安全工程燃烧学第一章 燃烧与爆炸的化学基础PPT课件
合集下载
《消防燃烧学》PPT课件
的性质分类、按燃烧方式分类
按燃烧物的性质分类
根据燃烧物的性质，可以将燃烧分为固体燃烧、液体燃烧和气体燃烧。固体燃烧又可以分 为表面燃烧、熏烟燃烧和炽热燃烧；液体燃烧可以分为闪燃和沸溢；气体燃烧可以分为扩 散燃烧和预混燃烧。
按燃烧方式分类
根据燃烧方式的不同，可以将燃烧分为扩散燃烧、预混燃烧和动力燃烧。扩散燃烧是指可 燃物与助燃物在混合过程中进行燃烧；预混燃烧是指可燃物与助燃物预先混合，然后进行 燃烧；动力燃烧是指可燃物在高速气流中进行的燃烧。
火灾扑救的基本原则与方法
冷却灭火法
窒息灭火法
隔离灭火法
抑制灭火法
通过降低可燃物的温度 来达到灭火的目的。
通过隔绝空气或稀释可 燃物来达到灭火的目的。
通过将可燃物与火源隔 离来达到灭火的目的。
通过抑制可燃物的化学 反应来达到灭火的目的。
应急救援的组织与实施
应急救援的组织 成立应急救援指挥部，负责统一指挥和协调应急救援工作。
火灾的起因与分类
火灾的起因
可燃物、助燃物（如氧气）和点火源 （如火柴、打火机）是火灾发生的必 要条件。
火灾的分类
根据燃烧物的不同，火灾可分为A、B 、C、D、E五类，分别为固体物质火 灾、液体或可熔化固体物质火灾、气 体火灾、金属火灾和带电火灾。
火灾预防的基本原则与方法
01
02
03
消除可燃物
减少室内可燃物的存放， 避免将可燃易燃物品置于 靠近火源的位置。
燃烧是一种放热、发光 的化学反应，通常伴随 着火焰的产生。
燃烧反应需要可燃物、 助燃物（通常是氧气） 和足够的高温，三者缺 一不可。
燃烧反应通常涉及一系 列复杂的化学反应，这 些反应会产生大量的热 量和光。
按燃烧物的性质分类
根据燃烧物的性质，可以将燃烧分为固体燃烧、液体燃烧和气体燃烧。固体燃烧又可以分 为表面燃烧、熏烟燃烧和炽热燃烧；液体燃烧可以分为闪燃和沸溢；气体燃烧可以分为扩 散燃烧和预混燃烧。
按燃烧方式分类
根据燃烧方式的不同，可以将燃烧分为扩散燃烧、预混燃烧和动力燃烧。扩散燃烧是指可 燃物与助燃物在混合过程中进行燃烧；预混燃烧是指可燃物与助燃物预先混合，然后进行 燃烧；动力燃烧是指可燃物在高速气流中进行的燃烧。
火灾扑救的基本原则与方法
冷却灭火法
窒息灭火法
隔离灭火法
抑制灭火法
通过降低可燃物的温度 来达到灭火的目的。
通过隔绝空气或稀释可 燃物来达到灭火的目的。
通过将可燃物与火源隔 离来达到灭火的目的。
通过抑制可燃物的化学 反应来达到灭火的目的。
应急救援的组织与实施
应急救援的组织 成立应急救援指挥部，负责统一指挥和协调应急救援工作。
火灾的起因与分类
火灾的起因
可燃物、助燃物（如氧气）和点火源 （如火柴、打火机）是火灾发生的必 要条件。
火灾的分类
根据燃烧物的不同，火灾可分为A、B 、C、D、E五类，分别为固体物质火 灾、液体或可熔化固体物质火灾、气 体火灾、金属火灾和带电火灾。
火灾预防的基本原则与方法
01
02
03
消除可燃物
减少室内可燃物的存放， 避免将可燃易燃物品置于 靠近火源的位置。
燃烧是一种放热、发光 的化学反应，通常伴随 着火焰的产生。
燃烧反应需要可燃物、 助燃物（通常是氧气） 和足够的高温，三者缺 一不可。
燃烧反应通常涉及一系 列复杂的化学反应，这 些反应会产生大量的热 量和光。
《燃烧基础知识》课件
持燃烧。
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
（三）爆炸极限
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。
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。
燃烧与爆炸基本原理(共134张PPT)
沉积状态的粉尘，使原来不具备粉尘爆炸条件的地区和场所具备了粉尘爆
炸的条件，从而引起二次爆炸。
化学反应失控—放热化学反应如硝化、磺化、氧化、氯化、聚合等失
控引起温度迅速升高、反应速度急剧加快、内压急剧上升。
1.2 爆炸的基本概念
按化学爆炸发生的场合，可分为3类
密闭空间内爆炸—介质燃烧爆炸发生在封闭空间内，如压力容器或管
燃烧的基本概念
➢氧气不足，燃料有剩余， y 。ym在in 这种条件下，只有部分C元
素被氧化为CO，无CO2生成，部分H元素被氧化为H2O，部分S 元素被氧化为SO2，剩余燃料气以气态分子形式存在，
C a H b O c S d y O 2 3 .7 7 y N 2a C O 2 b H 2 O 3 .7 7 y N 2d S O 2 (1 )C aH b O c S d 4 y
C5H12
基本燃烧速度/ m/s 0.40 0.47 0.46 0.45
0.46
气体 丙酮 丁酮 甲醇
氢
一氧化碳
分子式
C3H6O CH3COC2H5
CH3OH H2
CO
基本燃烧速度/ m/s 0.54 0.42 0.56 3.12
0.46
C6H14
0.46
二氧化碳
CS2
0.58
C2H4
0.80
苯
C6H6
燃烧的基本概念
1.1.6 理论火焰温度
火焰温度与燃烧条件有关，燃料特性、混合比、散热条件、约束 条件等都有重要影响。一般采用绝热燃烧温度来衡量燃烧特性。
如果燃烧反应所放出的热量未传到外界，而全部用来加热燃烧 产物，使其温度升高，则这种燃烧称为绝热燃烧。
在不计及离解作用的条件下，绝热燃烧时所能达到的温度最高， 这一温度称为理论燃烧火焰温度。
炸的条件，从而引起二次爆炸。
化学反应失控—放热化学反应如硝化、磺化、氧化、氯化、聚合等失
控引起温度迅速升高、反应速度急剧加快、内压急剧上升。
1.2 爆炸的基本概念
按化学爆炸发生的场合，可分为3类
密闭空间内爆炸—介质燃烧爆炸发生在封闭空间内，如压力容器或管
燃烧的基本概念
➢氧气不足，燃料有剩余， y 。ym在in 这种条件下，只有部分C元
素被氧化为CO，无CO2生成，部分H元素被氧化为H2O，部分S 元素被氧化为SO2，剩余燃料气以气态分子形式存在，
C a H b O c S d y O 2 3 .7 7 y N 2a C O 2 b H 2 O 3 .7 7 y N 2d S O 2 (1 )C aH b O c S d 4 y
C5H12
基本燃烧速度/ m/s 0.40 0.47 0.46 0.45
0.46
气体 丙酮 丁酮 甲醇
氢
一氧化碳
分子式
C3H6O CH3COC2H5
CH3OH H2
CO
基本燃烧速度/ m/s 0.54 0.42 0.56 3.12
0.46
C6H14
0.46
二氧化碳
CS2
0.58
C2H4
0.80
苯
C6H6
燃烧的基本概念
1.1.6 理论火焰温度
火焰温度与燃烧条件有关，燃料特性、混合比、散热条件、约束 条件等都有重要影响。一般采用绝热燃烧温度来衡量燃烧特性。
如果燃烧反应所放出的热量未传到外界，而全部用来加热燃烧 产物，使其温度升高，则这种燃烧称为绝热燃烧。
在不计及离解作用的条件下，绝热燃烧时所能达到的温度最高， 这一温度称为理论燃烧火焰温度。
《燃烧爆炸化学基础》PPT课件
特点
➢工程性强 ➢涉及面广 ➢内容丰富
§1－4 课程特点、要求及参考 书
要求
➢ 熟悉常用燃料的基本性质 ➢ 掌握燃烧过程的基本理论与规律 ➢ 掌握各种燃料的燃烧方法与特点
反应动力学是影响燃烧速率的重要因素，并发现燃烧反应具有链锁反应 的特点，从而奠定了燃烧理论的基础。
§1－3 燃烧学的发展史
二十ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ纪三十~五十年代： 研究发现限制和控制燃烧过程不仅有化学动力学因素，还有传热、传质
及流动的影响，是相互影响、综合作用的结果。
二十世纪初五十年代后： 冯卡门(Von Karman)、钱学森建立了化学流体力学，首先提出用连续介
十八世纪中叶： 罗蒙诺索夫（1756）、拉瓦锡（1777）首先正确阐明燃烧的本质：可
燃物质氧化的学说。
§1－3 燃烧学的发展史
十九世纪： 热化学及热力学的发展，燃烧过程被作为热力平衡系来研究，得出
了燃烧过程中一些重要的静态特性参数：燃烧热、绝热燃烧温度、燃烧 产物平衡成份的规律性等。
二十世纪初： 刘易斯(B.Lewis)、谢苗诺夫研究了化学反应动力学机理，提出化学
介绍燃烧化学动力学基础，以及着火理 论、火焰传播及火焰稳定机理等。
§1－1 本书的主要内容
燃料的燃烧过程、燃烧方法及燃烧装置
介绍气体燃料、液体燃料及固体燃料的 燃烧过程与燃烧规律，介绍工程上实际采用 的燃烧方法及一些典型的燃烧装置。
燃烧过程引起的污染与防治
介绍燃烧产生的各种污染物及控制和减 少这些污染物对大气污染的基本方法与途径。
燃烧与环境保护
燃烧产物
危害
粉尘 CO、CmHn
漂浮于大气中，对植物生长、 人的呼吸系统有危害
有毒、致癌
Nox、SO2 酸雨、光烟雾
➢工程性强 ➢涉及面广 ➢内容丰富
§1－4 课程特点、要求及参考 书
要求
➢ 熟悉常用燃料的基本性质 ➢ 掌握燃烧过程的基本理论与规律 ➢ 掌握各种燃料的燃烧方法与特点
反应动力学是影响燃烧速率的重要因素，并发现燃烧反应具有链锁反应 的特点，从而奠定了燃烧理论的基础。
§1－3 燃烧学的发展史
二十ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ纪三十~五十年代： 研究发现限制和控制燃烧过程不仅有化学动力学因素，还有传热、传质
及流动的影响，是相互影响、综合作用的结果。
二十世纪初五十年代后： 冯卡门(Von Karman)、钱学森建立了化学流体力学，首先提出用连续介
十八世纪中叶： 罗蒙诺索夫（1756）、拉瓦锡（1777）首先正确阐明燃烧的本质：可
燃物质氧化的学说。
§1－3 燃烧学的发展史
十九世纪： 热化学及热力学的发展，燃烧过程被作为热力平衡系来研究，得出
了燃烧过程中一些重要的静态特性参数：燃烧热、绝热燃烧温度、燃烧 产物平衡成份的规律性等。
二十世纪初： 刘易斯(B.Lewis)、谢苗诺夫研究了化学反应动力学机理，提出化学
介绍燃烧化学动力学基础，以及着火理 论、火焰传播及火焰稳定机理等。
§1－1 本书的主要内容
燃料的燃烧过程、燃烧方法及燃烧装置
介绍气体燃料、液体燃料及固体燃料的 燃烧过程与燃烧规律，介绍工程上实际采用 的燃烧方法及一些典型的燃烧装置。
燃烧过程引起的污染与防治
介绍燃烧产生的各种污染物及控制和减 少这些污染物对大气污染的基本方法与途径。
燃烧与环境保护
燃烧产物
危害
粉尘 CO、CmHn
漂浮于大气中，对植物生长、 人的呼吸系统有危害
有毒、致癌
Nox、SO2 酸雨、光烟雾
《工程燃烧学》课件
生物质燃烧技术
生物质成型燃料、生物质气化 等技术。
趋势展望
未来燃烧技术的发展将更加注 重环保、能效和智能化。
燃烧设备的能效与环保性能
能效评价
燃烧设备的能效主要通过热效率、燃烧效率 等指标进行评价。
能效改进措施
采用高效燃烧器、优化燃烧工况等措施提高 能效。
环保性能评价
主要通过污染物排放水平进行评价，如烟尘 、二氧化硫、氮氧化物等。
燃烧污染控制政策与标准
政策制定
政府制定相关政策，限制 燃烧污染物的排放，推动 清洁能源的发展。
标准制定
制定严格的燃烧污染物排 放标准，要求企业达标排 放，对不达标的企业进行 处罚。
监督与执行
政府相关部门对燃烧污染 控制进行监督和执法，确 保相关政策和标准得到有 效执行。
06
工程燃烧学的应用与发展
工程燃烧学在其他领域的应用
工业生产过程
在工业生产过程中，许多工艺流程涉及到燃 烧过程，如冶金、陶瓷、玻璃等行业的熔炼 、烧成过程。通过应用工程燃烧学原理，可 以提高产品质量和降低能耗。
航空航天领域
在航空航天领域，燃烧学原理的应用对于推 进系统的性能至关重要。火箭发动机、航空 燃气涡轮发动机等设备的优化设计都需要借
区域传播的速度。
火焰稳定性
03
火焰稳定性是指火焰在各种条件下都能保持稳定燃烧的能力，
包括燃料供应、气流速度、温度和压力等因素的影响。
03
燃料及其燃烧特性
燃料的种类与特性
燃料分类
根据来源和化学组成，燃料可分 为化石燃料、生物质燃料和核燃 料等。
特性描述
每种燃料有其独特的物理和化学 性质，如密度、热值、含硫量等 ，这些性质影响其燃烧特性和环 境影响。
燃烧与爆炸学第一章燃烧与爆炸的化学基础
1.2.4 燃烧反应速度方程
1.2
特别指出☞
燃
由于燃烧反应不严格服从质量作用定律和阿累
烧 反 应
尼乌斯定律，
K0s (Kos
)
和
Es都不再具有直接的物
理意义，只是由试验得出的表观数据。
速
上述燃烧反应速度方程式是根据气态物质推到
度 理
出来的近似公式，不能用于液态和固态可燃物
论
的燃烧反应速度。
及
• 氮的氧化物
其
计 算
缺氧、窒息作用
高温气体的热损伤作用
1.4.2 完全燃烧时的产物量计算
1.4
烟气量
燃 烧
VP VCO2 VSO2 VN2 VO2 VH2O
产 物
当α＝1时，即理论烟气量
及 其
V V V V V 0,p
0,CO2
0,SO2
0,H 2O
1.1.6 爆炸发生的条件
1.1
燃
烧 与 爆 炸 的
高压
压力突变
物
• 爆炸体系和它周围的介 质之间发生急剧的压力
理 爆
突变
炸
• 构成爆炸的体系内存有高
本
压气体
质
• 由于爆炸瞬间生成的高温
和
高压气体或蒸汽的急剧膨 胀
条
件
1.1.6 爆炸发生的条件
1.1
最重要的基础条件
燃
烧 与 爆 炸
化学反应
放热性
活化能为Es；反应温度为Ts。
速度方程为：
Vs＝K
0
s
C
x F
C
y ox
exp(－
Es RTs
)
燃烧与爆炸知识教育培训课件(通用)PPT41页
一、燃烧
（四）与燃烧相关的常用概念
闪点 —— 在规定的试验条件下，液体（固体）表面能产生闪燃的最低温度。
➢同系物中异构体比正构体的闪点低；同系物的闪点随其分子量的增加而升高，随其沸点升高而 升高。各组分混合液，如汽油、煤油等，其闪点随沸程的增加而升高；低闪点液体和高闪点液体 形成的混合液，其闪点低于这两种液体闪点的平均值。木材的闪点在260℃左右。
➢ 在不同类型油类的敞口贮罐的火灾中容易出现三种特殊现象：沸溢、喷溅和冒泡。 沸溢现象是指液体在燃烧过程中，由于不断向液层内传热，会使含有水分、粘度 大、沸点在100℃以上的重油、原油产生沸溢和喷溅现象，造成大面积火灾。能 产生沸溢现象的油品称为沸溢性油品。
一、燃烧
（四）与燃烧相关的常用概念
固体的燃烧特点 —— 固体可燃物必须经过受热、蒸发、热分解，固体上 方可燃气体浓度达到燃烧极限，才能持续不断地发生燃烧。燃烧方式分为： 蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧和阴燃四种。
二、爆炸——燃烧的特殊形式
（三）影响爆炸极限的因素 爆炸极限值受各种因素变化的影响，主要有：初始温度、初始压力、 惰性介质及杂质、混合物中氧含量、点火源等。 初始温度高，爆炸极限范围大；初始压力高，爆炸极限范围大；混合 物中加入惰性气体，爆炸极限范围缩小，特别对爆炸上限的影响更大。 混合物含氧量增加，爆炸下限降低，爆炸上限上升。
燃烧就根本不能发生。
一、燃烧
（三）燃烧的必要条件
氧化剂 —— 帮助和支持可燃物燃烧的物质，即能与可燃物发生氧化反应 的物质称为氧化剂。燃烧过程中的氧化剂主要是空气中游离的氧，另外如 氟、氯等也可以作为燃烧反应的氧化剂。 温度（引火源）—— 是指供给可燃物与氧或助燃剂发生燃烧反应的能量 来源。常见的是热能，其他还有从化学能、电能、机械能等转变而来的热 能。
燃烧爆炸基础知识课件
它具有发光、发热、生成新物质三个特征。最常 见、最普通的燃烧现象是可燃物在空气或氧气中燃烧。
燃烧爆炸基础知识 课件
燃烧的条件
燃烧必须同时具备下述三个 条件：可燃性物质、助燃性物质、 点火源。每一个条件要有一定的 量，相互作用，燃烧方可产生。
(1)可燃物 (2)助燃物 (3)点火源
燃烧爆炸基础知识 课件
(4) 复杂可燃固体燃烧
这类物质有木材、煤、纸、棉麻纤维、橡胶、合成树脂等。 它们在燃烧时，首先受热分解，生成气态和液态产物，然后气态 和液态产物的蒸气再发生氧化燃烧。例如，木材开始受热时先蒸 发出水分和二氧化碳，然后慢慢分解出一氧化碳、氢和碳氢化合 物等可燃的气态产物，继而剧烈地氧化，直至有火焰的燃烧。因 此，这种燃烧也是分解燃烧。
愈低。如：CH4，当压力从0.5atm增大到10atm，其自燃温度下降100℃。 2.浓度的影响 在热损失相同的情况下，贫乏的和富裕的燃料—空气混合物的自燃温
度较高，化学计算浓度时自燃温度最低。如：H2S在爆炸下限浓度时，自 燃温度为373℃；在爆炸上限浓度时，自燃温度为304℃；而在化学计算 浓度时，自燃温度仅为246℃。
❖ 根据燃烧方式的不同，燃烧分为扩散燃烧、预
混燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。
❖ 根据燃烧发生瞬间的特点，燃烧分为闪燃、着
火和自燃三种形式。
燃烧爆炸基础知识 课件
闪燃与闪点
液体的表面都有一定数量的蒸气存在，蒸气的浓度取决于 该液体所处的温度，温度越高则蒸气浓度越大。
在一定温度下，可燃性液体(包括少量可熔化的固体，如萘、 樟脑、硫磺、石蜡、沥青等)蒸气与空气混合后，达到一定的浓 度时，遇点火源产生的一闪即灭的燃烧现象，叫做闪燃。闪点 是指可燃性液体产生闪燃现象的最低温度。
燃烧爆炸基础知识 课件
燃烧的条件
燃烧必须同时具备下述三个 条件：可燃性物质、助燃性物质、 点火源。每一个条件要有一定的 量，相互作用，燃烧方可产生。
(1)可燃物 (2)助燃物 (3)点火源
燃烧爆炸基础知识 课件
(4) 复杂可燃固体燃烧
这类物质有木材、煤、纸、棉麻纤维、橡胶、合成树脂等。 它们在燃烧时，首先受热分解，生成气态和液态产物，然后气态 和液态产物的蒸气再发生氧化燃烧。例如，木材开始受热时先蒸 发出水分和二氧化碳，然后慢慢分解出一氧化碳、氢和碳氢化合 物等可燃的气态产物，继而剧烈地氧化，直至有火焰的燃烧。因 此，这种燃烧也是分解燃烧。
愈低。如：CH4，当压力从0.5atm增大到10atm，其自燃温度下降100℃。 2.浓度的影响 在热损失相同的情况下，贫乏的和富裕的燃料—空气混合物的自燃温
度较高，化学计算浓度时自燃温度最低。如：H2S在爆炸下限浓度时，自 燃温度为373℃；在爆炸上限浓度时，自燃温度为304℃；而在化学计算 浓度时，自燃温度仅为246℃。
❖ 根据燃烧方式的不同，燃烧分为扩散燃烧、预
混燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。
❖ 根据燃烧发生瞬间的特点，燃烧分为闪燃、着
火和自燃三种形式。
燃烧爆炸基础知识 课件
闪燃与闪点
液体的表面都有一定数量的蒸气存在，蒸气的浓度取决于 该液体所处的温度，温度越高则蒸气浓度越大。
在一定温度下，可燃性液体(包括少量可熔化的固体，如萘、 樟脑、硫磺、石蜡、沥青等)蒸气与空气混合后，达到一定的浓 度时，遇点火源产生的一闪即灭的燃烧现象，叫做闪燃。闪点 是指可燃性液体产生闪燃现象的最低温度。
燃烧和爆炸的基础知识 教学PPT课件
可燃物
燃烧条件
助燃物
凡能帮助和维持燃烧的物质，均称为 助燃物，常见的助燃物是空气、氧气 和氯气、氯酸钾等氧化剂
生产中常见火源种类
明火 高热物及高温表面
电火花 静电、雷电
摩擦与撞击 易燃物自行发热 绝热压缩 化学反应热及光线和射线
安全生产责任制
安全生产
综合治理 纵向到底 横向到边
添预加防标为题主
安全第一
1. 温度 温度越高，爆炸范围越宽（下限下降，上限上升），爆炸危险性增加。 2. 压力 压力越大，爆炸范围越宽（对下限的影响较小，对上限的影响较大），危险性增加。压力降到某一数 值，上限与下限重合，这一压力称为临界压力。低于临界压力，混合气则无燃烧爆炸的危险。 3. 氧含量 混合气中增加氧含量，会使上限显著增高，爆炸范围增大。 4 . 惰性气体 惰性气体含量增加，爆炸范围变窄，但不同惰性气体的影响不同。
自然与自燃点
可燃物质受热升温而不需明火作用就能自行着火燃烧 的现象. 自燃点:可燃物质发生自燃的最低温度。
爆炸
物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象，称为爆炸。
爆炸现象一般具有如下特征： （1）爆炸过程进行得很快 （2）爆炸点附近瞬间压力急剧上升 （3）发出声响 （4）周围介质发生震动或邻近物质遭到破坏
灭火基本原理和措施
措施 冷却法 窒息法
隔离法 抑制法
原理 降低燃烧物的温度
措施举例
1、有直流水喷射着火物； 2、不间断地向着火物附近的未燃烧物喷水降温等
消防助燃物
1、封闭着火的空间 2、往着火的空间充灌惰性气体、水蒸气 3、用湿棉被、湿麻袋等后盖已着火物质 4、向着火物上喷射二氧化碳、干粉、泡沫、喷雾水等
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
2
三、本课程在整个教学计划中的位置和作用
本课程属专业基础课程，处于基础课程与专业课程之间。 学习本课程所需要的基础知识主要有：
（1）高等数学、 （2）普通物理学、 （3）普通化学、 （4）计算机基础、 （5）流体力学 （6）热力学等
四、考核方法
2.过氧化物理论
过氧化物理论认为，分子在各种能量（热能、辐射 能、电能、化学反应能）的作用下可以被活化。比 如在燃烧反应中，首先是氧分子（O＝O）在热能作 用下活化，被活化的氧分子的双键之一断开，形成 过氧基—O—O—，这种基能加合于被氧化物的分子 上而形成过氧化物。
A＋O2＝AO2
23
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
△E2逆向反应活化能
△ E1 反 应 物
K
△E2- △E1 反应热效应
Ⅰ QV
△ E2 QV 反应热
K 能级状态
生 成 物
Ⅱ
能量
反 应 过 程
图1—1 活化能示意图
21
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
图1—1中的纵坐标表示所研究系统的分子能量，横坐 标表示反应过程。若系统状态I转变为状态II。由于状态I的 能量大于状态II的能量，所以该过程是放热的，反应热效
一、学习本课的要求
（1）掌握燃烧与爆炸学的基本知识和基本理论； （2）掌握常规实验仪器和仪器的使用方法； （3） 掌握科学的研究方法。
二、课时安排
学课内总学时：32学时；（4学分） 实验学时：6学时.
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
一、燃烧
燃烧
可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常 伴有火焰、发光和发烟的现象。
特征（1）热 当物质加热达到某个温度时，就会燃烧并放出 有色光，就是所谓的火光。 我们可以用目视的方法概估出 火光的温度。 红色(2000℃-3500℃)、橙色(3500℃-4600℃)、 黄色(4600℃-5700℃)、黄白色(5700℃-7400℃)、白色 (7400℃-11500℃)、蓝白色(11500℃-25000℃)、蓝色 (25000℃以上)。
特征（2）火焰 发光的气相燃烧区就是火焰，它的存在是
燃烧过程中最明显的标志 。是肉眼看得见火的部份。从物理
学的角度看，火焰是在细小空间由强劲放热反应所产生的
15
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
特征（3）光 燃烧区的温度很高，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。 可见光、紫外光、红外光：为探测火区提供了方 法和手段
应等于QV，QV即等于状态I与状态II的能级差。状态K的大
小相当于使反应发生所必需的能量，所以，状态K的能级 与状态I的能级之差等于正向反应的活化能(△E1)，状态K与 状态II的能级之差等于逆向反应的活化能(△E2)，△E2与△E1 之差(△E2—△E1)等于反应热效应。
22
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
特征（4）烟 由于燃烧不完全等原因，会使产物 中混有一些微小颗粒，这样就形成了烟。
16
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
燃烧的本质
燃烧是一种氧化还原反应，但其放热、发光、发烟、伴有火 焰等基本特征表明它不同于一般的氧化还原反应。在氧化还原 反应中，失去电子的物质被氧化，获得电子的物质被还原。
如：氢气在氯气中燃烧。氯原子得到一个电子被还原，而氢 原子失去一个电子被氧化。虽然没有氧参与反应，但所发生的 是一个激烈的氧化还原反应，并伴随有光和热的发生，这个反 应也是燃烧。
2H2＋O2＝2H2O
按照过氧化物理论则认为先是氢和氧生成过氧
化氢，而后才是过氧化氢再与氢反应生成H2O。其反
应式如下：
H2＋O2＝H2O2 H2O2＋H2＝2H2O
25
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
有机过氧化物通常可看作过氧化氢H—O—O—H的 衍生物，在其中，有一个或两个氢原子被烃基radical 所取代而成为H—O—O—R或R—O—O—R。所以，过 氧化物是可燃物质被氧化时的最初产物，它们是不稳 定的化合物，能够在受热、撞击、摩擦等情况下分解 而产生自由基和原子，从而又促使新的可燃物质的氧 化。 CH- 烃基; HO-羟基; -COOH羧基 ----游离基团
何异同？ • 7.∙∙∙∙∙∙∙∙∙
11
第一章 燃烧与爆炸的化学基础
本章主要内容
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件 第二节 燃烧反应速度理论 第三节 燃烧空气量的计算 第四节 燃烧产物及其计算 第五节 燃烧热的计算 第六节 燃烧温度的计算
13
第一节 燃烧与爆炸的本 质和条件
14
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
课程成绩：（1）作业与考勤成绩：20% （2）集中考试成绩：80%
3
4
5
6
7
8
9
10
你是否想知道？
• 1.这些大火是怎样着起来的？ • 2.哪些物质或因素是致灾的罪魁祸首？ • 3.为什么冬天摩托车不好打火？ • 4.为什么有的火横着串（蔓延）有的垂直着
？ • 5.为什么一个炸药爆炸临近的殉爆或拒爆？ • 6. 气体、液体、固体在燃烧和爆炸方面有
在过氧化物的成分中有过氧基（—O—O—）， 这种基中的氧原子较游离分子中的氧原子更不稳定。 因此，过氧化物是强烈的氧化剂，不仅能氧化形成过 氧化物的物质A，而且也能氧化用分子氧很难氧化的 其他物质B：
AO2＋A＝2AO AO2＋B＝AO＋BO
24
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
例如，氢与氧的燃烧反应，通常直接表达式为：
活化能理论
燃烧理论
过氧化物理论
连锁反应理论
19
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
1.活化能理论
活化分子
有可能引起化学反应的分子为活化 分子；活化分子所具有的能量要比普 通分子高，这一能量超出值可使分子 活化并参加反应。
活化能 使普通分子变为活化分子所必需的能量
20
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
△E1正向反应活化能
电灯在照明时放出光和热，但未发生化学反应，不能称为
燃烧。铜与稀硝酸反应，虽然有电子得失，但不产生光和热，
也不能称为燃烧。
17
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件 综上所述，燃烧过程具有五个特征：
（1）产生新物质 (即燃烧是化学反应) （2）放热
（3）有火焰 （4）发光 （5）冒烟
18
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件 二、燃烧理论
2
三、本课程在整个教学计划中的位置和作用
本课程属专业基础课程，处于基础课程与专业课程之间。 学习本课程所需要的基础知识主要有：
（1）高等数学、 （2）普通物理学、 （3）普通化学、 （4）计算机基础、 （5）流体力学 （6）热力学等
四、考核方法
2.过氧化物理论
过氧化物理论认为，分子在各种能量（热能、辐射 能、电能、化学反应能）的作用下可以被活化。比 如在燃烧反应中，首先是氧分子（O＝O）在热能作 用下活化，被活化的氧分子的双键之一断开，形成 过氧基—O—O—，这种基能加合于被氧化物的分子 上而形成过氧化物。
A＋O2＝AO2
23
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
△E2逆向反应活化能
△ E1 反 应 物
K
△E2- △E1 反应热效应
Ⅰ QV
△ E2 QV 反应热
K 能级状态
生 成 物
Ⅱ
能量
反 应 过 程
图1—1 活化能示意图
21
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
图1—1中的纵坐标表示所研究系统的分子能量，横坐 标表示反应过程。若系统状态I转变为状态II。由于状态I的 能量大于状态II的能量，所以该过程是放热的，反应热效
一、学习本课的要求
（1）掌握燃烧与爆炸学的基本知识和基本理论； （2）掌握常规实验仪器和仪器的使用方法； （3） 掌握科学的研究方法。
二、课时安排
学课内总学时：32学时；（4学分） 实验学时：6学时.
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
一、燃烧
燃烧
可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常 伴有火焰、发光和发烟的现象。
特征（1）热 当物质加热达到某个温度时，就会燃烧并放出 有色光，就是所谓的火光。 我们可以用目视的方法概估出 火光的温度。 红色(2000℃-3500℃)、橙色(3500℃-4600℃)、 黄色(4600℃-5700℃)、黄白色(5700℃-7400℃)、白色 (7400℃-11500℃)、蓝白色(11500℃-25000℃)、蓝色 (25000℃以上)。
特征（2）火焰 发光的气相燃烧区就是火焰，它的存在是
燃烧过程中最明显的标志 。是肉眼看得见火的部份。从物理
学的角度看，火焰是在细小空间由强劲放热反应所产生的
15
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
特征（3）光 燃烧区的温度很高，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。 可见光、紫外光、红外光：为探测火区提供了方 法和手段
应等于QV，QV即等于状态I与状态II的能级差。状态K的大
小相当于使反应发生所必需的能量，所以，状态K的能级 与状态I的能级之差等于正向反应的活化能(△E1)，状态K与 状态II的能级之差等于逆向反应的活化能(△E2)，△E2与△E1 之差(△E2—△E1)等于反应热效应。
22
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
特征（4）烟 由于燃烧不完全等原因，会使产物 中混有一些微小颗粒，这样就形成了烟。
16
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
燃烧的本质
燃烧是一种氧化还原反应，但其放热、发光、发烟、伴有火 焰等基本特征表明它不同于一般的氧化还原反应。在氧化还原 反应中，失去电子的物质被氧化，获得电子的物质被还原。
如：氢气在氯气中燃烧。氯原子得到一个电子被还原，而氢 原子失去一个电子被氧化。虽然没有氧参与反应，但所发生的 是一个激烈的氧化还原反应，并伴随有光和热的发生，这个反 应也是燃烧。
2H2＋O2＝2H2O
按照过氧化物理论则认为先是氢和氧生成过氧
化氢，而后才是过氧化氢再与氢反应生成H2O。其反
应式如下：
H2＋O2＝H2O2 H2O2＋H2＝2H2O
25
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
有机过氧化物通常可看作过氧化氢H—O—O—H的 衍生物，在其中，有一个或两个氢原子被烃基radical 所取代而成为H—O—O—R或R—O—O—R。所以，过 氧化物是可燃物质被氧化时的最初产物，它们是不稳 定的化合物，能够在受热、撞击、摩擦等情况下分解 而产生自由基和原子，从而又促使新的可燃物质的氧 化。 CH- 烃基; HO-羟基; -COOH羧基 ----游离基团
何异同？ • 7.∙∙∙∙∙∙∙∙∙
11
第一章 燃烧与爆炸的化学基础
本章主要内容
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件 第二节 燃烧反应速度理论 第三节 燃烧空气量的计算 第四节 燃烧产物及其计算 第五节 燃烧热的计算 第六节 燃烧温度的计算
13
第一节 燃烧与爆炸的本 质和条件
14
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
课程成绩：（1）作业与考勤成绩：20% （2）集中考试成绩：80%
3
4
5
6
7
8
9
10
你是否想知道？
• 1.这些大火是怎样着起来的？ • 2.哪些物质或因素是致灾的罪魁祸首？ • 3.为什么冬天摩托车不好打火？ • 4.为什么有的火横着串（蔓延）有的垂直着
？ • 5.为什么一个炸药爆炸临近的殉爆或拒爆？ • 6. 气体、液体、固体在燃烧和爆炸方面有
在过氧化物的成分中有过氧基（—O—O—）， 这种基中的氧原子较游离分子中的氧原子更不稳定。 因此，过氧化物是强烈的氧化剂，不仅能氧化形成过 氧化物的物质A，而且也能氧化用分子氧很难氧化的 其他物质B：
AO2＋A＝2AO AO2＋B＝AO＋BO
24
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
例如，氢与氧的燃烧反应，通常直接表达式为：
活化能理论
燃烧理论
过氧化物理论
连锁反应理论
19
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
1.活化能理论
活化分子
有可能引起化学反应的分子为活化 分子；活化分子所具有的能量要比普 通分子高，这一能量超出值可使分子 活化并参加反应。
活化能 使普通分子变为活化分子所必需的能量
20
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件
△E1正向反应活化能
电灯在照明时放出光和热，但未发生化学反应，不能称为
燃烧。铜与稀硝酸反应，虽然有电子得失，但不产生光和热，
也不能称为燃烧。
17
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件 综上所述，燃烧过程具有五个特征：
（1）产生新物质 (即燃烧是化学反应) （2）放热
（3）有火焰 （4）发光 （5）冒烟
18
第一节 燃烧与爆炸的本质和条件 二、燃烧理论