一、燃燒及燃燒條件
1. 燃燒的含義
燃燒是可燃物與氧化劑(氧氣或空氣)發生的一種發光發熱的化學反應,是在單位時間內產生的熱量大于消耗熱量的反應。燃燒具有兩個特征:①有新的物質產生,即燃燒是化學反應;②燃燒過程中伴隨有發光發熱現象。
燃燒必須同時具備下列三個條件:
① 可燃物,如木材、乙醇、甲烷、乙烯等;
② 氧化劑,常見的為空氣和氧氣;
③ 點火源,即點火源,如撞擊、摩擦、明火、火花、高溫氣體、光和射線等。
可燃物、助燃物和點火源構成燃燒的三要素,即三角形原理,見圖2-1。缺少其中任何一個,燃燒便不能發生。對于已經進行著的燃燒,若消除其中任何一個條件,燃燒便會終止。
二、燃燒的種類
1. 閃燃
各種液體的表面都有一定量的蒸汽存在,蒸汽的濃度取決于該液體的溫度。閃燃是在液體表面能產生足夠的可燃蒸氣,遇火能產生一閃即滅的燃燒現象。引起閃燃時的最低溫度叫做閃點。閃點這個概念主要適用于可燃性液體,某些固體如棒腦和萘等,也能在室溫下揮發或緩慢蒸發,因此也有閃點。在閃點的溫度下,液體蒸發產生的蒸汽還不多,所以閃爍一下就滅了。但閃燃往往是著火的先兆,當可燃液體溫度高于其閃點時在一定條件下存在被火點燃的危險。
2. 自燃
自燃是可燃物質自發的著火燃燒,通常是由緩慢的氧化作用而引起,即物質在無外部火源的條件下,在常溫中自行發熱,由于散熱受到阻礙,使熱量積蓄逐漸達到自燃點而引起的燃燒。自燃又可以分為受熱自燃和自熱自燃。可燃物質在外部熱源作用下,使溫度升高,當達到其自燃點時,即著火燃燒,這種現象稱為受熱自燃。在工業生產中,可燃物由于接觸高溫表面、加熱、烘烤過度或沖擊摩擦等,均可導致的自燃就屬于受熱自燃。而自熱自燃是指某些物質在沒有外來熱源影響下,由于物質內部所發生的化學、物理或生化過程而產生熱量,這些熱量在適當條件下會逐漸積聚,導致溫度上升,達到自燃點而燃燒。造成自熱自燃的原因有氧化熱、分解熱、聚合熱、發酵熱等。自熱自燃的物質常見的有自燃點低的物質,例如磷化氫;遇空氣、氧氣發熱自燃的物質,如油脂類、缽粉、鋁粉、金屬硫化物、活性炭;自然分解發熱的物質,如硝化棉;易產生聚合熱或發酵熱的物質,如植物類產品、濕木屑等。自熱自燃和受熱自燃都是在不接觸明火的情況下“自動”發生的燃燒,它們的區別在于熱的來源不同。引起自熱自燃的熱來源于物質本身的熱效應,而引起受熱自燃的熱來自于外部的熱源,因此它們的起火特點也不同。一般來說自熱自燃大都從內向外燃燒,而受熱自燃往往從外向內燃燒。