第三章燃烧过程及排放
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第三章燃烧和火灾基本知识第一节燃烧基础知识1.燃烧的定义和本质。
2.燃烧的不同类型及相关作用原理。
3.燃烧产物的定义、类型及危害。
知识点1:什么是燃烧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。
知识点2:如何判断物质是否发生了燃烧反应物质是否发生了燃烧反应,可根据发生化学反应、放出热量、发出光亮这3个特征来判断。
知识点3:燃烧发生的条件是什么燃烧过程的发生和发展必须同时具备可燃物、助燃物、引火源3个必要条件,通常称为“燃烧三要素”。
但要导致燃烧发生,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。
因此,燃烧的充分条件可以进步表述为:具备足够数量或浓度的可燃物,具备足够数量或浓度的助燃物,具备足够能量的引火源。
知识点4:什么是可燃物凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质称为可燃物,简单来说,可燃物就是可以燃烧的物品。
按化学组成不同,可燃物可分为有机可燃物和无机可燃物:按物理状态不同,可燃物可以分为固体可燃物、气体可燃物和液体可燃物。
知识点5:什么是助燃物助燃物也称氧化剂,是指能与可燃物质发生燃烧反应的物质,通常燃烧过程中的助燃物主要是氧。
此外,某些物质也可作为燃烧反应的助燃物,如氯、氟、氯酸钾等。
知识点6:什么是引火源引火源也称点火源,是使物质开始燃烧的外部热源(能源),常见的引火源主要有明火、电弧、电火花、雷击、高温以及自燃引火源。
知识点7:什么是链式反应当某种可燃物受热,该可燃物的分子会发生热解作用从而产生自由基,自由基是一种高度活泼的化学形态,能与其他的自由基和分子反应,使燃烧持续进行下去,这就是燃烧的链式反应。
简单来说,燃烧的过程放出热量,使剩余可燃物达到燃点,又导致更剧烈的燃烧。
第3章着火和灭火理论3.1 着火分类和着火条件3.1.1 着火分类可燃物的着火方式,一般分为下列几类:1)化学自燃:例如火柴受摩擦而着火;炸药受撞击而爆炸;金属钠在空气中的自燃;烟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。
3)点燃(或称强迫着火):是指由于从外部能源,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。
这时火焰就会在靠近点火源处被引发,然后依靠燃烧波传播到整个可燃混合物中,这种着火方式习惯称为阴燃。
大部分火灾都是因为阴燃所致。
必须指出,上述三种着火分类方式,并不能十分恰当地反映出它们之间的联系和差别。
例如,化学自燃和热自燃都是既有化学反应的作用,又有热的作用;而热自燃和点燃的差别只是整体加热和局部加热的不同而已,决不是“自动”和“受迫”的差别。
另外,火灾有时也称爆炸,热自燃也称热爆炸。
这是因为此时着火的特点与爆炸相类似,其化学反应速率随时间激增,反应过程非常迅速,因此,在燃烧学中所谓“着火”、“自燃”、“爆炸”其实质都是相同的,只是在不同场合叫法不同而已。
3.1.2 着火条件通常所谓的着火是指直观中的混合物反应自动加速,并自动升温以至引起空间某个局部最终在某个时间有火焰出现的过程。
这个过程反映了燃烧反应的一个重要标志,即由空间的这一部分到另一部分,或由时间的某一瞬间到另一瞬间化学反应的作用在数量上有突跃的现象,可用图3-1表示。
上图3-1表明,着火条件是:如果在一定的初始条件下,系统将不能在整个时间区段保持低温水平的缓慢反应态,而将出现一个剧烈的加速的过度过程,使系统在某个瞬间达到高温反应态,即达到燃烧态,那么这个初始条件就是着火条件。