可能具有以下一种或数种性质:a) 可能发生爆炸性分解;b) 迅速燃烧;c) 对碰撞或摩擦敏感;d) 与其他物质起危险反应。
e) 损害眼睛毒性物质:经吞食、吸入或皮肤接触后可能造成死亡或严重受伤或健康损害的物质。
燃烧类型及其特点 The manuscript was revised on the evening of 2021第一章燃烧类型及其特点燃烧可从着火方式、持续燃烧形式、燃烧物形态、燃烧现象等不同角度做不同的分类。
掌握燃烧类型的有关常识,对于了解物质燃烧机理、火灾危险性的评定,有着重要的意义。
一、燃烧发生瞬间的特点分类按照燃烧形成的条件和发生瞬间的特点,燃烧可分为着火和爆炸。
(一)着火可燃物在与空气共存的条件下,当达到某一温度时,与引火源接触即能引起燃烧,并在引火源离开后仍能持续燃烧,这种持续燃烧的现象叫着火。
着火就是燃烧的开始,并且以出现火焰为特征。
着火是日常生活中常见的燃烧现象。
可燃物的着火方式一般分为下列几类:1.点燃(或称强迫着火)点燃是指从外部能源,诸如电热线圈、电火花、炽热质点、点火火焰等得到能量,使混气的局部范围受到强烈的加热而着火。
这时就会在靠近引火源处引发火焰,然后依靠燃烧波传播到整个可燃混合物中,这种着火方式也习惯上称为引燃。
2. 自燃可燃物质在没有外部火花、火焰等引火源的作用下,因受热成自身发热并蓄热所产生的自然燃烧,称为自燃。
即物质在无外界引火掠条件下,由于其本身内部所发生的生物、物理或化学变化而产生热量并积蓄,使温度不断上升,自然燃烧起来的现象。
自燃点是指可燃物发生自燃的最低温度。
( 1 )化学自燃。
例如火柴受摩擦而着火等;炸药受撞击而爆炸;金属钠在空气中自燃;煤因堆积过高而自燃等。
这类着火现象通常不需要外界加热,而是在常温下依据自身的化学反应发生的,因此习惯上称为化学自燃。
(2) 热自燃。
如果将可燃物和氧化剂的混合物预先均匀地加热,随着温度的升高,当混合物加热到某一温度时便会自动着火(这时着火发生在混合物的整个容积中),这种着火方式习惯上称为热自燃。
(二)爆炸爆炸是指物质由一种状态迅速地转变成另一种状态,并在瞬间以机械功的形式释放出巨大的能量,或是气体、蒸气在瞬间发生剧烈膨胀等现象。
第二章燃烧的过程和分类第一节不同状态物质的燃烧方式一、气体燃烧根据燃烧前可燃气体与空气(氧)混合状况不同,其燃烧方式分为两大类:(一)扩散燃烧是指可燃气体从喷口(管道或容器泄漏口)喷出,在喷口处与空气中的氧边扩散混合、边燃烧的现象,称为扩散燃烧(也称为稳定燃烧)。
(二)预混燃烧是指可燃气体与空气(氧)在燃烧前混合,并形成一定浓度的可燃混合气体,被火源点燃所引起的燃烧,称为预混燃烧。
这类燃烧往往是爆炸式的燃烧,也称为动力燃烧,即通常所说的气体爆炸。
二、液体燃烧易燃可燃液体在燃烧过程中,并不是液体本身在燃烧,而是液体受热时蒸发出来的气体(蒸气)被分解、氧化达到燃点而燃烧,称为蒸发燃烧。
三、固体燃烧固体燃烧一般可分为以下四种:(一)蒸发燃烧是指熔点较低的可燃固体,受热后熔融,然后像易可燃液体一样蒸发成蒸气而燃烧,称为蒸发燃烧。
(二)分解燃烧是指分子结构复杂的可燃固体,在受热后分解出其组成成份与加热温度相应的热分解产物,这些分解产物再氧化燃烧,称为分解燃烧。
(三)表面燃烧是指某些固体可燃物的蒸气压非常小或者难子发生热分解,不能发生蒸发燃烧或分角燃烧,当空气(氧气)包围物质的表层时,呈炽热状态发生无焰燃烧,称为表面燃烧。
(四)阴燃是指某些固体可燃物在空气(氧)不足,加热温度较低或可燃物含水分较多等条件下发生的只冒烟、无火焰的缓慢燃烧现象,称为阴燃。
第二节燃烧产物一、燃烧产物的概念即由燃烧或热解作用而产生的全部物质,称为燃烧产物。
也就是说,可燃物燃烧时生成的气体、固体和蒸气等物质均称为燃烧产物。
二、完全燃烧产物和不完全燃烧产物可燃物质在燃烧过程中,如果生成的产物不能再燃烧,为完全燃烧,其产物为完全燃烧产物。
可燃物质在燃烧过程中,如果生成的产物还能继续燃烧,则称为不完全燃烧,其产物为不完全燃烧产物。
三、不同物质的燃烧产物燃烧产物的数量、成分随物质的化学组成以及温度、空气、(氧)的供给等燃烧状况不同而有所不同。
第5章可燃液体的燃烧5.1液体燃料的燃烧特点目前,液体燃料的主体是石油制品,因此讨论液体燃料的燃烧主要涉及燃油的燃烧。
液体燃料的沸点低于其燃点,因此液体燃料的燃烧是先蒸发,生成燃料蒸气,然后与空气相混合,进而发生燃烧。
与气体燃料不同的是,液体燃料在与空气混合前存在蒸发汽化过程。
对于重质液体燃料,还有一个热分解过程,即燃料由于受热而裂解成轻质碳氢化合物和碳黑。
轻质碳氢化合物以气态形态燃烧,而碳黑则以固相燃烧形式燃烧。
根据液体燃料蒸发与汽化的特点,可将其燃烧形式分为液面燃烧、灯芯燃烧、蒸发燃烧和雾化燃烧四种。
液面燃烧是直接在液体燃料表面上发生的燃烧。
若液体燃料容器附近有热源或火源,则在辐射和对流的影响下,液体表面被加热,导致蒸发加快,液面上方的燃料蒸汽增加。
当其与周围的空气形成一定浓度的可燃混合气、并达到着火温度时,便可以发生燃烧。
在液面燃烧过程中,若燃料蒸汽与空气的混合状况不好,将导致燃料严重热分解,其中的重质成分通常并发生燃烧反应,因而冒出大量黑烟,污染严重。
它往往是灾害燃烧的形式,例如油罐火灾、海面浮油火灾等。
在工程燃烧中不宜采用这种燃烧方式。
灯芯燃烧是利用的吸附作用将燃油从容器中吸上来在灯芯表面生成蒸汽然后发生的燃烧。
这种燃烧方式功率小,一般只用于家庭生活或其它小规模的燃烧器,例如煤油炉、煤油灯等。
蒸发燃烧是令液体燃料通过一定的蒸发管道,利用燃烧时所放出的一部分热量(如高温烟气)加热管中的燃料,使其蒸气,然后再像气体燃料那样进行燃烧。
蒸发燃烧适宜于粘度不太大、沸点不太高的轻质液体燃料,在工程燃烧中有一定的应用。
雾化燃烧是利用各种形式的雾化器把液体燃料破碎成许多直径从几微米到几百微米的小液滴,悬浮在空气中边蒸发边燃烧。
由于燃料的蒸发表面积增加了上千倍,因而有利于液体燃料迅速燃烧。
雾化燃烧是液体燃烧工程燃烧的主要方式。
对于不同的液体燃料,应依据其蒸发的难易程度不同的雾化方式。
易蒸发液体燃料的雾化(例如汽油)往往采用“汽化器”来实现。
第七单元能源的合理利用和开发课题1燃料的燃烧板块导航01/学习目标明确内容要求,落实学习任务02/思维导图构建知识体系,加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容,掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测,发现知识盲点05/问题探究探究重点难点,突破学习任务06/分层训练课后训练巩固,提升能力素养1.认识燃烧的条件,能设计实验探究燃烧的条件。
2.了解使燃料充分燃烧的条件。
3.认识灭火的原理和方法。
4.了解易燃物和易爆物的安全知识。
重点:燃烧的条件;灭火的原理和方法。
难点:实验探究燃烧的条件。
一、燃烧1.燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2.着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度。
着火点是物质的性质,一般不改变。
3.燃烧与缓慢氧化的比较:相同点:都是氧化反应、都放热;不同点:燃烧发光、反应剧烈;缓慢氧化不发光、反应很慢。
【易错提醒】(1)发光放热的反应不一定是燃烧,如灯泡发光(2)广义的燃烧指的是伴有发光发热的剧烈的化学反应,不一定需要氧气;如:H2在Cl2中的燃烧,化学方程式:H2+Cl2点燃2HCl二、燃烧的条件1.实验探究燃烧的条件已知:白磷着火点为40℃;红磷着火点为240℃。
步(1)500mL烧杯中加入300mL热水,放入用硬纸圈住的(2)对准热水中的白磷,通入氧骤白磷,烧杯上置一薄铜片,铜片两端分别放一小堆红磷和一小块白磷气或空气图示现象铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟;铜片上的红磷不燃烧,水中的白磷不燃烧。
通氧气后,热水中的白磷在水下燃烧结论铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到着火点;铜片上的白磷燃烧,热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触。
热水中的白磷通氧气前不燃烧,通氧气后燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触。
分析说明铜片的作用:导热、放置药品;热水的作用:①使水中白磷与空气隔绝,②为薄铜片上的药品提供热量【易错提醒】(1)该实验中有三组对比实验A.铜片上的白磷与红磷对比:白磷燃烧而红磷不燃烧,说明了燃烧需要温度达到着火点;B.铜片上的白磷与水中的白磷对比:铜片上的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧,说明了燃烧需要氧气;C.热水中的白磷通氧气前后对比:通氧气前不燃烧,通氧气后燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触。
实务基础知识必考(一)燃烧(2)第二节燃烧类型及其特点二、按燃烧物形态分类燃烧物形态:(一)气体燃烧可燃气体的燃烧不需像固体、液体那样经熔化、蒸发过程,其所需热量仅用于氧化或分解,或将气体加热到燃点,因此容易燃烧且燃烧速度快。
根据燃烧前可燃气体与氧混合状况不同,其燃烧方式分为扩散燃烧和预混燃烧。
1.扩散燃烧即可燃性气体和蒸气分子与气体氧化剂互相扩散,边混合边燃烧。
在扩散燃烧中,可燃气体与空气或氧气的混合是靠气体的扩散作用来实现的,混合过程要比燃烧反应过程慢得多,燃烧过程处于扩散区域内,整个燃烧速度的快慢由物理混合速度决定。
扩散燃烧的特点为:燃烧比较稳定,火焰温度相对较低,扩散火焰不运动,可燃气体与气体氧化剂的混合在可燃气体喷口进行,燃烧过程不发生回火现象(火焰缩入火孔内部的现象)。
对稳定的扩散燃烧,只要控制得好,就不会造成火灾,一旦发生火灾也较易扑救。
2.预混燃烧是指可燃气体、蒸气预先同空气(或氧)混合,遇引火源产生带有冲击力的燃烧。
预混燃烧一般发生在封闭体系中或在混合气体向周围扩散的速度远小于燃烧速度的敞开体系中,燃烧放热造成产物体积迅速膨胀,压力升高,压强可达709.1~810.4kPa。
火焰在预混气中传播,存在正常火焰传播和爆轰两种方式。
预混燃烧的特点为:燃烧反应快,温度高,火焰传播速度快,反应混合气体不扩散,在可燃混合气中引入一火源即产生一个火焰中心,成为热量与化学活性粒子集中源。
(二)液体燃烧易燃、可燃液体在燃烧过程中,并不是液体本身在燃烧,而是液体受热时蒸发出来的液体蒸气被分解、氧化达到燃点而燃烧,即蒸发燃烧。
因此,液体能否发生燃烧、燃烧速率高低,与液体的蒸气压、闪点、沸点和蒸发速率等性质密切相关。
可燃液体会产生闪燃的现象,发生闪燃时的最低温度称为闪点。
可燃液态烃类燃烧时,通常产生橘色火焰并散发浓密的黑色烟云。
醇类燃烧时,通常产生透明的蓝色火焰,几乎不产生烟雾。
某些醚类燃烧时,液体表面伴有明显的沸腾状,这类物质的火灾较难扑灭。
第二节燃烧的类型与特点一燃烧的类型燃烧的类型有许多种,主要有闪燃、着火、自燃和爆炸。
1、闪燃一定温度下,液体能蒸发成蒸汽或少量固体如樟脑、萘、木材、塑料(聚乙烯、聚苯乙烯等表面上能产生足够的可燃蒸气,遇火源能产生一闪即灭的现象。
发生闪燃的最低温度称为闪点;液体的闪点越低,火险性越大。
闪点是评定液体火灾危险性的主要依据。
表1-2给出了某些可燃液体的闪点温度表1-2某些可燃液体的闪点温度可燃物二硫名称化碳闪点/℃注:①闪点低于或等于45℃的液体为易燃液体,闪点大于45℃的称为可燃液体;②易燃和可燃液体的闪点高于贮存温度时,火焰的传播速度低。
2、着火可燃物质发生持续燃烧的现象叫着火;如油类、酮类。
可燃物开始持续燃烧的所需要的最低温度,叫燃点(又称为着火点),燃点越低,越容易起火。
根据可燃物质的燃点高低,可以鉴别其火灾危险程度,表1-3给出了几种可燃物质着火的燃点。
表1-3几种可燃物质的燃点点。
物质的自燃点越低发生火灾的危险性越大。
自燃有固体自燃、气体自燃及液体自燃。
表1-4给出了几种物质的自燃点表1-4几种可燃物的自燃点物质名称自燃点/℃物质名称自燃点/℃物质名称自燃点/℃自燃物品的防火与灭火:储运自燃物品时必须通风散热,远离火源、热源、电源,不要受日光曝晒,装卸时防止撞击、翻滚、倾倒和破损容器。
储存或运输时严禁与其它化学危险品混放或混运;码垛时容器间应垫有木板;白磷(黄磷)必须保存于水中,且不得渗漏。
浸泡过的水和容器有毒,要特别注意;油布、油纸等只许分层、分件挂置,不许645315520680440190490460320铝铁镁锌有机硫玻璃聚苯树乙烯脂合成橡胶572609120292392275661650580氢COCO2H2S乙醇乙醛丙酮醋酸苯30240255~530240~290350~380400~500280~500330442黄松汽油煤油柴油木材无烟煤稻涤纶纤磷香草维堆放存放。
应注意防潮湿。
液体着火时在生产过程中,常需要使用到一定的化工原料。
如:石油、甲醇、乙醚、苯、乙醇、苯酚、二甲苯、氯仿、苯乙烯、醋酸乙烯、丁二烯、丙烯、丙烯酸、丙酮、乙酸乙酯、醋酸等可燃液体。
其中,二甲苯又称为苯乙烯、苯、二甲苯(CHO)。
甲苯、丁醇、甲醇、乙醚、乙醇、苯酚等都是易燃易爆气体。
火灾中最为严重。
如何正确使用呢?首先要注意可燃物是否存在!有可能火势还没有蔓延开来就已经导致大量液体受到损失了。
因为在液体着火时有几个原因:燃烧速度快,导致明火快速燃烧。
火灾发生时,燃烧物的温度通常在1000℃~2000℃左右,空气中可燃物质会很快被氧化分解成氢气和氧气,同时发出大量爆炸性热量。
此时液体会迅速吸收空气中有害气体或者达到沸点而发生膨胀;或瞬间达到燃点引发火灾;或因其自身原因造成燃爆火灾事故。
引起明火。
引起火灾(主要是)而引发其他危害事故或者使燃烧更加迅速更容易蔓延和扩大;使生产和生活受到影响;还容易发生中毒事故,严重者造成死亡!因此对液体着火时需要注意哪些安全问题呢?让我们来看一下吧!~~~危险化学品(如汽油、酒精、油漆等)在储运、使用过程中发生了一些自燃现象,如果处置不当就会发生危险!下面我们就来说说发生这种火灾应该如何处理!?遇到液体着火时要怎样正确对待呢”液体着火为什么会着火呢?—(注:根据燃烧特点和危害来分)由于火灾发生后产生大量热量和浓烟,燃烧物质的毒性很大,而且燃烧是剧烈而短暂的(几1、及时扑灭初起火灾,以免蔓延扩大对正在燃烧的易燃液体(包括汽油、乙醇、甲醇等)初起或复燃应及时灭火,以免火势蔓延扩大。
处置初起火灾要注意以下几点:·先将着火物质移至不易燃液体附近不蔓延,防止火势蔓延扩大;·着火物质靠近热源时,需立即停止排放燃烧物;·燃烧过程中注意观察着火点处的环境温度;·使用灭火时不能直接接触燃烧物质,以免损坏罐体;·用水稀释火灾部位残留的可燃气体和蒸汽,降低浓度或用水冷却罐体;若不能控制火势蔓延则直接灭火;·根据所灭火物质的不同喷水动作;·用空气泡沫覆盖燃烧物质;·控制火焰蔓延;·用灭火剂冷却罐体;·使用灭火器扑救明火;·泡沫灭火。