
安全生產(chǎn)技術內容:燃燒過程
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可燃物質的聚集狀態(tài)不同,其受熱后所發(fā)生的燃燒過程也不同。除結構簡單的可燃氣體(如氫氣)外,大多數(shù)可燃物質的燃燒并非是物質本身在燃燒,而是物質受熱分解出的氣體或液體蒸氣在氣相中的燃燒。
由可燃物質燃燒過程可以看出,可燃氣體最容易燃燒,其燃燒所需要的熱量只用于本身的氧化分解,并使其達到自燃點而燃燒;
可燃液體首先蒸發(fā)成蒸氣,其蒸氣進行氧化分解后達到自燃點而燃燒。
在固體燃燒中,如果是簡單物質硫、磷等,受熱后首先熔化,蒸發(fā)成蒸氣進行燃燒,沒有分解過程;
如果是復雜物質,在受熱時首先分解為氣態(tài)或液態(tài)產(chǎn)物,其氣態(tài)和液態(tài)產(chǎn)物的蒸氣進行氧化分解著火燃燒。
有的可燃固體如焦炭等,不能分解為氣態(tài)物質,在燃燒時則呈熾熱狀態(tài),沒有火焰產(chǎn)生。
可燃物質的燃燒過程包括許多吸熱、放熱的化學過程和傳熱的物理過程。在燃燒發(fā)生的整個過程中,熱量通過熱傳導、熱輻射和熱對流三種方式進行傳播。在凝聚相中,主要是吸熱過程,而在氣相燃燒中則是放熱過程。大多數(shù)情況下,凝聚相中發(fā)生的過程是靠氣相燃燒放出的熱量來實現(xiàn)的,在所有反應區(qū)域內,若放熱量大于吸熱量,燃燒則持續(xù)進行,反之燃燒則中斷。
可燃物質燃燒過程中,溫度變化是很復雜的。最初一段時間,加熱的大部分熱量用于對燃燒物質的熔化、蒸發(fā)或分解,可燃物質的溫度上升緩慢。當溫度達到氧化開始溫度時,可燃物質開始進行氧化反應。此時由于溫度尚低,氧化反應速度不快,氧化所產(chǎn)生的熱量還不足以抵消系統(tǒng)向外界的散熱,此時停止加熱,可燃物質溫度會降低,不會發(fā)生燃燒。繼續(xù)加熱,溫度的上升則很快,到氧化產(chǎn)生的熱量和系統(tǒng)向外界散失的熱量相等,溫度再稍升高一點,則打破了這種平衡狀態(tài),這時即使停止加熱,可燃物質溫度亦會自行升高,達到某個溫度,就會出現(xiàn)火焰并燃燒起來。因此,這個溫度可視為可燃物質理論上的自燃點,是開始出現(xiàn)火焰的溫度,即通常實際測得的自燃點。

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