物质燃烧基础知识
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燃烧和火灾基本知识燃烧基础知识及常见易错题全考点1 .燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)烟气的现象。
2 .燃烧是一种十分复杂的氧化还原化学反应,能燃烧的物质一定能够被氧化,而能被氧化的物质不一定都能够燃烧。
物质是否发生了燃烧反应,可根据〃化学反应、放出热量、发出光亮〃这三个特征来判断。
3 .燃烧的必要条件,即可燃物(密度、比表面积、厚度)、助燃物(不一定是氧气,如:氯、氟、氯酸钾。
也有少数可燃物如:低氮硝化纤维、硝酸纤维的赛璐珞等含氧物质)和引火源(使物质开始燃烧的外部热源(能源)。
引火源温度越高,越容易点燃可燃物质。
生产生活实践中引火源通常有明火、高温物体、化学热能、电热能、机械热能、生物能、光能和核能),链式反应(有焰燃烧都存在着链式反应)。
4 .燃烧的充分条件是:一定数量或浓度的可燃物,一定含量的助燃物,一定能量的引火源(汽油燃烧晶氐含氧量14.4%,乙焕3.7%β无论哪种形式的引火源,都必须达到一定的能量,即要有一定的温度和足够的热量。
汽油燃烧所需的最小引燃能量0.2mJ乙醛(5.1%)0.19mJ),相互作用。
5 .燃烧分为着火和爆炸两种类型。
可燃物着火一般有引燃和自燃两种方式。
6 .外部引火源(如明火、电火花、电热器具等)作用于可燃物的某个局部范围,使该局部受到强烈加热而开始燃烧的现象,称为引燃(又称点燃)。
在规定的试验条件下,物质在外部引火源作用下表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度称为燃点。
物质的燃点越低,越容易着火,火灾危险性也就越大。
7 .可燃物在没有外部火源的作用时,因受热或自身发热并蓄热所产生的燃烧,称为自燃。
一是自热自燃,例如煤堆、油脂类、赛璐珞、黄磷等物质。
二是受热自燃,例如油锅加热、沥青熬制。
受热介质达到一定温度而着火,就属于受热自燃。
在规定的条件下,可燃物质产生自燃的最低温度,称为自燃点。
可燃物的自燃点越低,发生火灾的危险性就越大。
燃烧基础知识目录一、燃烧概述 (1)二、燃烧要素 (2)1. 可燃物 (3)2. 氧化剂 (4)3. 点火源 (4)三、燃烧过程及阶段 (5)1. 燃烧过程的物理变化 (7)2. 燃烧过程的化学变化 (8)四、燃烧类型 (9)1. 扩散燃烧 (10)2. 预混燃烧 (11)五、燃烧反应方程式及计算 (12)1. 燃烧反应方程式的编写原则和方法 (13)2. 燃烧反应的计算方法与应用实例 (14)六、燃烧的应用与控制系统 (16)一、燃烧概述燃烧是一种化学反应过程,广泛存在于自然界以及人类生产生活中。
燃烧的本质是物质之间的氧化反应,其中包含了能量的转化与释放。
燃烧过程涉及三个基本要素:可燃物、助燃物和点火源。
可燃物是燃烧反应的主体,助燃物主要是氧气,而点火源则是引发燃烧反应的能量来源。
燃烧反应是一种放热反应,意味着在反应过程中会释放热量。
这种热量释放的形式多样,可以表现为火焰、热辐射等。
燃烧反应的速度和强度取决于多种因素,包括可燃物的性质、助燃物的浓度、点火源的能量以及环境温度等。
了解燃烧的基础知识对于防止火灾、控制燃烧过程以及有效利用燃烧产生的能量具有重要意义。
在工业、农业、交通运输以及日常生活等领域,燃烧知识的应用十分广泛。
在发动机中燃烧燃料以产生动力,在烹饪中使用火来加热食物,以及在火灾发生时如何正确使用灭火设备等。
对燃烧基础知识的理解和掌握至关重要,不仅有助于我们更好地利用燃烧带来的好处,还能在紧急情况下采取正确的应对措施,保护生命财产安全。
我们将更详细地介绍燃烧的相关知识和理论。
二、燃烧要素燃烧是一种化学反应,通常涉及燃料、氧气和热量。
要使燃料燃烧,必须同时满足三个基本要素,即燃料、氧气和热量。
燃料:燃料是燃烧过程中产生能量的来源。
它可以是一种固体、液体或气体。
常见的燃料包括煤、石油、天然气、木材、纸张等。
燃料的种类和性质对燃烧过程有很大影响,不同燃料具有不同的燃烧特性和效率。
氧气:氧气是燃烧过程中的必要成分,燃料无法燃烧。
燃烧基础知识一、什么是燃烧燃烧是一种伴随有放热、发光现象的化学反应。
放热是指燃烧物质中的化学能一部分转变为热能。
发光是指人们用肉眼能观察到的光亮,多数可燃物燃烧时可以看到火焰光亮。
既然是化学反应,一定就会有新的物质生成。
例如木炭在空气中燃烧变成了二氧化碳。
二、燃烧的三要素燃烧虽然是一种非常普遍的现象,但是它也不是随便发生的。
燃烧必须具备三个条件,即燃烧的三要素。
(1)要有可燃物。
不论是固体、液体、气体,凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起剧烈反应的,一般都称为可燃物。
例如,无机物有钾、钠、碳、铝粉、氢气、一氧化碳、硫化氢、二硫化碳等;有机物有纸、木材、橡胶、棉、麻、汽油、煤、天然气、液化石油气等。
(2)要有助燃物。
助燃物,顾名思义就是能帮助和支持燃烧的物质。
例如空气、氧、过氧化钠、浓硝酸、浓硫酸等。
发生火灾时空气是主要的助燃物。
(3)要有着火源。
凡是能引起可燃物燃烧的能量叫做着火源,或叫做引火源、点火源。
最常见的着火源是热能,还有电能、化学能、光能、机械能等。
常见着火源主要有以下几种:a.明火。
如生产和生活中的灯火、火炉、火柴、打火机、烟头、烟筒或烟道喷出的火星、气焊和电焊喷火、机动车辆排气筒冒出的火星等。
b.电火花。
如电气开关在开闭电闸时的弧光放电、电动机、变压器等电气设备产生的电火花。
还有静电火花,如液体流动引起的带电、喷出气体的带电、人体的带电等。
c.撞击或摩擦产生的火星。
如机器上轴承转动的磨擦、铁钉落入设备内后铁器和机件撞击、磨床和砂轮的磨擦、铁器工具相撞或与混凝土相碰等。
d.高热物质和高温表面。
如加热装置、烧红的电炉、电加热器、高温物料的输送管、冶炼厂或铸造厂里熔化的金属、烟囱和烟道等。
e.雷击。
是瞬间的高压放电,能引起任何可燃物质的燃烧。
f.自燃起火。
以上三要素必须同时具备,并且要分别满足一定条件,三者相互结合、相互作用,燃烧才能发生;如缺少其中任何一个条件,燃烧都不能发生,或燃烧将停止。
燃烧的基础知识燃烧的知识人们搞好消防工作中,必须掌握建筑物燃烧的特征和使物质发生燃烧的充分条件,以及火灾形成的原理和过程。
并充分地利用这些知识去发现和整改火险隐患。
这样,才能达到有效预防火灾的目的。
第一节燃烧的特征一、燃烧的特征燃烧的特征指:人们通过感官感受到的燃烧过程中特有的发光和发热现象。
如:C O2 CO2 发光、发热二、燃烧的概念燃烧,指人们所说的“火”或“着火”的现象。
现代科学界认为,燃烧是一种化学现象,它是可燃物质与氧气或氧化剂剧烈地化学反应的过程中,伴有发光、发热,或还有烟雾生成的一种化学现象。
第二节燃烧的条件一、燃烧的必备条件在自然界,燃烧并不是随便可以发生的,他必须同时具备三个条件:(一)、可燃物在其它两个条件共同作用下,能引起燃烧的物质,都称为可燃物。
1、可燃物质的分类自然界里的万千物质,一般都为气体、液体和固体等三种状态而存在。
而可燃物质也一样,也以三种不同状态而存在。
常见的:气态为煤气、液化气(气态)等;液态为汽油、酒精等;固态为木材、棉燃烧的知识布、纸张等含炭类固体物质和有机固体及有机化合物等。
(一)按照国家标准《火灾分类》(GB4968)的规定,把火灾分为A,B,C,D四类A类火灾:固体物质火灾,即普通固体可燃物燃烧引起的火灾。
B类火灾:液体火灾和可熔化固体物质火灾,即可燃液体及可熔化固体可燃物燃烧引起的火灾。
C类火灾:气体火灾,即可燃气体燃烧引起的火灾。
D类火灾:金属火灾,即可燃金属燃烧引起的火灾。
此外还有带电设备发生的火灾,如变压器等设备的电气火灾。
2、固体的比表面积与燃烧特性银行金融机构大楼及营业场所按其建筑物质的特性,属于A 类火灾场所,在该类场所中,比表面积越大的物质,燃烧危险性越大。
比表面积,即单位体积物质的总表面积除以它总重量的值。
固体物质比表面积越大,燃烧速度越快。
例如,大块木材、煤炭燃烧速度都很慢,而一旦成为刨花、薄片、小块状,比表面积增大,氧化作用越容易,燃烧速度也就越快。
第二章燃烧基础知识一、判断题1、燃烧时可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟的现象。
()2、具备了燃烧必要条件,并不意味着必定会发生燃烧。
()3、燃烧只能在空气(氧)存在时才能发生,在其他氧化剂中不能发生。
()4、闪点是评定液体火灾危险性的主要依据。
物质的闪点越高,火灾危险性越大;反之则越小。
()5、物质燃烧或热解后产生的气体、固体和烟雾称为燃烧产物。
燃烧产物有完全燃烧产物和不完全燃烧产物两类。
()6、烟气是物质燃烧和热解的产物。
火灾过程中所产生的气体,剩余空气和悬浮在大气中可见的固体或液体微粒的总和称为烟气。
()7、火焰的颜色与燃烧温度有关,燃烧温度越低,火焰月解禁蓝白色。
()8、燃烧过程的发生和发展都必须具备以下三个必备条件:可燃物、助燃物、和引火源。
()9、物质燃烧时氧化反应,二氧化反应不一定是燃烧,能被氧化的物质都是能够燃烧的物质。
()10、燃烧的发生和持续,必须具备必要和充分条件,只要消除燃烧条件中的任何一条,燃烧就不会发生或不能持续,这就是防火与灭火的基本原理。
()11、凡是能与空气中的氧起燃烧反应的物质,均称为可燃物。
()12、凡与可燃物质相结合能导致燃烧的物质称为助燃物。
()13、凡使物质开始燃烧的热源,统称为引火源。
()14、可燃液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象,是因为液体蒸发速度较慢,所蒸发出来的蒸汽仅能维持短时间的燃烧,而来不及提供足够的蒸汽补充维持稳定的燃烧,故闪燃以下就熄灭了。
()15、闪点是评定液体火灾危险性大小的重要参数。
闪电越高,火灾危险性就越大;反之,则越小。
()16、火灾的发生发展,始终伴随着热传播过程。
热传播是影响火灾发展的决定性因素。
()17、可燃物质在空气中与火源接触,达到某一温度时,开始产生有火焰的燃烧的现象,称为着火。
()18、一切可燃液体的燃点都高于闪点。
()19、控制可燃物质的温度在其燃点以上,就可以防止火灾的发生。
()20、可燃物质由于其滋生所发生的物理、化学或生物变化而产生热量并积蓄,使温度不断上升,自行燃烧起来的现象,称为自燃。
干货燃烧基础知识考点1 燃烧的条件燃烧的发生必须具备三个必要条件:可燃物、助燃物(氧化剂)和引火源(温度)。
当燃烧发生时,上述三个条件必须同时具备,如果有一个条件不具备,那么燃烧就不会发生。
但要导致燃烧的发生,不仅需要满足三要素条件,而且需要三者达到一定量的要求,并且存在相互作用的过程。
链式反应自由基是确保燃烧持续发展的必要条件。
因此大部分燃烧发生和发展需要4个必要条件,即可燃物、助燃物和引火源和链式反应自由基。
考点2 燃烧类型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。
可燃物的着火方式一般分为点燃(或称强迫着火)和自燃。
着火:可燃物在与空气共存的条件下,当达到某一温度时,可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,这种诸如:表示不止一个例子持续燃烧的现象称为着火。
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的大量能量,或是气体、蒸气瞬间发生剧烈膨胀等现象。
考点 3 燃烧方式分类气体燃烧方式:有扩散燃烧和预混燃烧。
液体燃烧方式:有闪燃、沸溢和喷溅。
固体燃烧方式:有蒸发燃烧、表面燃烧、分解燃烧、熏烟燃烧(阴燃)。
考点 4 典型的燃烧产物(1)高聚物的燃烧产物: 会产生CO、HCl、 HF、 SO₂、 COCl₂ (光气)、氮氧化物等有害气体。
(2)木材的燃烧产物:不完全燃烧时,分解产物主要是CO、H₂和碳氢化合物;完全燃烧时,产物主要是二氧化碳。
(3)煤的燃烧产物:主要有: CO、CO₂、 CH4及其同系物、不饱和烃等气体。
(4)金属的燃烧产物挥发金属(如Li、Na、K、Mg、Ca等)在空气中容易着火燃烧,熔融成金属液体,它们的沸点一般低于其氧化物的熔点(K除外),因此在其表面能够生成固体氧化物。
考点 5 燃烧产物危害性(1)毒害性统计资料表明,火灾中死亡人员中的大约75%是由于吸人毒性气体而致死的。
燃烧产物中含有大量的有毒成分,如CO、HCN、SO₂、NO₂等。
燃烧基础知识第一章燃烧基础知识学习要求通过本章学习,应了解燃烧的必要条件和充分条件,掌握燃烧的四种类型,熟悉气体、液体、固体燃烧的特点以及燃烧产物的概念和几种典型物质的燃烧产物。
燃烧基础知识主要包括燃烧条件、燃烧类型、燃烧方式与特点及燃烧产物等相关内容,是关于火灾机理及燃烧过程等最基础、最本质的知识。
第一节燃烧条件燃烧,是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟现象。
燃烧过程中,燃烧区的温度较高,使其中白炽的固体粒子和某些不稳定(或受激发)的中间物质分子内电子发生能级跃迁,从而发出各种波长的光;发光的气相燃烧区就是火焰,它是燃烧过程中最明显的标志;由于燃烧不完全等原因,会使产物中产生一些小颗粒,这样就形成了烟。
燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧。
通常看到的明火都是有焰燃烧;有些固体发生表面燃烧时,有发光发热的现象,但是没有火焰产生,这种燃烧方式则是无焰燃烧。
燃烧的发生和发展,必须具备三个必要条件,即可燃物、氧化剂(助燃物)和温度(引火源)。
当燃烧发生时,上述三个条件必须同时具备,如果有一个条件不具备,那么燃烧就不会发生。
如图1-1-1 图1-1-1 着火三角形一、可燃物凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质,均称为可燃物,如木材、氢气、汽油、煤炭、纸张、硫等。
可燃物按其化学组成,分为无机可燃物和有机可燃物两大类。
按其所处的状态,又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。
二、氧化剂(助燃物)凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质,称为助燃物,如广泛存在于空气中的氧气。
普通意义上,可燃物的燃烧均指在空气中进行的燃烧。
在一定条件下,各种不同的可燃物发生燃烧,均有本身固定的最低氧含量要求,氧含量过低,即使其他必要条件已经具备,燃烧仍不会发生。
三、引火源凡是能引起物质燃烧的点燃能源,统称为引火源。
在一定条件下,各种不同可燃物发生燃烧,均有本身固定的最小点火能量要求(见本篇第三章第三节),只有达到一定能量才能引起燃烧。
燃烧学燃烧学是一门研究燃烧现象及其应用的学科。
它涉及到多个方面,包括燃烧基础、燃烧化学、燃料与燃烧、火焰传播、燃烧器设计、燃烧环境影响、燃烧测量与监控、燃烧效率与优化、燃烧污染物排放以及燃烧理论模型等。
一、燃烧基础燃烧是物质与氧气发生反应的过程,通常会产生光和热。
燃烧基础是燃烧学的基础,它涉及到燃烧的概念、燃烧的必要条件以及燃烧的类型等方面的知识。
二、燃烧化学燃烧化学是燃烧学的重要组成部分,它主要研究燃烧过程中的化学反应和反应机理。
通过了解燃烧化学,可以更好地理解燃烧现象,优化燃料和燃烧条件,提高燃烧效率。
三、燃料与燃烧燃料是燃烧过程中所需的物质,不同的燃料具有不同的性质和特点。
燃料与燃烧的研究涉及到燃料的分类、特性、燃烧过程和反应机理等方面的知识。
通过对燃料与燃烧的研究,可以提高燃料的利用效率和减少污染物的排放。
四、火焰传播火焰传播是燃烧过程中的一个重要现象,它涉及到火焰的形成、传播和熄灭等方面的知识。
通过对火焰传播的研究,可以更好地了解火焰的特性,控制火焰的行为,提高燃烧过程的稳定性。
五、燃烧器设计燃烧器是实现燃料燃烧的装置,其设计对于燃烧过程的效率和安全性具有重要影响。
燃烧器设计的研究涉及到燃烧器的结构、工作原理、设计原则和方法等方面的知识。
通过对燃烧器设计的研究,可以提高燃烧器的性能和可靠性。
六、燃烧环境影响燃烧过程会向环境中排放各种气体和颗粒物,这些物质会对环境产生影响。
燃烧环境影响的研究涉及到污染物排放、空气质量和环境监测等方面的知识。
通过对燃烧环境影响的研究,可以降低燃烧过程对环境的影响,促进可持续发展。
七、燃烧测量与监控燃烧测量与监控是燃烧学中的重要技术手段,它涉及到各种测量仪器和监测方法。
通过燃烧测量与监控,可以实时了解燃烧过程的参数和状况,优化燃烧过程,提高燃烧效率,同时也可以保障设备和人员的安全。
八、燃烧效率与优化燃烧效率是指燃烧过程中有效能量的比例,优化燃烧效率可以提高燃料利用率和减少能源浪费。