燃烧与燃料
燃料及燃烧
2燃料及燃烧2」冶金企业常用燃料1、概述燃料的定义:凡燃烧时能放出大量的热,该热量能经济而有效地用于现代工业生产或日常生活的所有物质,统称燃料。
冶金生产大多数需要在高温下进行,其所需热量,除电炉外,大部分仍靠燃烧燃料供给,所以燃料是冶金生产不可缺少的重要原材料之一。
冶金生产所使用的燃料,一般应具备如下条件:(1) 燃烧所放出的热量必须满足生产工艺要求;(2) 便于控制和调节燃烧过程;(3) 蕴藏量丰富,成本低,使用方便;(4) 燃烧产物必须是气体,对人、动植物、厂房、设备等无害。
燃料的种类很多,按物态可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类;按来源可分为天然产品和加工产品两种。
工业用燃料分类见表2—1。
燃料的一般分类表表2 —1来源燃料的固态-----------------------------------------------------天然产品加工产品固体燃料木柴、煤、油页岩等木炭、焦炭、粉煤高炉煤气、焦炉煤气、气体燃料天然煤气发生炉煤气等冶金工业生产是燃料的巨大消耗者,冶金工作者必须熟悉各种燃料的性质,会正确选用,并能合理组织燃烧过程,以降低燃料消耗量。
2、常用燃料的特性常用燃料的特性主要包括以下两方面:第一:燃料的化学组成。
必须分清哪些组成物是发热的,哪些组成物是有害的。
第二:燃料的发热能力。
这是评价燃料质量的重要指标。
⑴燃料的化学组成及其成分换算①气体燃料的化学组成及干湿成分换算气体燃料是由几种较简单的化合物所组成的机械混合体。
其中:CO、H2、CH4、C2H4、C m H n、H2S等是可燃性气体成分,能燃烧放出热量。
CO2、N2、SO2、H2。
、02等则是不燃成分,不能燃烧放热,故其含量均不宜过多,以免降低燃料的发热能力。
C m H n总称为重碳氢化合物,,包括C3H6、C2H6、C2H2……等。
每单位体积(m2)重碳氢化合物燃烧,约放出71176 kJ热量。
气体燃料中的氧,在高温预热的情况下,能与可燃成分作用,从而降低气体燃料燃烧时的放热量。
燃料与燃烧原理
dC dC A dCG dC H B W WA — WH W — G B dt dt dt dt
第一章 燃烧理论基础
质量作用定律的意义 质量作用定律说明了参加反应物质的浓度对化学反应速度的影响。其意义是:对于均相反应,在一 定温度下,化学反应速度与 参加反应的各反应物的浓度乘积成正比,而各反应物浓度的方次等于 化学反应式中相应的反应系数。因此,反应速度又可以表示为:
第一章 燃烧理论基础
二.
阿累尼乌斯定律 在实际燃烧过程中,由于燃料与氧化物 (空气)是按一定比例连续供给的,当混 合十分均匀时,可以认为燃烧反应是在反应物质浓度不变的条件下进行的.这 时,化学反应速度与燃料性质及温度的关系为: k=k0e(-E/RT) 式中, k0 --相当于单位浓度中,反应物质分子间的碰撞频率及有效碰撞次数的 系 数 E—反应活化能; R—通用气体常数; T—反应温度: k—反应速度常数(浓度不变)。 阿累尼乌斯定律说明了燃料本身的“活性”与反应温度对化学反应速度的 影响的关系。 什么是燃料的“活性”呢?可以简单地理解为燃料着火与燃尽的难易程度。 例如,气体燃料比固体燃料容易着火,也容易燃尽。而不同的固体燃料, “活性”也不同,烟煤比无烟煤容易着火,也容易燃尽。因此,燃料的 “活性”也表现为燃料燃烧时的反应能力。燃料的“活性”程度可用“活 化能”来表示。
WA —
式中
dC A a b k AC A C B dt
WB —
dC B a b k BC A CB dt
CA, CB---反应物A,B的浓度 a , b---化学反应式中,反应物A,B的反应系数; kA, kB---反应速度常数。 多相燃烧的化学反应速度 对于多相反应,如煤粉燃烧,燃烧反应是在固体表面上进行的,固体燃料的浓度不变,即CA=1。 反应速度只取决于燃料表面附近氧化剂的浓度。用下式表示:
燃料与燃烧
化碳遇氧后,还有旨继续氧化成二氧化碳,又放出238OOKJ/kg热量,从而补足全部热量。
六、液体燃料和气体燃料的燃烧
液体燃料主要指燃油,汹的沸腾温度低于其着火温度。因此,它们总是先蒸发成蒸气,然后才能进行燃烧,即以蒸气状态进行燃烧。
当液体燃料滴经过加热后,在其表面先蒸发产生蒸气,蒸气向四周扩散,和周围的空气混合,进一步被加热着火燃烧。因为燃烧速度快,蒸发速度慢,液体燃料的燃烧快慢取决于其蒸发速度。
3.充裕的时间
燃烧是有一定速度的,因此,燃烧完全需要一定的时间,可燃气体能进行燃烧前时间取决于它们在炉膛内停留的时间,也就是取决于炉膛的容积。为此,必须保证足够的炉膛容积(燃烧空间)。
对于火床燃烧的机械化炉排,煤燃烧时间取决于煤在炉排上停留的时间,为此,要设计合适的炉排结构和面积。尽量设法提前着火,以保证有充裕的燃烧时间。
上述燃烧过程的各个阶段,在实际的燃烧设备中是不能截然分开的,它们常常是互相重叠,交错进行的。
五、煤的燃烧条件
为了使煤的燃烧过程进行得快(单位时间内燃烧得多,放出热量多),未完全燃烧损失少,即迅速而完全的燃烧,必须保证下述三个最基本的条件:
1.较高的温度
温度是燃烧的首要条件。因为燃烧要从着火开始,在着火前的准备阶段中,干燥与干馆过程都要吸收热量。因此要求炉膛具有较高的温度,提供足够的热量。无烟煤挥发分少,着火温度高,需要炉膛具有更高的温度。褐煤,着火温度低,但是往往水分较多,而且劣质褐煤灰分也多,发热量低,燃烧放出热量少,也需要炉膛具有较高温度。其他劣质煤,为了保证着火也需要较高的炉膛温度,如果仅从着火考虑,炉膛温度越高越好。
燃料及燃烧
g干 H 2O
22.4
1000 18
=
0.00124g
干 H 2O干
1 0.00124g H2O
100%
〔例题2-1〕将发生炉煤气的干成分换算成湿成分。
CO干 29.8%
C2
H
干 4
0.62%
N
干 2
43.18%
H
干 2
15.4%
CO2干 7.71%
CH
干 4
3.08%
O2干 0.21%
g干 H 2O
22.3g
/ m3
干气体。
2.液体和固体燃料的化学组成及各成分的换算
元素分析法:C、H、O、S、N和水分、灰分
①碳(C): C O2 CO2 33915(KJ / Kg)
C
1 2
O2
CO
10258(KJ
/
Kg)
②氢(H):
H2
1 2
O2
H2O(汽) 119915(KJ
/
Kg)
③氧(O):有害元素
气体燃料发热量的计算公式:
Q低
127.7CO用
108H
用 2
359.6CH4湿
598.7C2
H
湿 4
711.8Cm
H
湿 n
231H2S
湿
3.标准燃料
发热量为29302千焦/千克(7000千卡/千克)的煤为标准煤; 发热量为41870kJ/kg(10000kcal/kg)的燃料油为标准燃料油。
二 常用燃料的种类、性质和用途
二、液体和固体燃料的燃烧计算
固体燃料和液体燃料的燃烧反应通常以kmol为依据,求出 所需氧的kmol数,再换算为体积。 主要可燃成分:碳、氢、硫 (一)理论空气需求量和理论燃烧产物量的计算
燃料与燃烧知识点归纳
第六章 燃烧与燃料第一节 燃烧与灭火一.燃烧的条件(重点)1.燃烧:是可燃物跟氧气发生的剧烈的发光、发热的氧化反应。
(1)燃烧的现象:发光、发热,反应剧烈。
(2)燃烧的反应类型:氧化反应,不一定是化合反应。
(3)燃烧的反应物:常见的燃烧都是可燃物跟氧气发生反应,但是,不是所有的燃烧都一定有氧气参加。
例如,镁就能在二氧化碳中燃烧:2Mg+CO 2点燃C+2MgO ;钠能在氯气中燃烧:2Na +Cl 2点燃2NaCl(4)燃烧的反应条件:点燃 (5)燃烧的分类及燃烧的产物注意:① “完全燃烧”和“不完全燃烧”又叫“充分燃烧”和“不充分燃烧” ② 要掌握含C 、H 、O 等元素的燃料完全燃烧的化学方程式: 2.燃烧的条件:①物质具有可燃性 ②可燃物要与氧气接触;③可燃物的温度达到其自身的着火点(即可燃物燃烧所需要的最低温度) 燃烧必须要同时满足三个条件,才能发生燃烧的现象。
二.灭火的原理:①.移走可燃物可燃物 ②.隔绝氧气③.使温度降到着火点以下1.灭火原理实质就是破坏物质燃烧的条件,三者破坏其一即可灭火。
2.几种常见的灭火方法:(1) 移走可燃物可燃物:森林火灾开辟隔离带,管道煤气着火先关掉阀门,釜底抽薪等; (2)隔绝氧气:酒精灯用等冒盖灭,油锅着火用用锅盖盖灭,向着火的木柴上覆盖沙子,少量酒精燃烧用湿抹布盖灭等;(3)使温度降到着火点以下:用水等大量的冷却剂灭火,用嘴将灯吹熄,(4)用灭火器灭火:①泡沫灭火器:可用于扑灭木材、棉布等燃烧而引起的一般火灾,不能用于扑灭电器火灾;②干粉灭火器:除了用来扑灭一般火灾外,还用于扑灭电器、油、气等燃烧引起的火灾;③液态二氧化碳灭火器:用于扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器的火灾。
3.二氧化碳与灭火(1)原理:二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧,且密度比空气大。
(2)灭火器主要是用二氧化碳灭火,二氧化碳不能扑灭所有的火灾:如镁带燃烧就不能用二氧化碳扑灭。
4火灾处置、自救 (1)火警电话:119(2)电器、管道煤气、天然气着火,首先要关闭电源或气阀。
燃烧与燃料知识提纲(纯原创)
第六单元《燃烧与燃料》知识提纲一、燃烧与灭火1.燃烧定义:可燃物与发生的剧烈的发光放热的反应。
2.燃烧的条件:①;②;③。
三者缺一不可。
3.灭火的原理:①;②;③。
灭火的实质其实就是破坏燃烧的条件,只需破坏条即可达到灭火目的。
4.促进燃烧的方法:;。
5.着火点:可燃物燃烧所需的温度。
着火点是物质的一种性质,改变。
(填“能”或“否”)6.爆炸的条件:①;②;③;④如果可燃物是气体,需要达到爆炸极限范围内。
7.爆炸极限:爆炸上限:可燃性气体浓度高到不能爆炸的限度。
爆炸下限:可燃性气体浓度低到不能爆炸的限度。
8.含碳元素的物质在氧气时发生充分燃烧,生成;含碳元素的物质在氧气时发生不充分燃烧,生成。
9.检验氢气纯度的方法:收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,松开拇指,若,证明氢气不纯净;若,证明氢气纯净。
二、化石燃料的利用1.三大化石燃料分别是、、。
2.石油的分馏原理:利用石油中各成分的不同,将其分离出来。
该变化属于变化。
3.被称作“工业的血液”的是,被称作“工业的粮食”的是。
三、大自然中的二氧化碳1、二氧化碳的物理性质:常温下,为色味的体,溶于水,密度比空气,在降温加压的条件下,会变成固态,称作。
2.二氧化碳的实验室制法:①实验室制二氧化碳的两种药品为和(写出其主要成分的化学式)其反应的化学方程式为。
②实验室制取二氧化碳的装置为装置,因为反应物的状态分别为和,而反应的条件不需要。
3.以下是几种固液制气装置A B C D E①试写出这几种装置各自的优点A: B:C: D:E:其中,装置D控制反应停止的原理是使和分离。
②装置A在制取气体时,长颈漏斗下端应,原因是;检验装置A气密性的方法是:4.收集二氧化碳时,应采用法,原因是二氧化碳溶于水,且密度比空气。
若用右图装置收集二氧化碳,应从端进气。
5.检验一瓶气体是否为二氧化碳的方法:6.收集二氧化碳时验满的方法:7.制取二氧化碳时,不用粉末状石灰石的原因是:;不用浓盐酸的原因是:;不用稀硫酸的原因是:。
《燃料与燃烧》课件
如燃料的颗粒大小、密度、热导 率等,都会影响燃料的燃烧性能 。颗粒越小,比表面积越大,燃 烧越充分。
燃烧环境
氧气浓度
氧气是燃烧反应的必要条件,氧气浓 度越高,燃烧反应越剧烈。
环境温度
环境温度影响燃料的蒸发和热解,进 而影响燃烧反应。温度越高,燃烧反 应越快。
燃烧设备
燃烧器的Байду номын сангаас计
燃烧器的设计,如喷嘴、空气混合装置等,都会影响燃料与空气的混合程度, 从而影响燃烧效果。
废气处理
对燃烧产生的废气进行净化处理,减少对环 境的污染。
废热回收
利用燃烧产生的余热进行发电或供热,提高 能源利用效率。
燃料选择
优先选择清洁能源,减少化石燃料的消耗。
05
燃料燃烧的未来发展
清洁能源的发展
太阳能
利用太阳能进行发电和供热,减少对化石燃料的依赖。
风能
通过风力发电,实现可再生能源的利用。
燃烧室的结构
燃烧室的结构,如容积、形状、出口设计等,都会影响火焰的稳定性、燃烧速 度和燃烧效率。
04
燃料燃烧的产物与污染
燃烧产物的种类
01
02
03
04
燃烧产物
燃烧过程中产生的气体、液体 和固体物质。
燃烧气体
包括二氧化碳、一氧化碳、氮 氧化物、硫氧化物等。
燃烧液体
燃烧过程中产生的油滴、水蒸 气等。
燃烧固体
燃烧过程中产生的灰烬、烟尘 等。
燃烧产物的危害
01
二氧化碳
导致温室效应,引起全球气候变暖 。
氮氧化物
形成酸雨和光化学烟雾,对环境和 人体健康造成危害。
03
02
一氧化碳
燃料与燃烧过程
燃烧环境对燃料消耗的影响
在高温、高压或特定气氛的燃烧环境中,燃料的消耗速率和效率可能会发生变 化。
燃料与燃烧的相互作用
燃料选择与燃烧装置设计
为了确保最佳的燃烧效果,需要根据燃料的特性来设计和优 化燃烧装置。
燃烧过程对燃料利用的指导
燃烧反应需要足够的温 度和氧气来引发和维持。
燃烧过程中,燃料中的 化学能被转化为热能和 光能。
燃烧反应的速率取决于 温度、压力、反应物的 浓度和化学键的特性。
燃烧的过程
预混合燃烧
动力燃烧
燃料与空气预先混合,然后进入燃烧 室进行燃烧。
燃料与空气在高温高压下快速混合并 进行燃烧。
扩散燃烧
燃料与空气在燃烧过程中混合,适用 于低速燃烧。
一氧化碳
不完全燃烧产生的有毒气体一氧 化碳,会降低血液的载氧能力, 导致人体出现头痛、恶心等症状, 严重时甚至可能导致窒息死亡。
温室气体排放
二氧化碳
燃料燃烧过程中释放的二氧化碳是导致全球气候变暖的主要温室气体之一,加剧 了温室效应,对全球环境和生态系统产生重大影响。
甲烷
燃料中的甲烷在燃烧过程中会释放到大气中,也是一种强效的温室气体,对全球 气候变暖产生影响。
能效提升
提高能源利用效率,减少能源浪费。例如,采用先进的热 力系统和设备、余热回收等技术,提高能源利用效率。
新型燃料的研发
替代燃料的研发
研发新型替代燃料,如生物质燃料、氢能等,以减少对传 统化石燃料的依赖。
燃料添加剂的研发
研发新型燃料添加剂,以提高燃料的燃烧性能和环保性能。 例如,研发能够降低氮氧化物排放的燃料添加剂。
燃料与燃烧过程
燃料与燃烧原理
煤、煤粉气流和气体燃料的着火温度
挥发份大的烟煤,活化能小,反应能力强,着 火温度低,即使周围散热条件较强,也容易稳定 着火; 挥发份很低的无烟煤,活化能大,反应能力低 ,着火温度最高,需要减小周围散热,维持高温 状态,才能稳定着火。 各种煤的着火温度: 各种煤的着火温度:
煤种 无烟煤 烟煤 400~ 400~500 褐煤 250~ 250~450
燃烧理论基础
煤粉气流火焰传播速度的影响因素 煤粉气流的火焰传播速度受多种因素的影响, 其首先决定于燃料中可燃挥发分含量的大小,其次还与 水分、灰分、煤粉细度、煤粉浓度和煤粉气流混合物的 初温及燃烧温度有关。 一般情况下,挥发分大的煤,火焰传播速度快; 灰分大的煤火焰传播速度小;水分增大时,火焰传播速 度降低。 提高煤粉细度时,挥发分析出快,并增加了燃 料的反应面积,火焰传播速度可显著提高。 提高炉膛温度时,火焰面向周围环境的散热减 少,反应速度加快,因而提高了火焰传播速度。 锅炉在高负荷运行时,炉膛环境温度较高,容 易稳定燃烧;锅炉在低负荷运行时,燃烧放热量减少, 冷却散热条件增强,需要加强稳燃措施或增加易燃的液 体或气体燃料,来帮助煤粉气流稳定燃烧,其实质是提 高火焰传播速度。
着火温度℃ 700~ 着火温度℃ 700~800
煤粉气流中煤粉颗粒的着火温度: 煤粉气流中煤粉颗粒的着火温度:煤种无源自煤贫煤烟煤褐煤
着火温度℃ 着火温度℃
1000
900
650~ 650~840
550
燃烧理论基础
反应物浓度的影响 燃烧过程中,参加反应物质的浓度是不变的, 燃烧过程中,参加反应物质的浓度是不变的, 但实际上,在炉内各处.在燃烧反应的各个阶段中, 但实际上,在炉内各处.在燃烧反应的各个阶段中,参 加反应的物质的浓度变化很大。 加反应的物质的浓度变化很大。 在燃料着火区,可燃物浓度比较高, 在燃料着火区,可燃物浓度比较高,而氧浓度 比较低。这主要是为了维持着火区的高温状态, 比较低。这主要是为了维持着火区的高温状态,使燃料 进入炉内后尽快着火。 进入炉内后尽快着火。但着火区如果过分缺氧则着火就 会终止,甚至引起爆炸。 会终止,甚至引起爆炸。因此在着火区控制燃料与空气 的比例达到一个恰到好处的状态, 的比例达到一个恰到好处的状态,是实现燃料尽快着火 和连续着火的重要条件。 和连续着火的重要条件。反应物浓度对燃烧速度的影响 关系比较复杂。 关系比较复杂。
节能基础知识--燃料与燃烧
(四)煤的分类
煤一般可以分为无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤、石煤与煤矸石。见表 ! * %。
表!*% 特性 煤种 石 煤 褐 矸 煤 石 煤 !类 无烟煤 "类 #类 贫 煤 !类 烟 煤 "类 #类
注:!+,-. 6 %&!787+9
工业用煤分类表 水分 灰分 (() 1 )# 1 )# 应用基低位热值 ( +,-. / +0) !### 2 ")## !)## 2 ")## "### 2 3)## 4 )### 1 )### 1 )### 1 %)## 1 "5## 2 35## 1 35## 2 %5## 1 %5##
一、燃料知识 (一)燃料的分类
燃料按状态可分成三类:固体燃料、液体燃料和气体燃料。 固体燃料有煤炭、油页岩、木柴和植物燃料(如农作物秸秆) 。其中煤炭应用最为 普遍,在我国目前和今后相当长时间内都是最基本的能源。 液体燃料有石油(原油)及其加工产品等。石油在常压下蒸馏可分别提炼出汽油、 煤油、柴油等高质量燃料。 气体燃料有天然气及人造煤气。天然气多从油田或煤田附近地层逸出,是一种高质 量的燃料。人造煤气种类很多,有石油气、焦炉煤气、高炉煤气、水煤气、发生炉煤气 及城市煤气等。
注:+"#$% 3 *)+(/("4
(三)煤的工业分析
对煤进行工业分析的主要目的是为了判断其燃料特性,从而在锅炉运行中采取相应 的技术措施,调节和控制燃烧过程。煤的工业分析项目有挥发物、固定碳、灰分、水分 和发热量等。 :煤加热到一定温度,首先排放出一些气体,开始着火燃烧,这些 +) 挥发物(5) 气体就是挥发物,如一氧化碳、氢气和各种碳氢化合物等。挥发物析出后就很快着火燃 烧,使煤粒周围形成一层火膜,将煤粒迅速加热到较高的温度,同时挥发物析出后煤粒 中间出现孔隙,增加煤与空气的接触面积。当煤的挥发物含量相当比例时,容易着火, 有利于燃烧;但当煤的挥发物含量过高时,相对减少了固定碳的含量,使煤发热值降 低。一般锅炉用煤的挥发物含量最好在 2,! 以上。 :煤中的挥发物燃烧后,剩下是固定碳和灰分。固定碳在完全燃烧 2) 固定碳( 6) 时和氧化合成二氧化碳,将放出 00.,*"4 & "’((,-,"#$% & "’)热量。 :煤燃烧后,残留下来不能燃烧的固体杂质便是灰分。主要是混入煤 0) 灰分(7) 中的砂石、灰土、氧化铁、氧化钙等,灰分是煤中的有害成分,它含量过大,使煤发热 —
燃烧和燃料
燃烧和燃料【主要内容】燃烧和燃料【知识要点】一、燃烧的条件1.概念燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应,是我们经常接触到的一种化学变化。
说明:燃烧的共同特征——发光、发热。
反应的实质——剧烈的氧化反应。
2.燃烧需要的三个条件【实验】如图所示,在烧杯中放入一定量的热水,在烧杯上放一块薄铜片,在铜片的两端分别放一小粒白磷和一小堆红磷,在烧杯中A处也放一小粒白磷,过一会儿后只有薄铜片上的白磷燃烧起来而烧杯中的白磷和铜片上的红磷不燃烧。
白磷在水中燃烧通过以上实验可以说明,燃烧必须同时具备三个条件,缺一不可。
(1)可燃物;(2)与氧气(或空气)接触;(3)温度达到物质燃烧时所需的最低温度(也叫着火点)。
燃烧必须同时具备这三个条件,若缺少一个就不能燃烧。
二、灭火的原理和方法灭火的原理是由燃烧的条件决定的,即破坏燃烧的条件之一,就可以灭火。
可见,燃烧的条件和灭火的原理是从不同的角度来说明同一问题,两者不是相互割裂的。
原理一:清除可燃物或使可燃物与其它物品隔离。
原理二:将可燃物与氧气(或空气)隔绝。
原理三:将可燃物温度降到着火点以下。
例如:实验室熄灭酒精灯时,是用灯帽盖灭,原理是为了使可燃物与氧气隔绝。
又如:柴垛失火,人们一般都是用水去扑灭,原理是降低柴垛周围的温度,使之低于柴垛的着火点;也可以迅速的转移走未烧着的柴禾,原理是清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离。
常见的灭火器简介一般指装有灭火剂的消防器材。
常用的灭火剂为二氧化碳或能产生二氧化碳的物质。
因为二氧化碳不支持燃烧,又比空气重,能够覆盖在燃着的物体表面,隔绝空气,使火熄灭。
(1)泡沫灭火器灭火器内分别装有硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,使用时将灭火器倒置,两种溶液混合发生下列化学反应。
Al2(SO4)3+6NaHCO3=2Al(OH)3↓+3Na2SO4+6CO2↑产生的大量二氧化碳气体带着泡沫喷到燃烧物表面,达到灭火的目的。
泡沫是用甘草或皂角制取的液体产生的。
燃料与燃烧知识点归纳
燃料与燃烧知识点归纳
→CO
2
+ heat
2.增加可燃物的表面积:木条燃烧比木块燃烧快。
3.提高可燃物的温度:用火机点燃纸张。
4.添加助燃剂:酒精灯用酒精作为助燃剂。
注意:促进可燃物燃烧的方法是为了实验需要,在日常生活中不要尝试。
同时,安全第一,防火防盗,保护生命财产。
如果发生火灾,应立即拨打火警电话并采取适当的灭火措施。
7. 化石燃料是由古代动植物在地层下经过漫长的、复杂的变化而形成的混合物,属于不可再生资源。
主要有煤、石油和天然气三种。
它们所含元素不同,煤主要含有碳、氢、硫、氧等元素,石油主要含有硫、氧、氮等元素,而天然气主要含有甲烷等元素。
大气中二氧化碳的来源主要包括化石燃料的燃烧、人、动植物的呼吸作用以及动植物尸体的腐烂。
二氧化碳的消耗途径是植物的光合作用。
二氧化碳对环境的影响是不容忽视的。
它是温室气体之一,会导致全球气候变暖,引发海平面上升、极
端气候事件等问题。
因此,减少化石燃料的使用,增加植被覆盖,开发绿色能源等都是减少二氧化碳排放的重要措施。
燃烧与燃料
燃料的合理利用和开发
新能源的利用和开发
3、开发新能源 目前,人们正在利用和开发的新能源有: 太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能。 优点:可以部分解决化石能源面临耗尽的问 题,还可以减少对环境的污染。
中考链接
C 下列关于“燃烧和灭火”的叙述正确的是( ) A.煤炉生火时,用木材引燃是为了提高煤的着火点 B.档案室着火用水基型灭火器(泡沫灭火器)灭火 C.把煤做成蜂窝煤是增大煤与空气的接触面积,使煤燃烧更充分 D.炒菜时油锅着火,立即向油锅内浇水 有关燃料的下列说法中,不正确的是( A ) A.化石燃料都是可再生的能源 B.氢气是理想的清洁、高能燃料 C.石油是由不同物质组成的混合物 D.煤燃烧时会产生二氧化硫等污染物 下列混合物遇火不可能发生爆炸的是( D ) A、氢气和空气 B、一氧化碳和空气 C、混有面粉的空气 D、二氧化碳和空气
降温 清除可燃物
燃烧与灭火
灭火的原理
用嘴吹灭燃着的生日蜡烛,利用的主要灭火原理是 ( D) A、隔绝空气 B、降低可燃物的着火点 C、清除可燃物 D、使可燃物温度降到着火点以下
注意:着火点是物质本身固有的属性,因 此很难通过降低可燃物的着火点来灭火, 而只能降低温度到可燃物的着火点以下。
燃烧与灭火
知识网络
燃烧及其条件 燃烧与灭火 灭火的原理 易燃易爆物的安全知识 化学反应中的能量变化 燃料的合理 化石燃料 利用和开发 使用燃料对环境的影响 新能源的利用和开发
燃 烧 与 燃 料
燃烧与灭火
燃烧条件的探究 现象:铜片上的白磷燃烧, 红磷和热水中的白磷不燃烧。 氧气 铜片上的白磷和红磷相比, 证明可燃物与 空气(氧气) 接 触,达到 着火点 才能燃烧。 水中的白磷达到 ,但 着火点 没有 ,不能燃烧。
燃料及燃烧知识点总结
燃料及燃烧知识点总结燃料是生产生活中常用的燃烧物质,包括固体、液体和气体。
在现代社会中,燃料在各个行业都扮演着至关重要的角色,包括发电、交通运输和工业生产等领域。
因此,燃料及其燃烧相关知识是非常重要的。
本文将从燃料的分类、性质、燃烧过程以及燃烧产物等方面对燃料及燃烧知识进行总结。
一、燃料的分类根据物理状态的不同,燃料可以分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。
1.固体燃料常见的固体燃料包括木材、煤炭、木炭等。
固体燃料具有密度大、体积小、便于储存和运输等特点,但燃烧时产生的灰烬多,排放的烟气中含有大量的固体颗粒物,对环境和健康造成影响。
2.液体燃料主要包括汽油、柴油、天然气液化气等。
液体燃料的能量密度高,易于储存和运输,但在使用过程中会产生大量的尾气排放,其中包含对环境有害的化学物质。
3.气体燃料包括天然气、煤气和氢气等。
气体燃料具有清洁、高效的特点,燃烧后产生的废气较少,对环境影响较小。
因此,在一些特定领域得到广泛应用。
二、燃料的性质1.热值燃料的热值是指单位质量或单位体积燃料在完全燃烧时所释放的热量。
热值越高的燃料,其能量利用率越高,燃烧效率也越高。
2.易燃性燃料的易燃性是指燃料在受到外界能量激发后燃烧的速度和顺利程度。
易燃性越好的燃料,燃烧所需的能量越少,燃烧速度也越快。
3.灰分和挥发份含量燃料中的灰分和挥发份含量对燃烧过程中的热值和污染物排放都有一定影响。
灰分越高,燃烧后产生的灰烬和污染物也越多。
而挥发份含量越高,燃烧时产生的尾气排放也越多。
4.氧化性氧化性是燃料在空气中燃烧的倾向,氧化性越好的燃料,燃烧所需的能量越少,燃烧速度也越快。
5.稳定性燃料的稳定性是指在存储和运输过程中,燃料是否能够保持其性质不发生变化。
若燃料稳定性较差,容易发生氧化、挥发和分解等现象,对储存和管理都造成不利影响。
三、燃烧过程燃烧是指燃料与氧气在一定条件下发生化学反应,释放出热量和灭菌气体的过程。
下面将从燃料的燃烧条件、燃烧反应和燃烧机理三个方面对燃烧过程进行分析。
燃料与燃烧
火焰监视和保焰技术
火焰的监视方法:
直接监视法
反映不及时
整流棒式火焰监视装置
利用火焰导电和整流作用的装置
紫外线火焰监视系统
注意由于电火花发出的紫外线而产生误操作。
现代保焰技术
分焰点火,预热主焰底部
这种火焰的导电性较好,可设置导电棒监视火焰的安全 需要高温和高强度的工业炉中
1、直流锥形火焰 2 、旋流火焰或大张角火焰 3、平火焰
二、 层流预混火焰
点火圈:锥形前沿的锥底联 在喷口附近,锥底面比喷口 断面略大一点,并会有一小 段水平段,点火后,这一水 平段形成一个“点火圈”。 形成点火圈的原因: 作用:连续点火的作用
1、正常传播速度uL
1o、uL的分布
T0
TK
TK
qWdT
T0
可以得到:
TK T0
[ q W ]平均
1 uL 0c p
2[qW ]平均 TK T0
正常传播速度的影响因素
一、绝热条件下(近似绝热条件) 1、可燃气体种类影响 uL
正常传播速度的影响因素
2、可燃气体浓度(空气消耗系数)的影响:
注意:正常传播速度的最大值并不是在 n=1.0的地方,而是在n<1.0的地方。这是应 为,在煤气浓度偏高的条件下,燃烧链锁反 应的活化中心的浓度较大,因而燃烧反应进 行较快,即得到较大的传播速度。
第八章燃烧传播过程 1、燃烧前沿(面)
燃烧前沿
W 可燃 混合物 燃烧 产物
燃烧产 物
W:可燃混合物 流速
u:燃烧前沿速 度
封闭端
正常燃烧
开口端
稳定位置的条件:W = u
实际燃烧室内燃烧前沿面应该驻定而不移动
燃料及燃烧
成分表示方法:供用成分、干燥成分、可燃成分、有机成分。
供用成分:实际组成,包括C、H、O、N、S和灰分(A)、水分(W)
C 用 H 用 O 用 N 用 S 用 A用 W 用 100%
干干 S 干 A干 100%
可燃成分:无水无灰为基准
干
干 H2 15.4%
干 CH 4 3.08%
C2 H 0.62%
干 4
CO
g
干 2
干 O 7.71% 2 0.21%
N
干 2
43.18%
干 H 2O
22.3 g / m 干气体。
3
2.液体和固体燃料的化学组成及各成分的换算 元素分析法:C、H、O、S、N和水分、灰分 ①碳(C): C O2 CO2 33915( KJ / Kg )
分析成分是干成分,实际成分为湿成分;
干成分和湿成分之间的换算方法以CO为例:
湿 100 H O 2 CO湿 CO干 % 100
其余成分均照此类推。
式中H2O湿为湿气体燃料中水分的体积百分含量。 从饱和水蒸汽表中(见表2-2):1立方米干气体所 干 能吸收的水蒸汽的质量(克),g H g/m3。 O
1.粘度
温度的升高而下降
表示方法:恩氏粘度( 0 E ),用恩氏拉粘度计测得:
0
Et
t℃时200毫升油的流出时间 20℃时200毫升水的流出时间
2.发热量计算式
固、液体燃料发热量的计算公式:
Q低 339.1C 用 1256H 用 108.9(O用 S 用 ) 25.12(9H 用 W 用 )(KJ / Kg )
气体燃料发热量的计算公式:
Q低 127.7CO用 108H 2用 359.6CH 4湿 598.7C2 H 4湿 711.8Cm H n湿 231H 2 S 湿
初中化学知识点归纳燃烧与燃料的选择
初中化学知识点归纳燃烧与燃料的选择初中化学知识点归纳——燃烧与燃料的选择燃烧是指物质与氧气发生剧烈反应并产生火焰、光热以及废气等现象。
燃烧是化学学科中非常重要的内容之一,它与我们的日常生活息息相关。
了解燃烧的原理以及燃料的选择对我们理解能源利用、环境保护等方面具有重要意义。
本文将对初中化学中有关燃烧与燃料选择的知识进行归纳总结。
一、燃料的分类燃料是指能够进行燃烧的物质。
它们主要可分为化石燃料和生物质燃料两大类。
1. 化石燃料化石燃料是指由生物体经过长时间埋藏、分解和变质而形成的燃料。
常见的化石燃料有煤、石油和天然气等。
化石燃料是人类社会主要能源来源,广泛应用于发电、加热、交通等领域。
2. 生物质燃料生物质燃料是指由生物体或其代谢物质作为能源来源的燃料。
例如,木材、秸秆、柴火等都是常见的生物质燃料。
生物质燃料属于可再生能源,对环境影响较小,因此在一些地区被广泛使用。
二、燃烧的要素与条件燃烧是一种化学反应,它通常有三个要素:燃料、氧气和点火源。
只有当这三个要素同时满足一定条件时,燃烧才能发生。
1. 燃料燃料是发生燃烧的物质,它能与氧气反应产生热量、光热等现象。
燃料可以是固体(如木材、煤)、液体(如汽油、柴油)或气体(如天然气)。
不同的燃料在燃烧时会产生不同的火焰颜色、光亮度等特征。
2. 氧气氧气是燃烧的最重要的条件之一,它能与燃料发生反应,产生大量的能量。
空气中含有约21%的氧气,因此在日常生活中,空气中的氧气是主要提供燃烧所需的。
在实验室或一些特殊环境中,也可以采用纯氧气进行燃烧。
3. 点火源点火源是引发燃烧的初始能源,它能提供足够的能量将燃料与氧气反应起来。
常见的点火源有明火、电火花、摩擦火花等。
通常情况下,燃料的挥发性越高,点燃所需的能量越低。
三、燃烧与能量转化燃烧是一种能量的转化过程,燃料与氧气反应时,化学能转化为热能、光能等形式的能量,并释放出来。
这种能量转化是通过氧化还原反应来实现的。
燃烧反应可以用通式进行表示,例如:燃料 + 氧气→ 二氧化碳 + 水 + 能量烷烃 + 氧气→ 二氧化碳 + 水 + 能量其中,燃料是碳氢化合物,燃烧过程中产生的二氧化碳和水是废气,而能量则可以利用于发电、供暖等方面。
发动机原理课件-第四章 燃料与燃烧
2.着火性能 指标:十六烷值(CN) 十六烷C16H34—十六烷值定为100,易自燃
-甲基萘—十六烷值定为0,不易自燃
二者混合液与柴油的自燃性比较,混合液中十六 烷的体积百分数为柴油的十六烷值。 车用柴油的CN:40~50 3.馏程—评价柴油蒸发性的指标 50% 馏出温度:低,柴油蒸发性好,轻馏分多,有利于 混合气形成和着火,冷起动性能好。 90% 和 95% 馏出温度:高,柴油中重馏分多,燃烧容易 不完全易形成积炭,排气容易冒烟。
着火方式—进入燃烧有两种方法: 点燃—利用点火系向可燃混合气增加能量 自燃—利用自身积累的热量或活化中心着火 ※ 点燃是在局部混合气内进行的,自燃是在全部混合气
内同时发生的。
发动机内的燃烧过程经历三个基本步骤: 1)燃油与空气形成可燃混合气 2)点燃可燃混合气,或可燃混合气发生自燃。 3)火源扩大到整个可燃混合气,形成全面燃烧
增大,这种相互促进,最终导致极快的反应速率而着火。
着火临界温度和着火临界压力:
能保证着火的缸内最 低温度和压力称为着 火临界温度和着火临 界压力。 —着火的必要条件 该曲线称着火临界线 热着火机理着火条件
着火临界线
(二)链式反应着火机理(也称链锁反应或链爆炸 ) 反应自动加速不一定要依靠热量的积累使大量分 子活化,以某种方式(辐射、电离)激发出活化 中 心,通过链锁反应逐渐积累活化中心的方法也能 使 反应自动加速,直至着火。 链锁反应:其中一个活化作用能引起很多基本反 应,即反应链。
Фa =1时为理论混合气; Фa <1时为浓混合气
Фa >1时为稀混合气
空燃比:=空气量/燃料量= ФaL0
**汽油机:Фa=0.8~1.2;柴油机: Фa=1.2~1.6; 增压柴油机: Фa=1.8~2.2
- 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)。
授课日期:星期四第2节课
课型:复习课
课题:第六单元燃烧与燃料
学习目标:
1.通过知识梳理,使燃烧与灭火、化石燃料的应用、碳的循环、二氧化碳的性质制取等知识系统化、网络化;
2.通过复习,发展学生的以下基本观念:变化观(通过燃烧体现和发展的)、
元素观(通过碳循环体现和发展的(严格讲,大循环是碳循环,二氧化碳循环是
次级循环,体现的是一种元素守恒和动态平衡的观点)、化学的价值观、绿色化
学观念(通过2两种物质、一类变化体现和发展的)、实验观(通过实验探究燃
烧的条件、灭火和促进燃烧的方法、二氧化碳的性质和制备等)。
知识点(重点、难点):
重点:将燃烧与灭火、化石燃料的应用、碳的循环、二氧化碳的性质制取等
知识点系统化、网络化;
难点:学生的变化观、元素观、化学的价值观、绿色化学观念等基本观点的
发展。
学前准备:多媒体等。
[板书]:燃烧的条件
讨论:火炬燃烧系统采用特殊的技术,能抗风抗雨。
从燃烧的条件考虑,在强风下火炬也不会熄灭的主要原因是什么?
3、更旺?
二氧化碳
氧气
光合作用
微
动植物死亡生
物
A
)仪器a的名称是
中发生的化学方程式为
B中观察到的现象是
程式为
,反应方程式为
(任写一点);
两个方向:一是减少CO
2
排放,二是增的方式或途径
2CO
2
+ 2H
2
O
步行或骑自行车上学等其他合理答案也可)
化石燃料燃烧(或动植物呼吸等)(2)温
)植树造林(种草等均可)
选用“奥运火炬”这一生活情境素材,能够串联起选择燃料要考虑的因素、燃烧的条件、促进燃烧的方法、灭火的原理、爆炸的条件及防爆措施等知识,不但再现整合已有知识、构建起条理的知识网络,而且实现“从生活走进化学,从化学走向生活”这一理念,充分感受到化学的社会观和价值观。
对二氧化
碳的性质、制取的处理虽然抓住了知识点,但仍略显仓促。