防火防爆燃燒與防火基本原理

1、第第2章章 燃燒與防火基本原理燃燒與防火基本原理防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-12主要內(nèi)容主要內(nèi)容2.1 燃燒基本原理2.2 燃燒形式和燃燒過程2.3 燃燒理論2.4 燃燒速度及熱值2.5 防火技術(shù)基本理論2.6 防火基本技術(shù)措施2.7 滅火技術(shù)基本理論和滅火器材防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.1 燃燒及燃燒條件燃燒及燃燒條件2.1.1燃燒現(xiàn)象燃燒現(xiàn)象 燃燒是伴隨有發(fā)光、放熱現(xiàn)象的劇烈的氧化反應(yīng)。 放熱、發(fā)光、生成新物質(zhì)是燃燒現(xiàn)象的三個(gè)特征。防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉

2、劉秀玉 2021-11-122021-11-122.1 燃燒及燃燒條件燃燒及燃燒條件2.1.2 燃燒條件燃燒條件 燃燒三要素：燃料、助燃劑（氧化劑）、點(diǎn)火源 燃料（可燃物）n汽油n苯n木材n塑料n金屬n氫氣n一氧化碳n。 氧化劑n空氣n氧氣n氟n氯n過氧化氫n過氯酸鹽n金屬過氧化物n硝酸銨n。 點(diǎn)火源n明火、靜電火花、n高溫表面、自燃n。AIR (OXYGEN)FUELIGNITION SOURCE防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.1 燃燒及燃燒條件燃燒及燃燒條件2.1.2 燃燒條件燃燒條件 點(diǎn)火源n明火n電火花n靜電火花n高溫表面n沖

3、擊與摩擦n自燃n絕熱壓縮n雷電n其他射線強(qiáng)光。防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.1 燃燒及燃燒條件燃燒及燃燒條件2.1.2 燃燒條件燃燒條件 燃燒三要素需要達(dá)到一定的量并相互作用燃燒才能進(jìn)行。n即：可燃物與助燃物作用并達(dá)到一定的數(shù)量和比例；足夠能量和溫度的引燃源與之作用。 影響燃燒的因素：n溫度：燃燒需要一定溫度，升高溫度燃燒速度加快；n壓力：一般壓力升高濃度增大，反應(yīng)速度加快；n惰性介質(zhì)：氧含量下降，使燃燒無法進(jìn)行。n容器尺寸和材質(zhì)：對(duì)燃燒有一定的影響。n。防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-

4、11-12 防火基本原理：消除三要素之一n防火消除三要素之一n滅火隔絕、稀釋空氣、降溫、終止連鎖反應(yīng)、隔離燃料等。AIR (OXYGEN)FUELIGNITION SOURCE防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-12防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-12防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.2 燃燒形式及燃燒過程燃燒形式及燃燒過程2.2.1 燃燒類型燃燒類型 燃燒按其要素構(gòu)成的條件和瞬間發(fā)生的特點(diǎn)，分為閃燃、著火、自燃、爆炸4種類型。閃燃閃燃n

5、在一定溫度下，可燃性液體（包括少量可熔化的固體，如萘、樟腦、在一定溫度下，可燃性液體（包括少量可熔化的固體，如萘、樟腦、硫磺、石蠟、瀝青等硫磺、石蠟、瀝青等) )蒸氣與空氣混合后，達(dá)到一定濃度時(shí)，蒸氣與空氣混合后，達(dá)到一定濃度時(shí)，遇點(diǎn)火遇點(diǎn)火源產(chǎn)生的一閃即滅的燃燒現(xiàn)象，叫做閃燃。源產(chǎn)生的一閃即滅的燃燒現(xiàn)象，叫做閃燃。n閃燃現(xiàn)象的產(chǎn)生，是因?yàn)榭扇夹砸后w在閃燃溫度下，蒸發(fā)速度不快，閃燃現(xiàn)象的產(chǎn)生，是因?yàn)榭扇夹砸后w在閃燃溫度下，蒸發(fā)速度不快，蒸發(fā)出來的氣體僅能維持剎那那的燃燒，而來不及補(bǔ)充新的蒸氣以蒸發(fā)出來的氣體僅能維持剎那那的燃燒，而來不及補(bǔ)充新的蒸氣以維持穩(wěn)定的燃燒，故燃一下就滅。維持穩(wěn)定的燃燒

6、，故燃一下就滅。n閃燃雖然是瞬間現(xiàn)象，但卻具備燃燒的全部特征，因此，也是人們閃燃雖然是瞬間現(xiàn)象，但卻具備燃燒的全部特征，因此，也是人們必須研究和掌握的一種燃燒類型。必須研究和掌握的一種燃燒類型。n閃點(diǎn)閃點(diǎn)是衡量可燃液體危險(xiǎn)性的主要依據(jù)。是衡量可燃液體危險(xiǎn)性的主要依據(jù)。防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-12著火n 可燃物質(zhì)在與空氣并存條件下，遇到比其自燃點(diǎn)高的點(diǎn)火源使開始可燃物質(zhì)在與空氣并存條件下，遇到比其自燃點(diǎn)高的點(diǎn)火源使開始燃燒，并在燃燒，并在點(diǎn)火源移開后仍能繼續(xù)燃燒點(diǎn)火源移開后仍能繼續(xù)燃燒，這種，這種持續(xù)燃燒持續(xù)燃燒的現(xiàn)象叫著的現(xiàn)象叫著火。

7、火。n一切物質(zhì)的燃燒都是從它們的著火開始。著火就是燃撓的開始，并一切物質(zhì)的燃燒都是從它們的著火開始。著火就是燃撓的開始，并通常以出現(xiàn)火焰為特征。通常以出現(xiàn)火焰為特征。n可燃物質(zhì)開始著火所需要的最低溫度叫可燃物質(zhì)開始著火所需要的最低溫度叫燃點(diǎn)燃點(diǎn)，又稱，又稱著火點(diǎn)著火點(diǎn)或火焰點(diǎn)?；蚧鹧纥c(diǎn)。n對(duì)于可燃性液體，燃點(diǎn)則是指液體表面上的蒸汽與空氣的混合物接對(duì)于可燃性液體，燃點(diǎn)則是指液體表面上的蒸汽與空氣的混合物接觸點(diǎn)火源后出現(xiàn)有焰燃燒不少于觸點(diǎn)火源后出現(xiàn)有焰燃燒不少于5 5秒鐘秒鐘。n燃點(diǎn)對(duì)評(píng)價(jià)可燃固體和高閃點(diǎn)液體的危險(xiǎn)性具有重要意義。燃點(diǎn)對(duì)評(píng)價(jià)可燃固體和高閃點(diǎn)液體的危險(xiǎn)性具有重要意義。防火防爆技術(shù)技術(shù)

8、防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-12自燃自燃n可燃物在沒有外部火花、火焰等點(diǎn)火源的作用下，因受可燃物在沒有外部火花、火焰等點(diǎn)火源的作用下，因受熱或自身發(fā)熱并蓄熱而發(fā)生的自然燃燒現(xiàn)象，叫做自燃。熱或自身發(fā)熱并蓄熱而發(fā)生的自然燃燒現(xiàn)象，叫做自燃。n自燃現(xiàn)象按熱的來源不同又分為自燃現(xiàn)象按熱的來源不同又分為受熱自燃受熱自燃和和自熱自燃自熱自燃（本身自燃）（本身自燃）。n使可燃物發(fā)生自燃的最低溫度，叫做使可燃物發(fā)生自燃的最低溫度，叫做自燃點(diǎn)自燃點(diǎn)。n可燃物的自燃點(diǎn)愈低，火災(zāi)危險(xiǎn)性愈大?？扇嘉锏淖匀键c(diǎn)愈低，火災(zāi)危險(xiǎn)性愈大。防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉

9、2021-11-122021-11-12tT初溫氧化自燃自燃燃燒誘導(dǎo)期氧化生成熱大于向外界散失的熱量物質(zhì)自燃的溫度變化：防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.2 燃燒過程燃燒過程 氣體燃燒n氣體最容易燃燒，在火源作用下加熱到燃點(diǎn)，就能氧化分解燃燒。 液體燃燒n可燃液體通常加熱蒸發(fā)，再氣相燃燒。 固體燃燒n可分三類加熱熔化、蒸發(fā)，氣相燃燒，如石蠟、硫等。加熱分解放出氣體燃燒，如木材、橡膠等。固體表面燃燒：如木炭、焦碳、金屬燃燒，無火焰。固體液體氣體熔化蒸發(fā)分解蒸發(fā)氧化分解著火燃燒防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-

10、122021-11-12 蒸發(fā)燃燒n可燃液體如酒精、苯等，它們的燃燒就是由于液體蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸氣被點(diǎn)燃起火而形成的。蒸氣點(diǎn)燃產(chǎn)生了火焰，它放出的熱量進(jìn)一步加熱液體表面，從而促使液體持續(xù)蒸左，使燃燒繼續(xù)下去。 分解燃燒n指在燃燒過程中可燃物首先遇熱分解，再由熱分解產(chǎn)物和氧反應(yīng)產(chǎn)生火焰。木材、煤、紙等固體可燃物的燃燒屬于此類，油、脂等高沸點(diǎn)液體和蠟、瀝青等低熔點(diǎn)的固體烴類的燃燒也屬此類。 表面燃燒n不能揮發(fā)、分解或汽化的木炭、焦碳、金屬等的燃燒，燃燒過程在固體表面進(jìn)行，通常產(chǎn)生紅熱的表面，不產(chǎn)生火焰，叫表面燃僥。防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-12

11、 例：木材燃燒nT110，放出水分n110130，開始分解n130150，變色n150200，分解主要放出水和二氧化碳，不燃燒nT200，放出一氧化碳、氫、碳?xì)浠衔?，開始燃燒nT300，析出氣體最多，燃燒最激烈n分解氣體析出完，殘留木炭，表面燃燒防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.3 燃燒理論燃燒理論2.3.1 活化能理論活化能理論分子碰撞理論 碰撞 有效碰撞 鍵能 活化分子 活化能 溫度對(duì)反應(yīng)的影響活化能E1反應(yīng)熱活化能E2防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.3 燃燒理論燃燒理論

12、2.3.1 過氧化物理論過氧化物理論 分子在各種能量的作用下可以被活化。 氧分子在熱能作用下形成過氧鍵，這種基團(tuán)加在被氧化物上形成過氧化物： R-O-O-H 或 R-O-O-R 過氧化物有強(qiáng)氧化性且不穩(wěn)定，容易繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)或分解。 該理論部分解釋了燃燒可以在較低溫度下進(jìn)行的事實(shí)。防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.3 燃燒理論燃燒理論2.3.1 連鎖反應(yīng)理論連鎖反應(yīng)理論 連鎖反應(yīng)理論是由前蘇聯(lián)科學(xué)家謝苗諾夫捏出的。他認(rèn)為物質(zhì)的燃僥經(jīng)歷以下過程：n可燃物質(zhì)或助燃物質(zhì)先吸收能量而離解為自由基n自由基極其活潑，與其他分子反應(yīng)活化能很低。n自由基

13、與其他分子相互作用形成一系列連鎖反應(yīng)，將燃僥熱釋放出來。 例：ROO + RHR + ROOHR + O2 ROO 連鎖反應(yīng)歷程：n鏈引發(fā)n鏈發(fā)展n鏈終止防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.3 燃燒理論燃燒理論2.3.1 連鎖反應(yīng)理論連鎖反應(yīng)理論 例：低壓下氫的氧化n鏈引發(fā) H2 + M 2H + M n鏈發(fā)展 H + O2 OH + O O + H2 OH + H OH + H2 H2O + Hn鏈終止 H + OH + M H2O + M H + H + M H2 + M 鏈發(fā)展包括：n直鏈n連續(xù)分支鏈n稀有分支鏈n退化分支鏈防火防爆

14、技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.1 氣體燃燒速度氣體燃燒速度常見可燃?xì)怏w的火焰焰?zhèn)鞑ニ俣龋╩s-1）氣體火焰最高傳播速度可燃?xì)怏w含量/%氣體火焰最高傳播速度可燃?xì)怏w含量/%氫4.8338.5丙烷0.324.6一氧化碳1.2545丁烷0.823.6甲烷0.679.8乙烯1.427.1乙烷0.856.5爐煤氣1.7017水煤氣3.143焦?fàn)t發(fā)生煤氣0.7348.5 測試條件：管徑25.4mm，空氣混合物 常以火焰?zhèn)鞑ニ俣群饬客ǔ?，單一化學(xué)組分的氣體比復(fù)雜氣體的燃燒速度快。防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉

15、秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.1 氣體燃燒速度氣體燃燒速度 影響氣體燃燒速度的因素n濃度：稍高于化學(xué)計(jì)量濃度時(shí)燃燒速度最大。n初始溫度：溫度高速度大。n惰性氣體：有影響。n管徑、材質(zhì)、方向管徑：越小速度越慢。材質(zhì)：有影響。方向：10%甲烷空氣混合物：垂直下點(diǎn)火：75cm/s水平：65垂直上點(diǎn)火：59.5防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.1 氣體燃燒速度氣體燃燒速度火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c混合物組成的關(guān)系防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉

16、劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.1 氣體燃燒速度氣體燃燒速度火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c初溫的關(guān)系防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.1 氣體燃燒速度氣體燃燒速度火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c初溫的關(guān)系防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.1 氣體燃燒速度氣體燃燒速度惰性氣體濃度對(duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊懛阑鸱辣夹g(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-1

17、1-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.1 氣體燃燒速度氣體燃燒速度 管徑對(duì)燃燒速度的影響（甲烷/空氣混合）010203040506070809020406080100120140160180200220240 燃 燒 速 度 （cm/s）管徑 （cm） 6% 9% 12%燃燒速度隨管徑增大而增大，并趨于恒定；管徑縮小，速度變慢；管徑小至某一直徑，火焰不能傳播，此為阻火器原理。管徑燃燒速度防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.2 液體燃燒速度液體燃燒速度 液體燃燒速度取決于液體的蒸發(fā)速度。

18、 兩種表示方法：n液體燃燒直線速度，單位mm/min或cm/hn液體燃燒質(zhì)量速度，單位g/(cm2 min)或kg/(m2 h)防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.2 液體燃燒速度液體燃燒速度可燃液體的燃燒速度防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.2 液體燃燒速度液體燃燒速度 影響液體燃燒速度的因素n液體燃燒速度取決于液體的蒸發(fā)速度。蒸發(fā)所需熱量主要來自燃燒的輻射熱，所有影響蒸發(fā)的因素均影響液體燃燒速度。液

19、體熱容、蒸發(fā)潛熱、火焰輻射能力；初溫：溫度高燃燒速度快；風(fēng)速：一般風(fēng)速大加快燃燒；含水：含水石油產(chǎn)品較不含水石油產(chǎn)品燃燒慢；罐內(nèi)燃燒：l罐直徑：罐直徑：l液位：液位低燃燒快。液位：液位低燃燒快。防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.2 液體燃燒速度液體燃燒速度初溫對(duì)液體燃燒速度的影響防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.2 液體燃燒速度液體燃燒速度儲(chǔ)罐直徑對(duì)燃燒速度的影響10 cm80 cm防火防爆技術(shù)技術(shù)防

20、火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.2 液體燃燒速度液體燃燒速度風(fēng)速對(duì)液體燃燒速度的影響防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.3 固體燃燒速度固體燃燒速度 固體物質(zhì)的燃燒速度一般小于可燃?xì)怏w和液體的燃饒速度 不同組成、相同結(jié)構(gòu)的固體物質(zhì)燃燒速度差別很大：n萘的衍生物、石蠟，三硫化磷，松香等固體物質(zhì)，其燃燒過程要經(jīng)過受熱熔化、蒸發(fā)、分解氧化、起火燃燒等幾個(gè)階段，一般速度較慢。n硝基化合物、硝化纖維及其制品，因其本身含有不穩(wěn)定的

21、含氧基團(tuán)，燃燒非常劇烈。 密度： 比表面：固體物質(zhì)比表面大燃燒速度快。 含水量：防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.3 固體燃燒速度固體燃燒速度木材燃燒速度與其密度的關(guān)系防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.3 固體燃燒速度固體燃燒速度木材燃燒速度與水分的關(guān)系防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.3 固體燃燒速度固

22、體燃燒速度方木在不同斷面時(shí)的燃燒速度幾個(gè)概念幾個(gè)概念1、Heat Capacity；在；在沒有相變化和化學(xué)變化沒有相變化和化學(xué)變化的條件下，一的條件下，一定量物質(zhì)溫度每升高一度所需要的熱量。定量物質(zhì)溫度每升高一度所需要的熱量。熱容常見的表示形式：熱容常見的表示形式： 2cTbTaCP平均熱容：平均熱容： )(1221TTdTCCTTPP2.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.4 熱值與燃燒溫度（燃燒過程的熱化學(xué)）熱值與燃燒溫度（燃燒過程的熱化學(xué)）2、Heat of Reaction：以熱的形式向環(huán)境散發(fā)或從環(huán)境吸收：以熱的形式向環(huán)境散發(fā)或從環(huán)境吸收的、生成物所含能量的總和與反應(yīng)物所含能量總

23、和之間的的、生成物所含能量的總和與反應(yīng)物所含能量總和之間的差值。差值。3、Heat of Cmbustion：可燃物和助燃物作用生成穩(wěn)定產(chǎn)物：可燃物和助燃物作用生成穩(wěn)定產(chǎn)物時(shí)的化學(xué)反應(yīng)熱。時(shí)的化學(xué)反應(yīng)熱。4、Heat of Formation：化學(xué)反應(yīng)中由穩(wěn)定單質(zhì)反應(yīng)生成某：化學(xué)反應(yīng)中由穩(wěn)定單質(zhì)反應(yīng)生成某化合物時(shí)的反應(yīng)熱，稱為該化合物的生成熱?；衔飼r(shí)的反應(yīng)熱，稱為該化合物的生成熱。 5、Sandard Heat of Formation：在：在101325Pa和指定溫度下，和指定溫度下，由穩(wěn)定單質(zhì)反應(yīng)生成由穩(wěn)定單質(zhì)反應(yīng)生成lmol某物質(zhì)的恒壓反應(yīng)熱。某物質(zhì)的恒壓反應(yīng)熱。防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防

24、爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-122.4 燃燒速度及熱值燃燒速度及熱值2.4.4 熱值與燃燒溫度熱值與燃燒溫度6. Standard Heat of Combustion：在：在l01325Pa和指定溫度下，和指定溫度下，lmol某物質(zhì)被完全氧化時(shí)的恒壓反應(yīng)熱。某物質(zhì)被完全氧化時(shí)的恒壓反應(yīng)熱。手冊數(shù)據(jù)溫度一般手冊數(shù)據(jù)溫度一般298.15K；熱力學(xué)概念；熱力學(xué)概念7. 熱值n單位質(zhì)量單位質(zhì)量( (或體積）的可燃物質(zhì)在完全燃燒時(shí)所放出的熱或體積）的可燃物質(zhì)在完全燃燒時(shí)所放出的熱量稱為該物質(zhì)的發(fā)熱值，簡稱熱值。量稱為該物質(zhì)的發(fā)熱值，簡稱熱值。這是工程上的習(xí)慣概念；這是

25、工程上的習(xí)慣概念；n高熱值：高熱值：生成水蒸汽冷凝為液體生成水蒸汽冷凝為液體時(shí)的熱值。時(shí)的熱值。n低熱值：低熱值：生成水蒸汽生成水蒸汽不不冷凝為液體冷凝為液體時(shí)的熱值。時(shí)的熱值。防火防爆技術(shù)技術(shù)防火防爆技術(shù)技術(shù) 劉秀玉劉秀玉 2021-11-122021-11-12熱容與熱值的關(guān)系：熱容與熱值的關(guān)系：dTCnQTTPiiP21平均熱容與熱值的關(guān)系：平均熱容與熱值的關(guān)系：）（12TTCnQPiiP（二）燃燒熱的計(jì)算（二）燃燒熱的計(jì)算( (燃燒熱化學(xué)燃燒熱化學(xué)p162p162）1 1、蓋斯定律：在整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中保持恒壓或恒容且系統(tǒng)沒有做任、蓋斯定律：在整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中保持恒壓或恒容且系統(tǒng)沒有

26、做任何非體積功時(shí)，化學(xué)反應(yīng)熱只決于反應(yīng)的開始和最終狀態(tài)，與反應(yīng)過程何非體積功時(shí)，化學(xué)反應(yīng)熱只決于反應(yīng)的開始和最終狀態(tài)，與反應(yīng)過程的具體途徑無關(guān)。的具體途徑無關(guān)。2 2、燃燒熱的計(jì)算式、燃燒熱的計(jì)算式反應(yīng)物產(chǎn)物（)(0.0.imfiimfiPHVHVHQ3、例、例2-1：求乙醇在：求乙醇在25下的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。下的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。解：（解：（1）化學(xué)反應(yīng)式：）化學(xué)反應(yīng)式： C2H5OH（l）3O22CO2（g）3H2O（l ） （2）查表得：）查表得： molkJgCOf/51.3930)(.298.2molkJlOHf/83.2850)(.298.2molkJlOHHCf/7 .2770)(.298

27、.5200)(.298.2gOf反應(yīng)物產(chǎn)物（)(0.0.imfiimfiPHVHVHQ(3) 利用蓋斯定律得：利用蓋斯定律得： )/(8 .13660)7 .277(1 )83.285(3)51.393(20298molkJQP例例2-2：求焦?fàn)t煤氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。焦?fàn)t煤氣的組成：求焦?fàn)t煤氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。焦?fàn)t煤氣的組成：CO6.8%、 H2 57、 CH422.5%、C2H43.7、CO22.3%、 N24.7、H2O3。解：（解：（1）查表得：）查表得： molkJgCOc/0 .2830)(.298.molkJgHc/83.2850)(.298.2molkJgCHc/31.8900)(.29

28、8.4molkJgHCc/0 .14110)(.298.42（2）標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱）標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱 (283.00.068+285.830.57+ 890.310.225+1411.00.037) =434.69(kJ/mol)（三）熱值的計(jì)算（三）熱值的計(jì)算1、Calorific Value：單位質(zhì)量或單位體積的可燃物完全燃燒：單位質(zhì)量或單位體積的可燃物完全燃燒所放出的熱量。所放出的熱量。2、High Calorific Value：可燃物中的水和氫燃燒生成的水以：可燃物中的水和氫燃燒生成的水以液態(tài)存在時(shí)的熱值。液態(tài)存在時(shí)的熱值。3、Low Calorific Value：可燃物中的水和氫燃燒生成的水

29、以：可燃物中的水和氫燃燒生成的水以氣態(tài)存在時(shí)的熱值。氣態(tài)存在時(shí)的熱值。 4、質(zhì)量熱值、體積熱值、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的關(guān)系、質(zhì)量熱值、體積熱值、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的關(guān)系 對(duì)固體、液體可燃物：對(duì)固體、液體可燃物： )kJ/kg(1000MHQCm 對(duì)氣體可燃物：對(duì)氣體可燃物： )kJ/m(4 .2210003CVHQ5、門捷列夫經(jīng)驗(yàn)公式、門捷列夫經(jīng)驗(yàn)公式)(kJ/kg)(263008118. 4SOHCQH)kJ/kg(18. 4)9(6WHQQHL6、例、例2-3求求1kg木材燃燒的高、低熱值。木材的組成木材燃燒的高、低熱值。木材的組成C43、H7、O43、W 6、 A 1。解：解：)kJ/kg(1866443

30、267300438118. 4HQ)kJ/kg(1693318. 4)697(618664LQ)kJ/kg()(263008118. 4SOHCQH)kJ/kg(18. 4)9(6WHQQHL 三、燃燒溫度的計(jì)算三、燃燒溫度的計(jì)算可燃物質(zhì)燃燒時(shí)所釋放出的熱量，一部分被火焰輻射喪失，可燃物質(zhì)燃燒時(shí)所釋放出的熱量，一部分被火焰輻射喪失，而大部分則消耗在加熱燃燒產(chǎn)物上。由于可燃物燃燒所產(chǎn)而大部分則消耗在加熱燃燒產(chǎn)物上。由于可燃物燃燒所產(chǎn)生的熱量是在火焰燃燒區(qū)域內(nèi)析出的，因而生的熱量是在火焰燃燒區(qū)域內(nèi)析出的，因而火焰溫度也就火焰溫度也就是燃燒溫度。是燃燒溫度。燃料錐燃燒區(qū)1、Ideal（or Adia

31、hatic） Temperature of Combustion：在以下條件下的溫度：在以下條件下的溫度：（1）初溫：）初溫：298K（25）（燃料溫度）（燃料溫度）（2）可燃物與空氣符合化學(xué)計(jì)量比）可燃物與空氣符合化學(xué)計(jì)量比（3）完全燃燒）完全燃燒（4）燃燒前后壓力基本不變）燃燒前后壓力基本不變（5）燃燒過程絕熱）燃燒過程絕熱燃燒所釋放的熱量完全用于燃燒燃燒所釋放的熱量完全用于燃燒產(chǎn)物產(chǎn)物的升溫。的升溫。2、燃燒溫度的計(jì)算式、燃燒溫度的計(jì)算式（1）求燃燒熱（低熱值）求燃燒熱（低熱值）TPiildTCnQ298)298(TCVQPiil)25(tCVQPiiltCVQPiil（2）內(nèi)差法求燃燒

32、溫度）內(nèi)差法求燃燒溫度)(112121llllQQQQtttt3、例、例2-4：焦?fàn)t煤氣的組成見例：焦?fàn)t煤氣的組成見例2-2，試求其理論燃燒溫度。，試求其理論燃燒溫度。TPiildTCnQ298解：解：（1）由例題）由例題2-2得：得：VCO20.391m3、VH2O=1.124m3、VN2=3.356m3(2) 查表得：查表得： 3/12694mkJQlCO3/107532mkJQlH3/358234mkJQlCH3/5832142mkJQHlC例例2-2：求焦?fàn)t煤氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。焦?fàn)t煤氣的組成：求焦?fàn)t煤氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱。焦?fàn)t煤氣的組成：CO6.8%、 H2 57、 CH422.5%、C2H4

33、3.7、CO22.3%、 N24.7、H2O3?？諝庀南禂?shù)取?？諝庀南禂?shù)取1.2.(3) 焦?fàn)t煤氣的低熱值：焦?fàn)t煤氣的低熱值： )/(17120037. 058321225. 03582357. 010753068. 0126943mkJQl(4) 查表得熱容：查表得熱容： 2631025.1410258.4275.262TTCPCO26310022. 21049.1416.292TTCOPH263109502. 010226. 632.272TTCPN(5) 代入燃燒溫度計(jì)算公式得：代入燃燒溫度計(jì)算公式得：TdTTT298263)1025.1410258.4275.26(0175. 0TdTTT298