Fiziko-kémiai alapján az égési folyamat
Fiziko-kémiai alapján az égési folyamat
A tűz égését, amely fejleszti a térben és időben, emberek számára veszélyes és okoznak anyagi kárt okozhat.
Veszélyes emberek tényezők tűz egy nyitott tüzet, szikrák, láz, mérgező égéstermékek, füst, csökkenti az oxigén tartalom, összeomlott épületek, berendezések.
Égő - gyors folyású fizikai-kémiai reakció során hőfejlődés és a füst, láng, vagy a megjelenése a pusztulás. Szokásos körülmények között végzett elégetése az oxidációs folyamatot egy vegyület vagy éghető anyagnak oxigénnel. Azonban, bizonyos anyagok (például sűrített acetilén-klorid, nitrogén, ózon) és felrobbanhat oxigén nélkül, hogy létrejöjjön a termikus és a láng. Ezért, égés lehet az eredménye a reakciók nem csak a vegyület, hanem bomlik. Az is ismert, hogy a hidrogén és sok fémet éget egy klór- atmoszférában, réz - a kén gőz, a magnézium - a szén-dioxid, stb ...
A legveszélyesebb az égés oxidációs éghető anyag atmoszferikus oxigénnel. Ebben az esetben meg kell adnunk tüzforrás, üzemanyag-ellátó rendszer, tudja jelenteni a szükséges mennyiségű energiát. A leggyakoribb gyújtóforrás olyan szikrák bekövetkezik, amikor az elektromos hibákat, fúj fém testtel, hegesztés, kovácsolás műveletek; A hő a súrlódásból eredő; technológiai fűtőberendezések; segédeszközök tűz intézkedés; adiabatikus kompressziós hő; razryadts szikra statikus elektromosság; túlmelegedés villamos érintkezők; fellépő kémiai reakciókkal hőfelszabadulási.
A melegítési hőmérséklet a különböző forrásokból. Így, a szikra fordul elő, hogy hatása fém szervek hőmérséklete akár 1900 ° C, a láng közeli egyezések. 800 ° C, a vezető dob egy csúszás öv - 600 ° C, és a parázslás elektromos kisülés hőmérséklete eléri a 10 000 ° C-on, szinte azonnal megszünteti a kémiai reakciót.
Az égési lehet teljes vagy részleges. A teljes égésű fellépő oxigén feleslegben, a reakció termékek szén-dioxid, víz, nitrogén, kén-dioxid. A tökéletlen égés zajlik oxigén hiányt, az égéstermékek ebben az esetben mérgező és gyúlékony anyagok - a szén-monoxid, alkoholok, ketonok, aldehidek, stb A teljes égésű éghető anyag igényel egy bizonyos mennyiségű levegőt: 1 kg fa - 4,18, tőzeg - 5. 8, propán - 23,8 m3.
Az égési folyamat úgy is gondolhatunk a következő. Hideg forró közeg bevezetésével a hő impulzus melegítjük, van intenzív oxidációja éghető közegben oxigénnel és további exoterm. Ez viszont azt eredményezi, hogy a fűtés a szomszédos réteg éghető anyag, amely szintén fut egy intenzív kémiai reakció. Az ilyen réteges üzemanyag égés történik anyag mozgása az égési zónában; A sebesség ennek a mozgás határozza meg a intenzitása az égési folyamat, és egy fontos jellemzője. A folyamat a réteg a fűtési, oxidáció és égés folytatódik mindaddig, amíg az üzemanyag kimerül a teljes anyagmennyiség.
Egy keskeny zóna, amelyben a fűtött anyag és egy kémiai reakció, az úgynevezett lángfront.
Éghető rendszerek lehetnek kémiailag homogén vagy heterogén. Egy kémiailag homogén rendszer - keveréke az éghető gázok, gőzök vagy porok a levegőből, amelyben a tüzelőanyag egyenletesen elkeverjük anyag és a levegő. Égő az ilyen rendszerek az úgynevezett homogén. A kémiailag heterogén rendszerek éghető és levegő nem kevert, és van egy interfész. Ez leggyakrabban szilárd tüzelőanyagok és égési nevezzük heterogén.
Teljes égését éghető arányú n idő áll a szükséges idő az előfordulása közötti érintkezés éghető és oxigén τk. és az időt, amely alatt a kémiai maga, τx oxidációs reakció
Attól függően, hogy az arány a két kifejezés különböztetünk diffúziós égés és kinetikai. Amikor égő szilárd gyúlékony anyagok szükséges idő penetráció (diffúzió) az oxigén a felület az anyag, sokkal hosszabb kémiai reakció, így a teljes sebességét égési teljesen a sebessége határozza meg az oxigén diffúzióját az éghető anyag. Égő ilyen anyagok leggyakrabban megtalálható a tűz és diffúziós. Combustion, a sebesség, amely a sebessége határozza meg a kémiai reakció, az úgynevezett kinetikus. Ez a fajta jellemző homogén égési üzemanyag rendszerek.
Különbséget kaloriméter, az elméleti és a tényleges égési hőmérsékletet.
A kalorimetriás égési hőmérséklet az a hőmérséklet, amelynél a felmelegített termék teljes égés, ha az összes felszabaduló hőt fogyasztott a melegítési lépést, a levegő mennyiségét elméletileg szükséges egyenlő, teljes égést az anyagok és a kezdeti hőmérséklet 0 ° C-on hőveszteség nullának. Ha a kiindulási hőmérsékletet a tüzelőanyag és a levegő, 0 ° C, a hőmérséklet a égési kalorimetriás
ahol Qn - fűtőérték egy gyúlékony anyag, kcal / kg; V - az a térfogat az égéstermékek, m3 / kg; c - az átlagos térfogati hőkapacitása az égéstermékek, kcal / m3 · C.
Következésképpen, kalorimetriás égés hőmérséklete függ a tüzelőanyag tulajdonságait az anyag, és nem függ annak mennyiségét. Az elméleti égési hőmérséklet lehetővé teszi a hőveszteséget az égés során, hogy a disszociációt. A kaloriméter égési hőmérséklet a legmagasabb az éghető anyag és használják a minőségi értékelést. A valóságban mindig vannak meg égő hőveszteséget sugárzás, a túlzott felmelegedése a levegő és a környezet.
A tényleges égési hőmérséklet - a hőmérséklet a tűz. Megkülönböztetni külső és belső hőmérséklet a tűz. külső tűz hőmérséklete - láng hőmérséklete és a belső - a füst szobahőmérsékleten. Aktuális hőmérséklet alatt kialakuló tűz miatt a hő veszteség a környezet, fűtés égési termékek és kiegészítők
mindig kisebb, mint az elméleti és 30 50%. Például, az elméleti égési hőmérséklete tüzelőanyag 1730 ° C és 1400 ° C tényleges.
A keveréket a gyúlékony gázok és gőzök egy oxidálószerrel képes égő csak egy bizonyos tüzelőanyag-tartalmukat.
Az a legkisebb koncentráció éghető gáz, és ezáltal ez már lehetséges égő, az úgynevezett az alsó robbanási határérték (ARH). A legmagasabb koncentráció, amelynél egy másik lehetséges égési nevezett felső gyulladási határ (VKPV). A koncentráció tartomány belül fekvő ezeket a határokat, az úgynevezett gyújtás területen. Gyulladás - ezt a gyújtást (égés kezdete), kiegészítve az a láng. Ez a stabil égés hosszú ideig, nem hagyja abba, és eltávolítása után a gyújtóforrás. Az értékek az alsó és a felső határértékek a gyújtás tulajdonságaitól függ a gáz, gőz és por-levegő keverékek, a tartalom az éghető keverék az inert anyagok. A hozzáadott olyan éghető keverékkel inert gáz csökkenti a gyújtás régióban, és végül teszi gyúlékony. Jelentősen szűk határok gyújtás bizonyos szennyeződéseket, hogy késleltetik égési reakció. A legaktívabb ezek halogénezett szénhidrogének. Mindkét említett tulajdonságokat használjuk, hogy állítsa le az égési. Feszültségcsökkentő elegyet atmoszféra alatti nyomás is csökkenti a gyújtás régióban, és egy bizonyos nyomást, az elegy nem gyúlékony. Nyomásának növelésével az éghető keverék kitágul gyújtás régióban, de általában elhanyagolható. Hőmérsékletének növelésével az éghető keverék kitágul gyújtást régióban. A robbanási határ is befolyásolja az áramforrást a gyújtást.
Különböztesse nem csak a koncentráció, hanem a hőmérséklet határait gyújtást.
Hőmérséklet határérték gyújtás pára ilyen anyagok úgynevezett tüzelőanyag-hőmérséklet, amely a telített gőz koncentrációját formában megfelelő alsó vagy felső koncentráció-határérték gyújtást. Lobbanáspont hívják a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen az anyag kezd világítani vagy parázslik, és továbbra is égnek vagy parázslik eltávolítása után gyújtóforrás. Lobbanáspont jellemzi azt, hogy a gyógyszer az önálló égés. Ha a gyulladási hőmérsékletét az anyag nincs jelen, akkor tartozik a nem gyúlékony vagy nem gyúlékony.
Gyorsítása az oxidációs reakció alatt a hőmérséklet hatására vezet öngyulladás. Ellentétben a gyújtási folyamat, amely megvilágítja csak egy korlátozott része a hangerő - felület öngyulladási fordul elő a teljes anyagmennyiség. Az öngyulladási hőmérséklet értendő a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyre az anyagot kell felmelegíteni eredménye további önoxidációs meggyújtjuk. Self-gyújtás csak akkor lehetséges, ha az összeg a keletkező hőt az oxidációs folyamat, meghaladja a visszatérés a hőt a környezetbe.
öngyulladási hőmérséklete nem állandó az ügynök, mert nagymértékben függ a feltételeket annak meghatározására. Összehasonlító adatok vizsgálati berendezést és eljárást meghatározására öngyulladási hőmérséklete gázok és gőzök standardizált (GOSZT 13920-68). Határozza meg a standard módszer a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyre egyenletesen el kell melegített elegyének gázok és gőzök a levegő lángra bevezetése nélkül bele egy külső gyújtóforrás, nevezzük a standard öngyulladási hőmérséklet.
Mozgás öngyulladási - spontán égés, azaz, égés eredményeként önmelegedő befolyásolása nélkül gyújtóforrás ... A különbség a öngyújtó és öngyulladási hőmérséklet a legnagyobb. Auto-gyulladási környezeti hőmérsékleten, és fel kell melegíteni az öngyulladási anyaga kívül.