燃烧基础知识课件
燃烧理论基础ppt课件
微波燃烧是一种新型的热工技术,利用微波电磁场与燃料 的相互作用产生热量,实现燃料的快速、高效燃烧。微波 燃烧具有低污染、高效率和节能等优点。
06
未来展望
清洁能源的发展
清洁能源
随着环境保护意识的提高,清洁能源的发展越来越受到重视。未来,化石燃料的使用将逐渐减少,取而代之的是 太阳能、风能、水能等可再生能源。
02
燃烧化学
燃烧反应方程
燃烧反应方程是表示燃烧过程中物质 变化和能量转换的数学表达式。它由 反应物和生成物的化学式及其相应的 反应系数组成,遵循质量守恒和能量 守恒定律。
燃烧反应方程可以用来表示燃料与氧 气或其他氧化剂反应生成二氧化碳、 水蒸气等产物的过程,如C + O2 → CO2 + H2O。
热工仪表
热工仪表用于监测和控制燃烧系统的运行状态,包括温度计、压力计、流量计、氧分析仪 等。这些仪表能够实时监测燃烧过程中的各种参数,如温度、压力、流量和含氧量等。
燃烧控制技术
01
空燃比控制
空燃比是燃料和空气的混合比例,合适的空燃比是保证燃烧效率和经济
性的关键。通过控制燃料和空气的流量,可以调节空燃比,使燃烧过程
燃烧温度
01
燃烧温度是指燃烧过程中火焰或 反应区的温度,它与燃料的种类 、空气的供给、燃烧方式等因素 有关。
02
燃烧温度的高低直接影响到燃烧 产物的组成和燃烧效率,过高或 过低的温度都不利于燃烧过程的 进行。
燃烧产物
燃烧产物是指燃料在燃烧过程中产生 的气体、烟尘和灰渣等物质,它们由 燃料中的可燃元素转化而来。
可持续发展的重要性
资源节约
可持续发展强调资源的合理利用和节约,通过提高能源利用效率和减少浪费,实现经济、 社会和环境的协调发展。
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燃烧的形式
1 明火燃烧
2 非明火燃烧
明亮的明火是可见光的一种,通常是可燃物表面 的氧化反应导致的。
非明火燃烧指没有明亮火焰的燃烧形式,如炭化、 熔化、蒸发。
3 烟气燃烧
4 火焰燃烧
燃烧过程中,可燃物产生的烟气是火焰中最重要 的组成部分之一。
火焰是燃烧过程中由可燃物和氧气生成的可见光 和热能。
燃烧的类型
化学燃烧
化学燃烧是指物质与氧气发生氧 化还原反应,形成新的物质和能 量。
物理燃烧
物理燃烧是指通过物理方式使物 质发生氧化分解反应,释放出能 量。
生物燃烧
生物燃烧是指生物体内的有机物 被氧化,释放出能量和二氧化碳。
燃烧的过程
1
燃烧的三要素
燃烧的三要素是可燃物、氧气和足够的温度,没有其中一项燃烧无法进行。
燃烧的安全问题
燃烧的危险性
燃烧过程中可能产生高温、燃 烧物飞溅、热辐射等危险因素。
燃烧的防范措施
正确使用和储存易燃物品,加 强火灾预防和探讨 如何预防和应对火灾事件。
2
燃烧的反应物
燃烧反应物是可燃物和氧气,可燃物氧化产生新的物质和能量。
3
燃烧的副产物
燃烧过程中会产生副产物,如二氧化碳、水蒸气和烟气等。
燃烧的应用
燃烧的热力学应用
燃烧的环保用
燃烧过程中释放的热能被用于发电、 发展清洁能源和减少排放是燃烧的
加热、工业生产等方面。
环保应用的重要方向。
燃烧的交通应用
燃油车和混合动力车中的燃烧过程 提供了动力能源,但也产生了尾气 污染。
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燃烧是一种化学反应,是物质在氧气存在下发生的剧烈氧化反应,常见于人 类生活和工业生产中。
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燃烧的效率
燃烧效率的定义
燃烧效率是指燃烧过程中有效能量与总能量之比,通常以百分比表 示。
影响因素
燃烧效率受到多种因素的影响,包括燃料类型、燃烧条件、空气供 应和燃烧设备的设计等。
提高燃烧效率的方法
通过优化燃料和空气的混合比例、改善燃烧设备的热工况、采用催化 燃烧等技术可以提高燃烧效率,降低能源浪费和污染物排放。
燃烧的安全措施
控制可燃物浓度
01
在工业生产中,控制可燃物的浓度在安全范围内,避免达到爆
炸极限。
通风与排气
02
保持工作场所的通风良好,及时排除可燃气体和粉尘,防止浓
度积累。
防火分隔与消防设施
03
设置防火分隔,配备消防设施,如灭火器、消防栓等,并定期
检查其有效性。
燃烧的安全事故处理
紧急疏散
一旦发生燃烧事故,应立 即启动紧急疏散程序,迅 速撤离现场人员至安全区 域。
燃烧反应缓慢,通常不会发出可见火焰, 而是以热辐射形式释放出热量的现象。
燃烧的过程
引燃阶段
在引燃阶段,可燃物质与点火源 接触并开始燃烧。此阶段需要足 够的点火能量和可燃物质的存在
。
燃烧阶段
在燃烧阶段,燃料与氧气发生化学 反应,释放出大量的热量和气体。 此阶段是燃烧过程中的主要阶段。
熄灭阶段
在熄灭阶段,燃料被完全消耗或氧 气耗尽,燃烧反应停止。此阶段释 放的热量和气体逐渐减少。
燃烧的物理特性
要点一
总结词
燃烧的物理特性包括火焰的形成和传播、热辐射和燃烧产 物的状态变化。
要点二
详细描述
在燃烧过程中,可燃物与氧化剂反应产生火焰。火焰的形 成和传播与可燃物的物理性质、反应条件和环境因素有关 。火焰可以呈现不同的颜色和形状,并具有特定的温度和 发光特性。此外,燃烧过程中产生的热辐射可以传递热量 ,影响周围物质的状态变化。最后,燃烧产物可以是气态 、液态或固态,取决于可燃物的组成和反应条件。
燃烧学基础知识培训PPT课件
1.爆炸浓度极限:可燃的气体、蒸气或粉尘与空气 混合后,遇火会产生爆炸的最高或最低的浓度。
遇火会产生爆炸 的最低浓度,称为爆炸下限;遇 火会产生爆炸 的最高浓度,称为爆炸上限。
爆炸极限是评定可燃气体、蒸气或粉尘爆炸危险 性大小的主要依据。爆炸上、下限值之间的范围越大, 爆炸下限越低、爆炸上限越高,爆炸危险性就越大。
二、 不同物质的燃烧产物
1.单质的燃烧产物 一般单质在空气中的燃烧产物为该单质元素的氧 化物。
2.化合物的燃烧产物 一些化合物在空气中燃烧除生成完全燃烧产物外, 还会生成不完全燃烧产物。最典型的不完全燃烧产物 是一氧化碳(CO2),它能进一步燃烧生成二氧化碳。
3.合成高分子材料的燃烧产物 合成高分子材料在燃烧过程中伴有热裂解,会分 解产生许多有毒或有刺激性的气体,如氯化氢、光气、 氰化氢等。
第二节 燃烧类型
燃烧按其发生的瞬间的特点不同,分为闪燃、着 火、自燃、爆炸。
一、 闪燃
(一)闪燃的含义
定义:液体表面上能产生足够的可燃整齐,遇明火 产生一闪即灭的燃烧现象。
可燃液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象,是 因为液体在闪燃温度下蒸发速度较慢,蒸发出来的蒸 气仅能维持短时间的燃烧,而来不及提供足够的蒸气 补充维持稳定燃烧,故闪燃一下就熄灭。
4.木材的燃烧产物 木材是一种化合物,主要由碳、氢、氧元素组成, 主要以纤维素分子形式存在。木材燃烧主要生成二氧 化碳、水蒸气、甲酸、乙酸、一氧化碳等产物,也会 申城可燃蒸气及颗粒。
三、 燃烧产物的毒性
燃烧产物有不少是毒害气体,往往会通过呼吸道 侵入或刺激眼结膜、皮肤黏膜使人中毒甚至死亡。
据统计,在火灾中死亡的人约80%是由于吸入毒 性气体中毒而致死的。一氧化碳是火灾中最危险的气 体。
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燃烧原理
燃料和氧气在一定的温度下发生 化学反应,生成新的化合物并产 生能量。
燃料的种类
化石燃料
煤、石油和天然气是主要的化石燃料,它们广泛用于工业、交通和生活中。
生物质燃料
纤维素、木材和废弃物等属于生物质燃料,是可再生的燃料资源。
可再生能源
太阳能、水力能、风力能、地热能、生物质能等都是可再生能源,不会造成环境和资源的破 坏。
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燃烧是人类最重要的能源来源之一。本课程通过介绍燃烧的基本原理、过程、 应用及环保、安全等方面,使烧定义
燃烧是一种化学反应,通常是指 物质在氧气存在下放出能量,释 放出热和光的过程。
燃料
燃烧的物质称为燃料,可分为化 石燃料、生物质燃料及可再生能 源燃料。
燃气轮机
燃气轮机是一种以燃气为燃料 的发电机,具有高效率、低排 放的优点。
发电机组
燃料通过发电机组转化为电能, 成为人们生产生活不可缺少的 能源。
环保问题
1 燃烧的灰渣
燃烧产生的灰渣是固体废 弃物,可通过处理变成新 的可利用资源。
2 烟雾和废气处理
烟雾和废气中含有大量的 有害物质,需要经过处理 后才能排放。
燃烧的过程
1
燃烧三要素
燃料、氧气和引火源是燃烧必备的三个
燃烧反应的类型
2
要素。
燃烧反应可分为燃烧、氧化和还原反应
三种类型。
3
燃烧的热力学参数
温度、压力、焓、熵和自由能等都是燃 烧反应中重要的热力学参数。
燃烧的应用
火焰和燃气
火焰是燃烧反应的结果之一, 燃气是人们生活中最重要的燃 料之一。
内燃机
内燃机是现代交通工具的基本 动力装置,是燃烧技术的代表。
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燃烧基础理论知识目录§1.燃烧基础知识§2.火灾的定义和分类§3.建筑火灾的发生和发展过程§4.防火和灭火的基本原理§1.燃烧基础知识三、燃烧的类型四、燃烧的产物§1.燃烧基础知识三、燃烧的类型四、燃烧的产物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。
比如:铁生锈的过程就是被氧化,但是铁不能燃烧。
因此,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。
§1.燃烧基础知识三、燃烧的类型四、燃烧的产物(一)燃烧的必要条件:可燃物、助燃物和 引火源可燃物:可以燃烧的物品。
如纸张、木材、煤炭、汽油、氢气等。
自然界中的 可燃物种类繁多,若按化学组成不同,可分为有机可燃物和无机可燃物两大类;按物理状态不同,可分为固体可燃物、液体可燃物和气体可燃物三大类助燃物:凡与可燃物相结合能导致和支持燃烧的物质。
最常见的助燃物是氧,包括游离的氧(空气中的氧)或化合物中的氧;此外,某些物质也可作为燃烧反应的助燃物,如氟、氯、氯酸钾等物质也可作为助燃物。
引火源(也称点火源):凡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。
根据引起物质着火的能量来源不同,在生产生活实践中引 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、光能和核能等。
§1.燃烧基础知识三、燃烧的类型四、燃烧的产物链式反应:有焰燃烧都存在着链式反应。
当某种可燃物受热,它不仅会汽化,而且其分子会发生热裂解作用,从而产生自由基。
自由基是一种高度活泼的化学基团,能与其他自由基和分子起反应,使燃烧持续进行 。
有焰燃烧需要有可燃物、助燃物、引火源和链式反应四个要素。
燃烧四面体§1.燃烧基础知识三、燃烧的类型四、燃烧的产物(二)燃烧的充分条件:具备了燃烧的必要条件,并不意味着燃烧必然发生。
第二章 燃烧基础知识.ppt
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2、助燃物(也称氧化剂)
凡与可燃物质相结合能导致燃烧的物质称为助燃物(也称氧化剂)。 (1)空气或氧气。
(2)其他氧化剂。
3、引火源
凡使物质开始燃烧的外部热源,统称为引火源(也称着火源)。
粉尘爆炸的特点
1.粉尘爆炸的条件:
(1)粉尘本身必须是可燃性的;
(2)粉尘必须具有相当大的比表面积;
(3)粉尘必须悬浮在空气中,与空气混合形成爆炸极限范围内的混合物;
(4)有足够的点火能量。 (5)多次爆炸是粉尘爆炸的最大特点;
影响粉尘爆炸的因素:
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(1)颗粒的尺寸; (2)粉尘浓度; (3)空气的含水量; (4)含氧量; (5)可燃气体含量。颗粒越小其比表面积越大,氧吸附也越多,在空气中悬浮时 间越长,爆炸危险性越大。空气中含水量越高、粉尘越小、引爆能量越高。随着含 氧量的增加,爆炸浓度范围扩大。有粉尘的环境中存在可燃性气体时,会大大增加 粉尘爆炸的危险性。
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3、核爆炸 由于原子核裂变或核聚变引起的爆炸叫核爆炸,如:原子弹、氢弹的
爆炸就属于核爆炸。
(三)爆炸极限
爆炸极限是指可燃气体、蒸汽或粉尘与空气混合后,遇火产生爆炸的最高 或最低浓度。 通常以体积百分数表示。
可燃气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物,能使火焰传播的最低浓度 称为该气体或蒸气的爆炸下限,也称燃烧下限。
着火源可分为:明火;高温物体;化学热能;电热能;机械热能;生 物能;光能;核能。
(二)、燃烧的充分条件
在某些情况下,虽然具备了燃烧的三个必要条件,但由于可燃物的数 量不够,氧气不足,着火源的热量不大,温度不够,燃烧也不能发生, 因此、燃烧的充分条件是:
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无火焰燃烧具有三个特点: (1)无链锁反应。 (2)氧在可燃烧的界面。 (3)可燃物为炽热的固体。 对有火焰燃烧,由于燃烧过程中存在未受抑制的 游离基(自由基)作中间体,所以燃烧三角形增 加了一个空间坐标,形成燃烧四面体。如图1-2-3 所示。
• 人们长期用火和同火灾斗争中发现闪燃、着火、
自然爆炸等燃烧类型,它们各自都有其独特性。 因此,人们为了消防安全必须分析研究每一类型 燃烧的发生的特殊原因,以便人们按照实际情况 确定了该相应的防火和灭火措施。
3.一定的引火能量(点火能)
• 不管何种形式的点火能量,都必须达到一定的强
度才能引起可燃物质着火。否则,燃烧就不会发 生不同可燃物质燃烧所需的引火能(点火能)各 不相同。 几种常见可燃物燃烧所需要的温度如表所示:
•
4、相互作用
• 燃烧不仅必须具备必要条件(三要素)和充分条 •
件,而且还必须使以上条件相互结合、相互作用, 燃烧才会发生和持续,否则,燃烧也不能发生。 对无火焰燃烧可用经典三角形(如图1-2-2)表示 三者关系。燃烧三要素(三边连接)同时存在、 相互作用,燃烧才会发生。
•
燃烧的定义
• 步骤自行加速发展下去(瞬间自发进行若干次),直
至反应物燃尽为止燃烧是可燃物与氧化剂作用产生的 放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟现象。 简而言之,燃烧是一种放热、发光的化学反应。
燃烧本质
•
随着现代科学的发展,近代链锁反应理论认为:燃 烧是一种游离基的链锁反应。链锁反应也称为链式反应, 即由游离基在瞬间进行的循环连续反应。游离基又称自 由基或自由原子,是化合物或单质分子中的共价键在外 界因素(如光、热)的影响下,分裂而成含有不成对电 子的原子或原子基团,它们的化学活性非常强,在一般 条件下是不稳定的,容易自行结合成稳定分子或与其它 物质的分子反应生成新的游离基。当反应物产生少量的 活化中心—游离基(自由基或自由原子)时,即可发生 链锁反应。只要反应一经开始,就可经过许多链锁。当 活化中心全部消失(即游离基消失)时,链锁反应就会 终止。
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急剧氧化分解反应 势能迅速转变动能 温度压力快速增加
对周围物体做功 造成极大破坏
物理爆炸
是体第指积二装迅在速节容膨器胀燃内,液导烧体致类或容气器型体压由力于急物剧理增变加化,引由起于
超压或应力变化使容器发生爆炸,且爆炸前后 物质的性质及化学成分均不变的现象。
液体燃烧的本质
2、物质的闪点
(1)闪点的含义 在规定的试验条件下,液体挥发的蒸气与空气形
成混合物,遇火源能够产生闪燃的液体的最低温度,称 为闪点,用℃表示。
(2)闪点在消防上的应用 根据闪点,将能燃烧的液体分为 可燃液体和易燃
液体。 根据闪点,将液体生产、加工、储存场所的火灾危
险性分为甲(闪点<28 ℃的液体)、乙(28 ℃ ≤闪点 <60 ℃的液体)、丙(闪点≥ 60 ℃的液体)三个类别, 以便根据其火灾危险性的大小采取相应的消安全措施。
?2、助燃物 (氧化剂):凡与可燃物结合能导致 和支持燃烧的物质。
?3、引火源: 凡能引起物质燃烧的点燃能源,统 称为引火源。
三、燃烧的条件
?(二)充分条件 ?一定的可燃物浓度 ? 一定的含氧量 ? 一定的着火能量
? 相互作用 ?汽油的最小点火能量为0.2mJ, 乙醚的最小点火能量为0.19mJ 。
燃烧的氧学说 ?“燃烧是可燃物和氧的化合反应”
1774 年,普利斯特利(英) 在实验室发现了氧!
近代化学之父——拉瓦锡 1ห้องสมุดไป่ตู้77 “燃烧是可燃物和氧的化合反应”
一、燃烧的定义
?1. (放热)(发光)的(化学反应)---燃烧三个基本特征。
?2.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。
“燃素说”
?火是由无数细小的微粒(燃素)构成的物质实体。只 含有燃素的物质才能燃烧,并在燃烧时被释放出来, 变成灰烬;物质燃烧需要空气的原因在于,空气能够 吸收燃素。
?虽能解释一些化学现象,但燃素毕竟是仅凭空想臆造 出来的,经受不起实践的检验。
燃烧的氧学说
?1774年,普利斯特利(英)在实验室发现了氧! ?1777年,化学之父——安东尼·拉瓦锡 (法)提出了
可燃物的自燃点越低,发生自燃的 危险性就越大。
四
爆炸
1、爆炸的概念 由于物质的急剧氧化或分解反应产生温度、
压力增加或两者 同时增加的现象,称为爆炸。
从广义上讲,爆炸是物质从一种状态迅速转 变成另一状态, 并在瞬间放出大量能量,同时产生声响的现象。
2、爆炸的分类 按爆炸过程的性质不同分为物理爆炸、化学爆炸
由于热的来源不同,物质自燃分为 受热自 燃和本身自燃 两类。
物质的自燃点
在规定条件下,可燃物质产生自燃的最低 温度称为自燃点。
与空气(氧)接触
不需要明火
最低温度
发生燃烧
自燃点
2、物质的自燃点 在规定的条件下,可燃物质产生自
燃的最低温度,称为自然点。在这一温 度时,物质与空气(氧)接触,不需要 明火的作用,就能发生燃烧。自燃点是 衡量可燃物质受热升温形成自燃危险性 依据。
燃烧条件图形表示
燃烧 点火源
燃烧
闪燃 着火 自燃 爆炸
第二节 燃烧类型
燃烧按其发生瞬间的特点不同分为
闪燃
着火
自燃
爆炸
一 闪燃
1、闪燃的含义
? 在液体表面上能产生足够的可燃蒸气,遇火 能产生一闪即灭的燃烧现象称为闪燃 。 ? 可燃液体之所以会发生一闪即灭的燃烧现象 是因为液体在闪燃温度下蒸发速度较慢,所蒸发 出来的蒸气仅能维持短时间的燃烧,而来不及提 供足够的蒸气补充维持稳定的燃烧,故闪燃一下 就熄灭了。 ? 闪燃往往是可燃液体发生火灾的先兆。
(2)危险性的判定及应用机理 根据可燃物的燃点高低,可以衡量其火
灾危险程度。物质的燃点越低,则越容易着 火,火灾危险性越大。
一切可燃液体的燃点都高于闪点。
三
自燃
1、自燃的含义 可燃物质在 没有外部火花、火焰等火源 的
作用下,因 受热或自身发热并蓄热 所产生的 自 然燃烧 ,称为自燃。
也就是说,可燃物质在无外界引火源条件 下,由于其自身所发生的物理、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。
注意
?燃烧不仅在空气(氧气)存在时能发生,有的可燃物 在其他氧化剂中也能发生燃烧。如金属镁可以在二氧 化碳中燃烧,氧化剂是二氧化碳。
?2Mg+CO 2=2MgO+C
二、燃烧的本质
?燃烧是一种游离基的连锁反应,即有游离基(自 由基)在瞬间进行的循环连续反应。
?链反应机理大致分为 链引发、链传递和链终止。
二
着火
1、着火的含义 可燃物在空气中与火源接触,达到一定温度时,
开始产生有火焰的燃烧,并在火源移去后仍能持续 并不断扩大的燃烧现象称为着火。
着火是燃烧的开始,并且以出现火焰为特征。
2、物质的燃点 (1)定义 在规定的试验条件下 ,应用外部热源使
物质表面起火并 持续燃烧 一定时间所需的 最 低温度 ,称为燃点或着火点,用℃表示。
?游离基的链反应是燃烧反应的实质,光和热是燃 烧过程中发生的物理现象。
?燃烧是氧化反应,而氧化反应不一定是燃烧。
三、燃烧的条件
?(一)燃烧的必要条件 ?(二)燃烧的充分条件 ?(三)燃烧形成和持续的要素
三、燃烧的条件
?(一)必要条件
?1、可燃物 ( 还原剂):凡能与氧或其它氧化剂起 燃烧反应的物质(分为固体、液体、气体)。
古代“五行学说”
?由于生产力和科技水平低下,对火的认识是充满 迷信色彩,火是万物之源,火能化育万物。
?古希腊 -火由天神普罗米修斯从天上偷来; ?古中国 -火是由圣人“燧人氏”发明; ?古中国 -“五行学说”;(金、木、水、火、土) ?古印度 -“四大学说”(地、水、火、风) ?古希腊 -“四元学说”(水、土、火、气)
内容
第一节 燃烧的本质与条件 第二节 燃烧类型 第三节 燃烧过程及特点
第四节 燃烧产物 第五节 影响火灾发展变化的主要因素 第六节 防火与灭火的基本原理
一 燃烧的定义 二 燃烧的本质 三 燃烧的条件
人类对火的认识
1 、燃素学说:可燃物 都含有“燃 素”, 在空气作用下释放出来构成燃 烧。 2、氧学说:燃烧是可燃物与氧的化 合反应同时放出光和热。 3、现代学说:燃烧是可燃物与氧化 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。