ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условия н виды горення из "Техника безопасности в химической промышленности" Горение — процесс быстрого (самоускоряющегося) химического превращения вещества, сопровождающийся интенсивным выделением тепла и излучением света. Для возникновения и развития горения необходимо взаимодействие горючего вещества, окислителя и источника (импульса) воспламенения. [c.180] Наиболее распространенный окислитель — кислород. Горение происходит также в присутствии других окислителей оксидов азота, озона, галогенов или кислорода, содержащегося в горючем продукте (взрывчатые вещества). [c.180] При горении в воздухе концентрация кислорода должна быть не ниже 14—18% (об.), и только некоторые вещества (ацетилен, этилен, водород, сероуглерод и др.) могут гореть при содержании кислорода до 10% (об.). [c.180] Для протекания горения требуется, чтобы реакция горения была экзотермической и ускорялась с повыщением температуры. Именно поэтому горение, возникнув в одной точке, способно распространиться на всю массу реагирующих веществ. [c.180] Различают гомогенное и гетерогенное горение. При гомогенном горении исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (горение газов), а при гетерогенном — различное (горение жидких и твердых продуктов). [c.180] Горение, при котором непрерывно образуется и сгорает го рючая смесь, называется установившимся. Установившееся горение может быть полным при достаточном или избыточном количестве кислорода и неполным при недостатке кислорода. [c.181] При полном горении большинства веществ образуются диоксид углерода, пары воды, азот, сернистый и фосфорный ангидрид. При неполном горении образуются токсичные, агрессивные, горючие и взрывоопасные продукты оксид углерода, спирты, кетоны, альдегиды, кислоты и другие соединения. [c.181] Горение может быть также диффузионным и кинетическим. [c.181] При диффузионном горении кислород из воздуха проникает а зону горения в результате молекулярной диффузии, обусловленной разностью парциальных давлений кислорода в воздухе и в зоне горения. Прн кинетическом горении кислород и горючее вещество поступают в зону горения в смешанном состоянии. Так горят химически однородные (гомогенные) горючие системы, в которых молекулы кислорода находятся в тесном контакте с молекулами горючего вещества. В этом случае продолжительность смесеобразования (диффузии) значительно меньше времени, необходимого для протекания химической реакции горения, и скорость процесса горения практически определяется только скоростью реакции горения. [c.181] Диффузионное горение наблюдается в основном при гетерогенном горении, когда продолжительность диффузии кислорода к горючему веществу несоизмеримо больше продолжительности протекания химической реакции в этом случае скорость горения определяется преимущественно скоростью диффузии кислорода в зону горения. Все пожары, как правило, представляют собой диффузионное горение. [c.181] Встречаются случаи, когда скорость диффузии кислорода и скорость реакции горения. соизмеримы и на процесс горения влияют как физические (скорость диффузии), так и химические (скорость реакции) факторы. [c.181] Горение газов, паров, жидких продуктов, твердых веществ, в том числе пылей, имеет свои особенности. [c.181] Горение газов гомогенное, оно может протекать как в диффузионной, так и в кинетической области в последнем случае при определенных условиях возможно взрывное и детонационное горение. [c.181] Горение твердых веществ гетерогенно-диффузионное и сопровождается, как правило, их плавлением, разложением и испарением с выделением газо- н парообразных продуктов, образующих с воздухом горючие смеси (пламенное горение). Ряд твердых веществ (кокс, технический углерод, древесный уголь) при нагревании не плавится н не разлагается для него характерно беспламенное горение. Многие твердые вещества самовозгораются. Специфичным является горение пылей. [c.182] Возможны несколько случаев горения газовых смесей. [c.182] При горении смеси горючих газов (паров) с воздухом, подаваемых с определенной скоростью к зоне горения (горелке), образуется стационарное пламя, имеющее форму конуса. Во внутренней части конуса смесь подогревается в основном до температуры воспламенения во внешней части конуса происходит горение, характер которого зависит от состава смеси. В отличие от диффузионного пламени в этом случае возможно горение и во внутренней части конуса. Если в смеси недостаточно кислорода, то во внешней части конуса продукты, образующиеся при неполном горении во внутренней части конуса, сгорают полностью. [c.182] Практический интерес представляет горение газовоздушных смесей с перемещением фронта пламени. [c.182] Фронтом пламени называется узкая зона, в которой подогревают смесь и протекает химическая реакция оба участка зоны приблизительно равны и в зависимости от скорости пламени составляют от 1—2 мм до десятых долей миллиметра (при атмосферном давлении). На зону подогрева приходится большая часть перепада температур. Температура в зоне пламени изменяется очень резко. Учитывая эти обстоятельства, а также весьма незначительную толщину фронта пламени, его можно считать поверхность, разделяющей холодную горючую смесь и нагретые продукты реакции. [c.182] При распространении пламени по однородной смеси от точечного источника поджигания в неограниченном пространстве (т. е, в середине достаточно большого сосуда) его поверхность будет иметь форму сферы с непрерывно увеличивающимся радиусом, если все направления для перемещения зоны горения равнозначны. [c.182] Распространение пламени произвольной формы, не осложненное внешними воздействиями, происходит от каждой точки фронта по нормали к его поверхности, так же как и распространение сферического пламени при центральном зажигании. Такое неосложненное горение называется нормальным, а скорость перемещения пламени по неподвижной смеси вдоль нормали к его поверхности — нормальной скоростью пламени н. [c.183] Вернуться к основной статье