消防燃燒學培訓資料

1、消防燃燒學一、固、液體可燃物理論空氣需要量一、固、液體可燃物理論空氣需要量 C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=100%4.2212%)(2.0CCVO4.224%)(2.0HHVO4.2232%)(2.0SSVO4 .2232%32%4%12%4 .2232%4 .2232%4 .224%4 .2212%2.0）（OSHCOSHCVO21.04.2232%32%4%12%.0）（OSHCVair注意：條件不同時，摩爾體積數(shù)值不同注意：條件不同時，摩爾體積數(shù)值不同 例題例題1-1 試求試求4kg木材燃燒所需要的理論空氣量。已木材燃燒所需要的理論空氣量。已知木材的組成為：知木材的組成為：C

2、43%，H7%，O41%，N2%，W6%，A1%（質(zhì)量百分數(shù)）。（質(zhì)量百分數(shù)）。21.04.2232%32%4%12%.0）（OSHCVair421.04.2232%414%712%43Vair.0 ）（)(39.173m二、二、 氣體可燃物完全燃燒理論空氣需要量氣體可燃物完全燃燒理論空氣需要量 1m3氣體可燃物完全燃燒時各組分需要的氧氣體積氣體可燃物完全燃燒時各組分需要的氧氣體積222222)4( 23 21 21 OmnHCOSHOHOCOmn 組成：組成： CO%+H2%+CnHm%+H2S%+CO2%+O2%2222. 010)4(2321212OHCmnSHHCOVmnO21. 02

3、. 0. 0OairVV空氣需要量空氣需要量例題例題1-2 試求試求5m3焦爐煤氣燃燒所需要的理論空氣量焦爐煤氣燃燒所需要的理論空氣量.已知組成為：已知組成為：CO6.8%，H257%，CH422.5%，N24.7%,C2H43.7%, CO22.3%, H2O3% （V/V）1 .567 .34425 .2241)4(）（）（解mnHCmn）（3222.094.2010)4(212176.45mOHCmnHCOVmnair空氣消耗系數(shù)（空氣消耗系數(shù)（ ） 完全燃燒所耗用的實際空氣量與理論空氣量之比完全燃燒所耗用的實際空氣量與理論空氣量之比 一般在一般在12之間，之間， 氣態(tài)可燃物氣態(tài)可燃物

4、1.021.2 液態(tài)可燃物液態(tài)可燃物 1.11.3 固態(tài)可燃物固態(tài)可燃物 1.31.7三、實際空氣需要量三、實際空氣需要量第二節(jié)第二節(jié) 燃燒產(chǎn)物的計算燃燒產(chǎn)物的計算一、燃燒產(chǎn)物一、燃燒產(chǎn)物 二、燃燒產(chǎn)物的毒害作用二、燃燒產(chǎn)物的毒害作用 三、燃燒產(chǎn)物（煙氣）的危害性三、燃燒產(chǎn)物（煙氣）的危害性四、燃燒產(chǎn)物計算四、燃燒產(chǎn)物計算一、燃燒產(chǎn)物一、燃燒產(chǎn)物 1.1.定義定義: :由于燃燒而生成的氣、液和固體物質(zhì)由于燃燒而生成的氣、液和固體物質(zhì) 2.2.完全燃燒產(chǎn)物完全燃燒產(chǎn)物 3.3.不完全燃燒產(chǎn)物不完全燃燒產(chǎn)物 4.4.氮氧化物氮氧化物 5.5.煙煙: :由燃燒或熱解作用所產(chǎn)生的懸浮于大氣中能被人看到

5、的由燃燒或熱解作用所產(chǎn)生的懸浮于大氣中能被人看到的產(chǎn)物產(chǎn)物. . 碳氫碳氫化合物化合物裂解裂解脫氫脫氫聚合聚合環(huán)化環(huán)化1.缺氧、窒息作用缺氧、窒息作用2.毒性、刺激性及腐蝕性作用毒性、刺激性及腐蝕性作用 3.高溫氣體的熱損傷作用高溫氣體的熱損傷作用二、燃燒產(chǎn)物的毒害作用二、燃燒產(chǎn)物的毒害作用氧濃度（氧濃度（%） 對身體的危害情況對身體的危害情況1612呼吸和脈搏加快，引起頭痛呼吸和脈搏加快，引起頭痛149判斷力下降，全身虛脫判斷力下降，全身虛脫106意識不清，引起痙攣，意識不清，引起痙攣，68min死亡死亡65min致死濃度致死濃度表表1-1 氧濃度下降對身體的危害氧濃度下降對身體的危害CO2

6、（%） 對身體的危害情況對身體的危害情況3刺激，呼吸、脈搏加快，血壓升高刺激，呼吸、脈搏加快，血壓升高4頭痛，眩暈、耳鳴、心悸頭痛，眩暈、耳鳴、心悸5呼吸困難，呼吸困難，30min產(chǎn)生中毒癥狀產(chǎn)生中毒癥狀710數(shù)分鐘意識不清，出現(xiàn)紫斑，死亡數(shù)分鐘意識不清，出現(xiàn)紫斑，死亡表表1-2 不同濃度不同濃度 CO2對身體的影響對身體的影響1.毒性、刺激性及腐蝕性毒性、刺激性及腐蝕性 2.減光性減光性 3.爆炸性爆炸性三、熱煙氣的危害性作用三、熱煙氣的危害性作用（一）固、液體可燃物燃燒產(chǎn)物體積計算（一）固、液體可燃物燃燒產(chǎn)物體積計算 （二）氣體可燃物燃燒產(chǎn)物體積計算（二）氣體可燃物燃燒產(chǎn)物體積計算（三）產(chǎn)

7、物百分組成（三）產(chǎn)物百分組成 （四）產(chǎn)物密度計算（四）產(chǎn)物密度計算四、燃燒產(chǎn)物計算四、燃燒產(chǎn)物計算（一）固、液體可燃物燃燒產(chǎn)物體積計算（一）固、液體可燃物燃燒產(chǎn)物體積計算組成：組成：C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=100%/kg)(m 79. 01004 .22)281823212(3. 0. 0. 0. 0. 0.2222airNOHSOCOPOVNWHSCVVVVV33. 0222222. 0. 0. 0. 00m/(m 10079 10)2(2 2222airmnNSOOHCOVHCmnNOHSHHCOCOVVVVV（二）氣體可燃物燃燒產(chǎn)物體積計算（二）氣體可燃物燃燒產(chǎn)物體積計

8、算 組成：組成： CO%+H2%+CnHm%+H2S%+CO2%+O2%（三）（三）百分組成的計算百分組成的計算100100100100 10022222.2.2.02.02.02VVOVVNVVOHVVSOVVCOONOHSOCO)(m ) 1(21. 0)kg/(m 100791004 .22283. 0.3( . 0.22airOairNVVVNV固、液）)(m ) 1(21. 0)m/(m 100791003. 0.33( . 02.22airOairNVVVNV氣體）1. 根據(jù)體積百分組成計算根據(jù)體積百分組成計算)/(1004 .22 32 2818 64 44322222mkgON

9、OHSOCO （四）（四）密度計算密度計算2. 通過反應物中的質(zhì)量計算通過反應物中的質(zhì)量計算)/(293. 1%13.0.mkgVVAVmmVmair產(chǎn)產(chǎn)空可產(chǎn)產(chǎn)）（ 1.定義：無相變、無化學變化時，一定量物質(zhì)溫度升高一度所需定義：無相變、無化學變化時，一定量物質(zhì)溫度升高一度所需要的熱量要的熱量2.恒壓熱容恒壓熱容CP 、恒容熱容、恒容熱容CV 理想氣體：理想氣體： CP -CV =R3. 平均恒壓熱容平均恒壓熱容 在恒定壓力下，一定量的物質(zhì)在某一溫度范圍內(nèi)平均升高一在恒定壓力下，一定量的物質(zhì)在某一溫度范圍內(nèi)平均升高一度時所需要的熱量。度時所需要的熱量。均是溫度的函數(shù)均是溫度的函數(shù)第三節(jié)、熱容

10、第三節(jié)、熱容第四節(jié)第四節(jié) 燃燒溫度的計算燃燒溫度的計算假設條件假設條件 a：燃燒初始溫度為：燃燒初始溫度為298K b：可燃物和空氣按計量比進行：可燃物和空氣按計量比進行 c：燃燒是完全燃燒：燃燒是完全燃燒 d：在等壓下進行。不考慮體積膨脹：在等壓下進行。不考慮體積膨脹 e：燃燒是個絕熱過程：燃燒是個絕熱過程燃燒溫度的求算步驟：燃燒溫度的求算步驟： 1.求出求出QL 2.假定一個假定一個T1，根據(jù)公式，根據(jù)公式Ql1 3.假定一個假定一個T2，根據(jù)公式，根據(jù)公式Ql2 4.用插值法求出用插值法求出T12121llQQTTTT例例1-3 求木材的理論燃燒溫度。組成：求木材的理論燃燒溫度。組成：C

11、43%，H7%，O41%，N2%，W6%，A1%)(803.04.2212%433.2mVCOo)(856.04.22)18%62%7(3.2mVOHo)(433. 3325. 479. 04 .222%279. 03.22mVVVairONON解:(1)1kg木材完全燃燒時產(chǎn)物的體積：(2) 1kg木材完全燃燒放出的熱量：)(1693318.4)9(6)(263008118.4kJWHSOHCQl)(16458)4758. 1433. 39423. 1586. 04074. 2803. 0(19004758. 19423. 14074. 21222kJQCCClNPOHPCOP(3) 求理論

12、燃燒溫度：設溫度為1900,查表求)(164581kJQl設溫度為2000 ,查表求)(174292kJQlCt1949)1645816933(1645817429190020001900第五節(jié)第五節(jié) 不完全燃燒產(chǎn)物與產(chǎn)物的離解不完全燃燒產(chǎn)物與產(chǎn)物的離解一、不完全燃燒產(chǎn)物一、不完全燃燒產(chǎn)物 可燃固體和可燃氣體可燃固體和可燃氣體（CO、H2、CH4）二、燃燒產(chǎn)物的離解二、燃燒產(chǎn)物的離解 離解產(chǎn)物離解產(chǎn)物（CO、H2、O2、OH、H、O、C、N、NO、CH4、NH3）三、燃燒過程中產(chǎn)物離解的意義三、燃燒過程中產(chǎn)物離解的意義 （1）離解的原子和原子團作為連鎖反應的自由基，促進了燃燒發(fā)生）離解的原子和

13、原子團作為連鎖反應的自由基，促進了燃燒發(fā)生 （2）離解反應的存在降低了火焰溫度）離解反應的存在降低了火焰溫度 （3）產(chǎn)物具有很強的毒性，危及消防人員安全）產(chǎn)物具有很強的毒性，危及消防人員安全第六節(jié)、燃燒產(chǎn)物及溫室效應第六節(jié)、燃燒產(chǎn)物及溫室效應一、溫室效應的成因一、溫室效應的成因 大氣中的二氧化碳和水蒸氣吸收地球輻射的紅外射線，使大氣圈溫度大氣中的二氧化碳和水蒸氣吸收地球輻射的紅外射線，使大氣圈溫度升高。同時將部分吸收能量輻射回地球，使地球表面溫度升高的現(xiàn)象。升高。同時將部分吸收能量輻射回地球，使地球表面溫度升高的現(xiàn)象。 二氧化碳含量的升高是溫室效應的主要原因。二氧化碳含量的升高是溫室效應的主要原因。光合作用使大氣中二氧化碳含量降低光合作用使大氣中二氧化碳含量降低燃燒反應和自然界的氧化反應使二氧化碳含量升高燃燒反應和自然界的氧化反應使二氧化碳含量升高 二、大氣中二氧化碳的平衡二、大氣中二氧化碳的平衡 討論：討論：全球氣溫升高的原因？全球氣溫升高的原因？ 三、溫室效應的危害及對策三、溫室效應的危害及對策 1.海平面