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来源:淮安优路消防培训学校

时间: 2024/1/2 14:31:40

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  一级注册消防工程师考点:几类典型物质的燃烧产物

  按照构成状态可将物质分为纯净物和混合物。由一种物质构成的称为纯净物(即只能写出一个化学分子式的),由不同物质构成的称为混合物。

  (一)高聚物的燃烧产物

  有机子化合物(简称高聚物),主要是以煤、石油、天然气为原料制得的,如塑料、橡胶、合成纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,塑料、橡胶和纤维是人们熟知的合成有机子化合物,其应用广泛且容易燃烧。

  高聚物的燃烧过程十分复杂,包括一系列的物理和化学变化,主要分为受热软化熔融、热分解、着火燃烧等阶段。其中,热分解是其燃烧的关键阶段。

  高聚物的燃烧主要是分解产物中的可燃性气体的燃烧。高聚物的燃烧与热源温度、物质的理化特性和环境氧浓度等因素密切相关。不同高聚物着火燃烧的难易程度有很大差别。

  从总体上讲,其燃烧具有发热量较高、燃烧速度较快、发烟量较大等特点,并且会在燃烧(或分解)过程中产生CO、NO,(氮氧化物)、HCL、HF、SO2&COCl2(光气)等有害气体,危害性较大。不同类型的高聚物在燃烧(或分解)过程中会产生不同类别的产物.

  只含碳和氢的高聚物,如聚乙烯、聚两稀、聚苯乙烯燃烧时有熔滴,易产生CO气体。含有氧的高聚物,如有机玻璃、赛璐珞等,燃烧时变软,无熔滴,同样产生CO气体含有氮的高聚物,如三聚氰胺甲醛树脂、尼龙等,燃烧情况比较复杂,燃烧时有熔滴,会产生CO、NO、HCN等有毒气体。含有氯的高聚物,如聚氯乙烯等,燃烧时无熔滴,有炭瘤,并产生HCl气体,有毒且溶于水后有腐蚀性。有木粉填料的酚醛树脂燃烧时会放出有毒的酚蒸气。

  (二)木材和煤的燃烧产物

  木材、煤等固体是火灾中较常见的可燃物质。它们是由多种元素组成的、复杂天然高聚物的混合物,成分不单一,并且是非均质的。

  1.木材的燃烧产物

  木材的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,由碳、氧、氢和氮等元素组成。木材的燃烧存在两个比较明显的阶段:一是有焰燃烧阶段,即木材的热分解产物的燃烧;二是无焰燃烧阶段,即木炭的表面燃烧。单块木料的燃烧行为受到多种自身因素的影响,如纹理结构、密度、含水量、比表面积等;木垛的燃烧还取决于通风状况,与木垛堆放的紧密程度有关。

  木材中的主要成分在不同温度下分解并释放挥发分,一般为:半纤维素200~260°C分解;纤维素240~350°C分解;木质素280~500°C分解。当木材接触火源时,加热到约110°C时就被干燥并蒸发出极少量的树脂;加热到130°C时开始分解,产物主要是水蒸气和二氧化碳到220~250°C时开始变色并炭化,分解产物主要是一氧化碳、氢和碳氢化合物;加热到300°C以上,有形结构开始断裂,

  在木材表面垂直于纹理方向上木炭层出现小裂纹,这就使挥发物容易通过炭化层表面逸出。随着炭化深度的增加,裂缝逐渐加宽,结果产生“龟裂”现象。此时,木材发生剧烈的热分解。

  2.煤的燃烧产物

  煤主要由C、H、O、N和S等元素组成。一般情况下,煤受热时,低于105℃,主要析出其中的吸留气体和水分;

  200~300℃时开始析出气态产物,如CO、CO2等,煤粒变软成为塑性状态;

  300~550℃时开始析出焦油和CH4及其同系物、不饱和烃及CO、CO2等气体;

  500~750℃时,半焦开始热解,并析出大量含氢较多的气体;

  760~1000℃时,半焦继续热解,析出少量氢为主的气体,半焦变成高温焦炭。

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