防火防爆技术每日推送2

第二章燃烧与爆炸的化学热力学基础

一、学习目的与要求

通过本章的学习，使考生理解燃烧与爆炸的化学热力学基础知识，了解化学反应的基本概念和理论基础及其在火灾爆炸中的具体作用。

二、考核知识点与考核目标

（一）氧化还原反应

识记：氧化剂与还原剂、氧化数、氧化还原反应方程式的配平。

（二）反应的化学热力学基础

识记：化学热力学概述、术语和基本概念、热力学第一定律与内能、化学反应热与焓、热力学第二定律与熵、热力学第三定律与规定熵、化学反应方向与吉布斯自由能。

（三）反应的化学动力学基础

识记：反应速率、浓度对反应速率的影响、温度对反应速率的影响、活化能对反应速率的影响、催化剂对反应速率的影响。

第三章燃烧基本原理

一、学习目的与要求

通过本章的学习，使考生理解燃烧的基本概念及发生条件，了解燃烧的基本形式，掌握燃烧的基本类型、特征参数及其在安全生产中的实际意义。

二、考核知识点与考核目标

（一）理论概述

识记：燃烧的概念。

理解：燃烧的特征、燃烧的要素与条件。

（二）燃烧形式与燃烧过程

识记：燃烧形式。

理解：燃烧过程、燃烧波。

（三）燃烧类型

理解：闪燃与闪点、自燃与自燃点、着火与着火点、爆燃与发火点。

（四）燃烧特性

识记：燃烧温度与热传播、燃烧极限、消焰距离、最小点火能、着火延滞期。

理解：物质的理化特性与火灾爆炸关系。

应用：基于燃烧性气体、液体、固体的理化特性判断物质的危险性。

（五）燃烧与爆轰

识记：燃烧与爆炸及爆轰的异同、爆轰波的形成与传播、可燃气体的爆轰。

第3章 燃烧基本原理

3.1理论概述

3.1.1燃烧的概念

燃烧是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。燃烧是指某些可燃物质在较高温度时与空气或其他氧化剂进行剧烈化合时产生热量，使物体与周围空气的温度显著升高，且产生光亮和火焰的剧烈氧化现象。

3.1.2燃烧的特征

燃烧反应有如下特征：

(1)通过化学反应生成与原来完全不同的新物质。

(2)放热。

(3)发光和发烟。

3.1.3燃烧的要素与条件

1．燃烧要素

燃烧要素包括燃料、氧和火源。

2．燃烧的条件

1)燃烧的必要条件 ‘

(1)可燃物。

(2)氧化剂。

(3)着火源。

2)燃烧的充分条件

(1)一定的可燃物浓度。

(2) -定的含氧量。

(3)一定的着火源能量。

(4)相互作用：燃烧的三个基本条件需相互作用，燃烧才能发生和持续进行。

3.2.1燃烧形式

3.2燃烧形式与燃烧过程

可燃气体、液体、固体在空气中燃烧时，其燃烧形式一般有五种，即扩散燃烧、动力燃烧、蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。

(1)扩散燃烧。如氢、乙炔等可燃气体从管口处流向空气并与空气混合所发生的稳定燃烧。由于可燃气体分子和空气分子互相扩散、混合，当浓度达到可燃极限时，形成的火焰使燃烧持续下去。

(2)动力燃烧。又称混合燃烧。如果可燃气与空气（或其他氧化剂）在未点燃前已经均匀混合好，并且完全是气相，一旦遇火源即发生燃烧（爆炸），这种燃烧叫称为动力燃烧。

(3)蒸发燃烧。如酒精、汽油、乙醚等易燃液体的燃烧，这是由于液体蒸发产生的蒸气被点燃着火后，形成的火焰温度进一步加热液体表面，从而促进它的蒸发，使燃烧进行下去的现象。

(4)分解燃烧。在燃烧中伴随着分解现象的燃烧。

(5)表面燃烧。在这些固体表面与空气接触的部位上，会被点燃而生成“炭灰”，使燃烧持续下去。这些可燃物质燃烧时，一般需要使可燃物质与助燃物质相接触。

3.2.2燃烧过程

1．气体物质的燃烧过程

气体物质不需要经过蒸发，可以直接燃烧。气体在燃烧时所需要的热量仅用于氧化或分解气体和将气体加热到燃点，因此容易燃烧，而且燃烧速度快。

气体燃烧有两种形式：一是扩散燃烧；二是动力燃烧。

2．液体物质的燃烧过程

液体是一种流动性物质，没有一定形状。燃烧时，挥发性强，不少液体在常温下，表面上就漂浮着一定浓度的蒸气，遇到着火源即可燃烧。

液体种类繁多，化学成分不同，燃烧的过程也就不同。例如，汽油、酒精等易燃液体的化学成分就比较简单，沸点较低，在一般情况下就能挥发，燃烧时，可直接蒸发生成与液体成分相同的气体，与氧化剂作用而燃烧。有些化学组成比较复杂的液体燃烧时，其过程就比较复杂。例如，石油是一种多组分的混合物，燃烧时，首先逐一蒸发为各种气体组分，而后再燃烧。

3．固体物质的燃烧过程

固体的化学结构比较紧凑，有一定的形状，在常温下都以固态存在。以木材燃烧为例，解析其燃烧过程；木材主要由C、H、O元素组成，主要以纤维素分子形式存在，也有以糖、胶、酯、水等分子形式存在。木材在受热之后即产生热裂解反应，生成小分子产物。在200℃左右，主要生成二氧化碳、水蒸气、甲酸、乙酸及各种易燃气体；在200～280℃产生少量水汽及一氧化碳；在280～500℃，产生可燃蒸气及颗粒，其中以甲烷和氢气为最多，同时还释放热量，剧烈氧化，直至出现有火焰的燃烧为止；在500℃以上则主要是碳，产生的游离基对燃烧有明显的加速作用：当木材完全分解后，有火焰的燃烧就会终止，从而转入木炭无火焰燃烧阶段。