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文檔簡介

1、工程燃燒學(xué)復(fù)習(xí)卷了第一章1、什么是燃燒?燃燒涉及哪些物理化學(xué)過程 ?燃燒是一種同時伴有放熱和發(fā)光效應(yīng)的激烈的氧化反應(yīng)。涉及物理過程:質(zhì)量傳遞、氣流運(yùn)動、組分?jǐn)U散、能量傳遞、相變、壓力變化等涉及化學(xué)過程:反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)速度、反應(yīng)程度、燃燒產(chǎn)物的生成與控制等2、燃燒哪些是有利的,哪些是不利的?(1)動力工程(2)材料生產(chǎn)、工業(yè)供熱(3)家庭供熱(4)安全與火災(zāi)(5)燃燒對環(huán)境的污染,有害氣體、溫室氣體、煙塵等前三者是有利的,后兩者是不利的3、工業(yè)燃燒工程師需要解決哪些問題?針對不同燃料的特性提出合理的燃燒方法根據(jù)生產(chǎn)工藝的具體要求研究和設(shè)計特殊性能的新型燃燒裝置研究和設(shè)計高效節(jié)能型燃燒裝置研究低噪

2、聲、低污染的燃燒技術(shù)為計算機(jī)控制的工業(yè)燃燒過程提供數(shù)學(xué)模型4、工業(yè)燃燒工程師需要解決哪些問題?針對不同燃料的特性提出合理的燃燒方法根據(jù)生產(chǎn)工藝的具體要求研究和設(shè)計特殊性能的新型燃燒裝置研究和設(shè)計高效節(jié)能型燃燒裝置研究低噪聲、低污染的燃燒技術(shù)為計算機(jī)控制的工業(yè)燃燒過程提供數(shù)學(xué)模型5、煙煤可以分為哪些小類,分類的依據(jù)是什么?貧煤、(貧瘦煤)、瘦煤、焦煤、肥煤、(1/3焦煤、氣肥煤)、氣煤、(1/2中粘煤)、弱粘煤、不粘煤、長焰煤在干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf >=10的前提下以反映粘結(jié)性的幾個指標(biāo)(粘結(jié)指數(shù)GR.I.,膠質(zhì)層最大厚度丫和奧一阿膨脹度 b)對煙煤進(jìn)行細(xì)分當(dāng)粘結(jié)指數(shù)GR.I. <

3、;=85時,用Vdaf和GR.I.來分類。當(dāng)粘結(jié)指數(shù)GR.I. >85時,用Vdaf和丫或用Vdaf和b值來分類。如按b值和丫值劃分類別有矛盾時,以丫值劃分的類別為準(zhǔn)6煤的成分表示方法和轉(zhuǎn)換關(guān)系應(yīng)用基(也稱收到基)表示方法,用下角標(biāo) arCar%+Har%+Oar%+Nar%+Sar%+Aar%+War%=100%干燥基表示方法,用下角標(biāo)dCd%+Hd%+Od%+Nd%+Sd%+Ad% =100%可燃基(也稱干燥無灰基)表示方法,用下角標(biāo) dafCdaf%+Hdaf%+Odaf%+Ndaf%+Sdaf% =100%7、煤中的水分有哪些?工業(yè)分析中的水分包括哪些?外部水分:不被燃料吸收而是

4、機(jī)械地附在燃料表面上的水在大氣中自然風(fēng)干后即可去除內(nèi)部水分:被煤粒內(nèi)部毛細(xì)孔吸附的水分,在內(nèi)部均勻分布自然風(fēng)干不能去除,在105110oC加熱后去除化合水:礦物雜質(zhì)的礦物結(jié)晶水,在 200500oC加熱后去除熱解水:有機(jī)質(zhì)中的氫和氧在干餾或燃燒后形成的水工業(yè)分析的水分包括前兩種,稱為全水分8、什么叫干餾?干餾時如何實(shí)現(xiàn)對空氣的隔絕??在隔絕空氣條件下進(jìn)行加熱,稱為干餾? 一般是往加熱爐內(nèi)通入N2等惰性氣體來實(shí)現(xiàn)對空氣的隔絕。主要起著 避免氧化的作用。9、工業(yè)分析中是如何確定 W、V、F、A的含量?? W:在110oC加熱前后測量煤樣質(zhì)量,減少量即為水分量。除以煤初始 質(zhì)量即得水分百分含量? V

5、:在850oC干餾前后測量干燥煤樣質(zhì)量,減少量即為揮發(fā)分質(zhì)量。除 以煤初始質(zhì)量即得揮發(fā)分百分含量? F:測量燃燒前后焦塊質(zhì)量,減少量即為固定碳質(zhì)量,除以煤初始質(zhì)量 即得固定碳百分含量? A:燃燒后剩下的即為灰分,測量其質(zhì)量,除以煤初始質(zhì)量即得灰分的 百分含量。10、標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量是多少?具體煤如何確定其發(fā)熱量?? 1kg標(biāo)準(zhǔn)煤的低位發(fā)熱量是-7000大卡=7000kcal=29.271MJ?具體煤的發(fā)熱量可用氧彈量熱計直接測定?具體煤的發(fā)熱量可應(yīng)用工業(yè)分析值計算?具體煤的發(fā)熱量還可應(yīng)用元素分析值計算11、用坩堝法是如何確定粘結(jié)序數(shù)的??干餾后將焦炭外形分為七個等級,稱為粘結(jié)序數(shù),來表示煤的粘結(jié)

6、性1 焦炭殘留物均為粉末2 殘留物粘著,手輕壓成粉末3 殘留物粘結(jié),手輕壓碎成小塊4 不融化粘結(jié),手指用力壓裂成小塊5 不膨脹融化粘結(jié),成淺平餅狀,表面有銀白色金屬光澤6 膨脹融化粘結(jié),表面銀白色金屬光澤,高度不超15mm7 膨脹融化粘結(jié),表面銀白色金屬光澤,高度大于15mm第二章1、為什么說石油是 工業(yè)的血液”?優(yōu)質(zhì)動力原料?汽車內(nèi)燃機(jī)車飛機(jī)輪船導(dǎo)彈火箭潤滑油?從石油中可提取幾百種有用物質(zhì),是石油化工的基本原料塑料合成纖維橡膠洗滌劑染料醫(yī)藥農(nóng)藥炸藥和化肥等等?石油化工產(chǎn)品幾乎能用于所有的工業(yè)部門,現(xiàn)代化工業(yè)離不開石油,就 像人體離不開血液一樣。2、什么是石油加工的蒸餾法??石油的蒸餾就是,將

7、原油加熱,按原油中各種組分沸點(diǎn)不同,將其分割 為多個沸點(diǎn)范圍(餾分)而提取出來的方法3、裂解法煉油過程所需壓力是多少個大氣壓?? 裂解法溫度多在400600oC,壓力為11.5MPa甚至47MPa?因此裂解法的壓力大約是1015個大氣壓,甚至4070個大氣壓4、常溫常壓下烷烴的相態(tài)跟碳原子數(shù)的關(guān)系??烷烴:分子中含14個C呈氣態(tài);分子中含516個C呈液態(tài);分子中含17個C以上為固態(tài)5、90#汽油中辛烷的含量是90%,對嗎?為什么??不對。? 90#汽油指該汽油的抗爆震性能與含異辛烷體積百分?jǐn)?shù)為90%的標(biāo)準(zhǔn)燃料相同?該標(biāo)準(zhǔn)燃料由異辛烷和正庚烷混合而成&使用柴油是不是十六烷值越高越好,為什

8、么??不是越高越好,十六烷值以40-55為宜?但當(dāng)十六烷值高于65時,會由于滯燃期太短,燃料未及與空氣均勻混合 即著火自燃,以致燃燒不完全,部分烴類熱分解而產(chǎn)生游離碳粒,隨廢 氣排出,造成發(fā)動機(jī)冒黑煙及油耗增大,功率下降。7、汽油、柴油、重油的牌號分別代表什么含義??汽油的牌號有90#、93#、97#,其牌號數(shù)值就對應(yīng)表示其辛烷值。? 柴油牌號有 10#、0#、 10#、 20#、 35#、 50#,其牌號數(shù) 值對應(yīng)表示其凝結(jié)點(diǎn)溫度值。? 重油牌號有20 #、60 #、100#、200#,牌號數(shù)值對應(yīng)表示其在 50oC 時恩式粘度值&什么叫做油的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、著火點(diǎn)??油蒸汽遇到點(diǎn)火小火

9、焰發(fā)生一閃即滅的現(xiàn)象時(閃燃),對應(yīng)的油溫稱為閃點(diǎn)?溫度繼續(xù)升高,油蒸汽遇到小火源后能夠持續(xù)燃燒而不熄滅,對應(yīng)的油溫稱為燃點(diǎn)?溫度進(jìn)一步升高,在沒有外火源的情況下,油蒸汽自發(fā)形成燃燒(稱為自燃),此時對應(yīng)的油溫稱為著火點(diǎn)(或自燃點(diǎn))9、什么是粘度,恩式粘度?如何降低重油粘度??粘度是表示流體質(zhì)點(diǎn)間摩擦力大小的一個物理指標(biāo)。粘度越大流動性越toC時200ml油流出時間 差。Et 20oC時200ml水流出時間?恩式粘度定義如下,用恩格拉粘度計可測量其數(shù)值?采用加熱的方法可降低重油的粘度10、煤轉(zhuǎn)油涉及哪些環(huán)境資源因素??制成1噸油需要34噸優(yōu)質(zhì)煤,89噸水?以一種稀缺資源去替代另一種稀缺資源沒有

10、前途;另外我國產(chǎn)煤的地方 往往水資源也不豐富?與直接燃燒相比,煤液化可以減少二氧化硫和粉塵的排放。?但煤液化生產(chǎn)過程中釋放的二氧化碳,相當(dāng)于傳統(tǒng)油品制造過程釋放量 的7倍到10倍;煤炭制成的油品在使用過程中,所產(chǎn)生的二氧化碳也相 當(dāng)于后者的兩倍第三章1、氣體燃料有什么優(yōu)點(diǎn)??氣體燃料的燃燒過程最容易控制,也最容易實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)?氣體燃料可以進(jìn)行高溫預(yù)熱,因此可以用低熱值燃料來獲得較高的燃燒溫度,有利于節(jié)約燃料,降低能耗?氣體燃料在冶金工業(yè)的燃料平衡中占有重要地位。? 2、工業(yè)上生成和使用的人造氣體燃料有哪些??煉鐵產(chǎn)生的高爐煤氣?煉焦產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣?轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣?煤氣化產(chǎn)生的發(fā)生爐煤氣

11、?重油大分子量碳?xì)浠衔锓纸猱a(chǎn)生的重油裂化氣? 3、具有毒性的煤氣成分有哪些?? 有:硫化氫(H2S)、氰化氫(氰氫酸HCN)、二氧化硫(S02)、一氧化碳(CO)、氨氣(NH3)、苯(C6H6)?硫化氫(H2S)體積百分?jǐn)?shù)達(dá)0.10.2可短時間內(nèi)置人死亡,一氧化碳(CO)體積百分?jǐn)?shù)達(dá)0.51.0可短時間內(nèi)置人死亡4、煤氣中的各氣體其干成分?jǐn)?shù)值大還是濕成分?jǐn)?shù)值大?濕成分如何換算成100宀八(X%)d (X%)w 干成分?100 (H2O)w?干成分的數(shù)值比濕成分的數(shù)值大?換算關(guān)系如下:5、已知50oC時飽和蒸汽為1234Pa,平衡狀態(tài)空氣中的水蒸氣含量是多少??水蒸氣體積百分?jǐn)?shù)如下H2O%Ps

12、P012341.013 10512.18%6、氣體燃料的發(fā)熱量如何確定?(1)由容克式量熱計直接測定(2)按各成分氣體發(fā)熱量之和計算,查附表3獲得各成分氣體的發(fā)熱量7、我國車間允許的最高CO濃度為30mg/m3,度是多少?(在 COoC時密度印205丘胎3H2% QH22OCC%時對應(yīng)允許的體積濃VtotalVtotalmco /Vtotai30 10 6kg/m3air1.205kg / m30.00249%8發(fā)生爐煤氣有哪幾種??根據(jù)氣化劑和氣化過程的不同,將發(fā)生爐煤氣分為三種-空氣發(fā)生爐煤氣,空氣為氣化劑(氣化溫度高、熱量低)-水煤氣,水蒸氣為氣化劑(熱量高,但制造工藝和設(shè)備要求復(fù)雜)-

13、混合發(fā)生爐煤氣,空氣中加入適量水蒸氣為氣化劑(避免上兩種 的缺點(diǎn),最常用),也簡稱發(fā)生爐煤氣9、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、發(fā)生爐煤氣的發(fā)熱量對比情況如何??高爐煤氣的發(fā)熱量最低(4000kJ/m3左右),發(fā)生爐煤氣其次(6000kJ/m3左 右),焦?fàn)t煤氣發(fā)熱量最大(16000kJ/m3左右)?常將焦?fàn)t煤氣與高爐煤氣或發(fā)生爐煤氣配比成混合煤氣(發(fā)熱量約8000kJ/m3)?轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)熱量比配比的混合煤氣的略低(7000kJ/m3左右)第四章1、固體或液體用C、H、O、N、S、A、W表示時,1kg燃料燃燒的理論氧氣需要量如何表示?? G0,O2 = (8C/3 + 8H -O + S) /1

14、00 (kg)C+ O2= C02C: 0= 12: 324H +02=2H2OH: 0= 4: 32S+02=S02S: 0 = 32: 322、已知理論氧氣質(zhì)量需要量GO,02,如何計算理論氧氣體積需要量LO,02 ??先計算氧氣的密度,按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)計算密度=32 / 22.4 = 1.429 (kg/m3),因此LO,02 = GO,02 /1.429 (m3)%+ 0彳 %=I一 -2CH4 6 応3、已知可燃?xì)怏w成分為 C0% + H2 % + CH4 % + C02 * Loq 2c° 2 H2100 % , 1m3可燃?xì)怏w的理論氧氣需要量 L0,O2 ?11004、已知可

15、燃?xì)怏w成分為 CO% + H2 % + CH4 % + C02 %* + 02 % =Lo°2-CO -H2 2CH4 °2100 % , 1m3可燃?xì)怏w的理論氧氣需要量 L0,O2 ?V°221100(Ln L05、1kg固體燃料燃燒,當(dāng)n>1時產(chǎn)物中氧氣、氮?dú)狻⑺羝纳闪?VO2、VN2、VH20是多少?? O要考慮過量空氣,N要考慮燃料中N和空氣中N , H2O要考慮燃料中一 22.4 N 79 ,、w和空氣中水蒸氣Vn2 _28 100 100L22.4 H22.4 Wl2 10018 100H2O Ln6 n>1時氣體燃料燃燒產(chǎn)物生成量如

16、下式,如何理解?Vn CO H2 (n m)CnHm 2H2S CO2 N2 H2O 2(m3 / m3燃 料)121(n )Lo Ih2° Ln10010021. 等式右邊中括號組成的第一項(xiàng)表示燃料中各成分燃燒后所形成的煙氣量,燃料中02已經(jīng)和可燃成分反應(yīng)不用再考慮2. 右邊第二項(xiàng)是所有空氣減去反應(yīng)的氧氣(或所有氮?dú)夂褪S嗟难鯕?,仍在煙氣中3. 右邊第三項(xiàng)是所有空氣所帶的水蒸氣7、為什么說用體積Vn來表示燃燒產(chǎn)物生成量不夠科學(xué)??因?yàn)轶w積是隨溫度變化的,在煙氣中溫度越高體積越大。由于Vn表達(dá)式中用燃料的成分體積來表示,這就意味著Vn代表的煙氣必須是跟初始燃料處在相同溫度壓力下?但

17、一般而言煙氣和初始燃料的溫度壓力狀態(tài)是不同的,另外如果在冷態(tài)條件下,煙氣中的飽和水蒸氣量將很少,不能將水都計為氣體,只有在100oC以上才全部是氣態(tài)?更科學(xué)的方法應(yīng)該用mol數(shù)或質(zhì)量9.52Vch4'9.52CH4'8、 n<1不完全燃燒且沒有氧氣剩余,產(chǎn)物中有 VCO '、VCH4 '、VH28>么相188/(V n )comp NnJuncomp 1.88v CO' .Vh?'對于完全燃燒,產(chǎn)物生成量的變化是多少?(V )100 1-88CO' 1-88H2n 丿 uncomp100? CO+0.5O2+1.88N2=CO

18、2+1.88N2? H2 +0.5O2+1.88N2=H2O+1.88N2? CH4+2O2+7.52N2=CO2+2H2O+7.52N2第七章1、燃燒過程的定義與分類定義:燃燒過程是一種復(fù)雜的物理過程和化學(xué)過程的綜合,它既有流動、擴(kuò)散、混合等物理現(xiàn)象,又有氧化還原反應(yīng),并放出光和熱的化學(xué)現(xiàn)象。燃燒過程涉及流體流動過程、傳質(zhì)過程和傳熱,簡稱:三傳一反動量傳遞(流動)熱量傳遞化學(xué)反應(yīng)混 熱 化實(shí)質(zhì):燃燒過程的進(jìn)行主要是受化學(xué)動力學(xué)影響,還是受擴(kuò)散因素的影響2、燃燒過程分類?基本分類(1)動力燃燒(動力學(xué)因素控制,預(yù)混燃燒、爆 炸): 反?擴(kuò)(2)擴(kuò)散燃燒(受流動、擴(kuò)散和物理混合因素控制,液體燃料

19、滴/蠟燭/碳粒的燃燒): 擴(kuò)?反(3) 中間燃燒:介乎兩者之間,擴(kuò)與反相 當(dāng)?其他分類標(biāo)準(zhǔn)燃燒過程類型與時間的關(guān)系穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)與空間的關(guān)系一維、二維和三維初始反應(yīng)物的混合狀態(tài)預(yù)混燃燒和非預(yù)混燃燒氣體流動狀態(tài)層流、紊流和過渡燃燒按反應(yīng)物物態(tài)均相和異相燃燒燃燒波的速度緩燃(亞音速波)、爆震(超音速波)按燃料氣體、液體和固體燃料燃燒3、為什么要掌握和研究氣體的混合規(guī)律?實(shí)際意義:氣體的混合在整個燃燒過程起著更為重要的作用;例如有焰燃燒射流是大多數(shù)工程燃燒混合的主要方式:除固體燃料有時以塊狀進(jìn)行燃燒外,其它燃料和氧化劑都是以射流形式送入燃燒空間的。前一章回顧.射流分類。根據(jù)射流環(huán)境:自由射流與受限射流

20、 I直流射流與旋轉(zhuǎn)射流 :平行射流與相交射流根據(jù)射流噴嘴:1環(huán)形射流與同軸射流根據(jù)射流流動:平面射流與圓形射流層流射流與湍流射流根據(jù)射流結(jié)構(gòu):4.自由射流的定義、流動特征?定義:流體由噴嘴流出到一個足夠大的空間后,不再受固體邊界 限制而繼續(xù)擴(kuò)散的一種流動。?流動特征:射流氣體離開噴口以后,因與外圍流體之間有速度 差,且有粘性,故產(chǎn)生紊流漩渦層,與外圍流體進(jìn)行動量和質(zhì)量交 換,導(dǎo)致各流動截面上的速度、濃度分布特征發(fā)生變化。圖軸對挪自由射渡示童罔?根據(jù)這些特征,沿射流的前進(jìn)方向,可將射流分為初始段,過渡段和自模段(充分發(fā)展段)(1) 初始段:核心區(qū)內(nèi)速度、濃度等與出口處相同,長度約4- -5d 0

21、O(2)過渡段:射流截面上軸向速度分布不斷變化直至成為正態(tài) 相似分布(3) 自模段:軸向流速呈正態(tài)相似分布;x/d°> 8-10,射流的無因次參數(shù)分布與x/d 0無關(guān)。7前一章回顧?自模段的速度場和溫度場的分布um的分布規(guī)律:Uoexp UmKucm的分布規(guī)律:U0exp Um2yx2yxKu 8292Kc 5457?射流的卷吸量:(1)0 s時,射流卷吸量:Ke dx01(2)0 s 時d°,噴出的氣體密度1de do ( )2sThring提出用當(dāng)量直徑de,代替噴口直徑 為P s,速度和動量保持恒定(為口0和 G。)1 2 1m° ms0 A0s As

22、0 d°s d非等溫射流卷吸量:441momeKe ( 0)2 x 1s d°4、.同向平行流中的自由射流的定義與流動特征。定義:噴入同向平行氣流中的射流,分單股平行射流和多股平行射流。流動特征:射流的擴(kuò)展、軸心速度的衰減和射流核的長度主要與射流流體和環(huán) 境流體之間的速度梯度有關(guān)。射流與外流間的速度梯度越大,混合速度就快; 相反,混合減緩,射流張角、速度及濃度沿軸向的變化率隨之減小,勢核長度 越大,當(dāng)二者相等時,勢核貫穿整個流場影響因素:(1)流速比2、密度5、外圍環(huán)狀射流與中心射流是如何相互影響的?隨著入的增大(外圍流速越大),勢核長度越來越小,中心射流速度衰減變快, 最

23、后被環(huán)流吸收。隨著中心流速的增大(入減小),環(huán)形射流勢核逐漸減小,速度衰減變快,直到 環(huán)形射流被中心射流完全吸收。第八章、基本概念1、濃度表示法:摩爾濃度:單位體積所含某物質(zhì)的摩爾數(shù)。mol/cm3CsV質(zhì)量濃度:單位體積所含某物質(zhì)的質(zhì)量GssVg/cm3摩爾相對濃度:某物質(zhì)的摩爾數(shù)與同一體積中各物質(zhì)的總摩爾數(shù)之比Xsns/Vn總/V心、Cs5質(zhì)量相對濃度:某物質(zhì)的質(zhì)量與同一體積中各物質(zhì)的總質(zhì)量之比fsGsG總Gs/VG總/V§ 8.1化學(xué)反應(yīng)速度工程燃燒學(xué)第八章?例題I L例在常氐下已劑空氣Ot®.K = L177X10-J (gcmY且血=億232,768(忽峪空氣其它

24、氣體),試求出 空氣中血耐SC時XgX能物理量的値中L解隸p佩、阿鳥九=啓M空:伽=仏-阻一 Q、232 XL 177X10"= 273X 10_1 (g -而占)阿=fNt 他=0. 768 X L 177 X 10-3 = 0. 904 X 10_J (g - cm-3)27工程燃燒學(xué)-第八章sMsCs0* 904 X 10283=3. 23 X 10_s (mol cm3)ns/V Cs求 XO3>XN2X s"總n總/V 5E 53 X 10'3.23 X IL282、化學(xué)反應(yīng)的種類簡事反應(yīng);由反應(yīng)物經(jīng)一步反應(yīng)直接生盧產(chǎn)物的反應(yīng).復(fù)雜反應(yīng):要經(jīng)過生成中

25、闔產(chǎn)暢的許多反應(yīng)步驟來完成.的反應(yīng),其 中每一步反應(yīng)稱為一卜基無瓦應(yīng)"(I)可逆反應(yīng)(11平行反應(yīng)a A +bB = cC+dD.* bB+cCaA 7 已D+eF(3)率聯(lián)反應(yīng)aA - bB cC(4)共紘皮應(yīng)oA* t>£3+uC2ciA JbB+dDaA+cC 一 dD(5)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)3、化學(xué)反應(yīng)速度的表示法(1)定義:是指單位時間內(nèi)由于化學(xué)反應(yīng)而使反應(yīng)物質(zhì)(或產(chǎn)物)的濃度改變W 的速率。w dC d平均速度瞬時速度(2)質(zhì)量作用定律mol/m3.s質(zhì)量作用屯律是Gill曲理和W;噺于1867年提出來的.它表述為: 對于單相化學(xué)反應(yīng),在溫度不變的條件下,任何瞬間的

26、化學(xué)反應(yīng)速度 與該瞬間的參加民應(yīng)的反應(yīng)煬濃度的舉次方的乘積咸正比,而各反應(yīng) 物濃度的方次即為化學(xué)反應(yīng)式中各反應(yīng)物的分子數(shù)。對于反應(yīng)A+bB=cC+dD化學(xué)反應(yīng)速度可表示為:式中k-化學(xué)反應(yīng)速度常數(shù),其大小直接取決于反應(yīng)溫度及反應(yīng)物的 物理化學(xué)性質(zhì).其單位與反應(yīng)級數(shù)有關(guān);6 b-等于化學(xué)反應(yīng)中相應(yīng)物質(zhì)的摩爾數(shù),而a+b=n,稱為反應(yīng) 級數(shù).對于簡單反應(yīng),反應(yīng)級數(shù)為反應(yīng)式中各反應(yīng)物農(nóng)度項(xiàng)的指數(shù)之和;對 于復(fù)雜反應(yīng),則需由實(shí)驗(yàn)來確定.對于一級反應(yīng)(n=1):反應(yīng)速度只與反應(yīng)物濃度的一次方成正比。dCA ,小W kCAdA對于二級反應(yīng)(n=2)dC2 反應(yīng)物只有一種,或CA=CB的情況W 竺kCAd

27、反應(yīng)物有兩種的情況W 蟲kCACBdn級反應(yīng):W dC kCnd一些燃料在空氣中燃燒時的反應(yīng)級數(shù)燃料煤氣fe油重油煤粉反應(yīng)級數(shù)« 21. 5-2"1-1化學(xué)反應(yīng)速度與各反應(yīng)物質(zhì)的濃度、溫度、壓力以及各物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)有 關(guān)。4、影響化學(xué)反應(yīng)速度的主要因素1. 濃度對化學(xué)反應(yīng)速度的影響根據(jù)質(zhì)量作用定律,反應(yīng)速度與各反應(yīng)物質(zhì)濃度成正比,其中濃度的方次為各反應(yīng)物質(zhì)的分子數(shù)??芍簼舛仍酱?,反應(yīng)速度越快。原因:燃燒反應(yīng)屬雙分子反應(yīng),只有當(dāng)兩個分子發(fā)生碰撞時,反應(yīng)才能發(fā)生。濃度越大,即分子數(shù)目越多,分子間發(fā)生碰撞的幾率越大。2. 溫度對化學(xué)反應(yīng)速度的影響(1) Van 'H

28、off規(guī)則:歷史上最早提出反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系(1884)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出一條近似規(guī)則,溫度每升高 10K,反應(yīng)速度大約增加2-4倍(2)阿倫尼烏斯定律:瑞典物理化學(xué)家(1889年)提出,建立在分子碰撞理論之上。阿累尼烏斯通過大量的實(shí)驗(yàn)與理論驗(yàn)證,總結(jié)出化學(xué)反應(yīng)速度與反 應(yīng)溫度的關(guān)系,有如下三種表達(dá)方式:E注意:適于基元反應(yīng)。In =;ERI+ hl ft-第九章1、著火過程是指燃料與氧化劑分子均勻混合后,從開始化學(xué)反應(yīng),溫度升高達(dá) 到激烈的燃燒反應(yīng)的一段過程。著火分類:自燃:可燃物在沒有外部火花、火焰等火源的作用下,因受熱或自 身發(fā)熱并蓄熱所產(chǎn)生的自然燃燒。(1)熱自燃:可燃物因被預(yù)先均勻加

29、熱而產(chǎn)生的著火;(2)化學(xué)自燃:可燃物在常溫下因自身的化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量造成的著火。點(diǎn)燃:由于從外部能源(如電熱線圈、電火花、熾熱質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)火火焰等)得到 了能量,致使可燃物局部受到強(qiáng)烈加熱而著火,然后燃燒傳播到整個可燃物 中。簡言之:火焰的局部引發(fā)及其相繼的傳播。也稱強(qiáng)制著火” 引燃”注意:上述著火方式,并不能恰當(dāng)?shù)胤从吵鏊鼈冎g的聯(lián)系與差別。例如化學(xué) 自燃和熱自燃都是既有化學(xué)反應(yīng)的作用,又有熱的作用;而熱自燃和點(diǎn)燃的差 別只是整體和局部的加熱不同,決不是“主動”和“受迫”的差別。所謂的“自燃”、“點(diǎn)燃”“爆炸”實(shí)質(zhì)是相同的,都是其化學(xué)反應(yīng)速率隨時間激增, 反應(yīng)過程非常迅速,只是在不同場合下

30、的叫法不同而已。2、著火條件是如果在一定的初始條件下,系統(tǒng)將不能在整個時間區(qū)段保持低溫水平的緩慢 反應(yīng)態(tài),而將出現(xiàn)一個劇烈的加速的過程,使系統(tǒng)在某個瞬間達(dá)到高溫反應(yīng) 態(tài),即達(dá)到燃燒態(tài),那么這個初始條件就是著火條件 。著火過程3、注意:(1) 系統(tǒng)達(dá)到著火條件,并不意味著已經(jīng)著火,而只是系統(tǒng)具備了著火條件;(2) 著火條件是就系統(tǒng)的初態(tài)而言的,圖中橫坐標(biāo)不是代表反應(yīng)進(jìn)行的溫度, 而是系統(tǒng)的初始溫度。(3) 著火條件不是一個簡單的初溫條件,而是化學(xué)動力學(xué)和流體力學(xué)參數(shù)的綜合體現(xiàn)。對一定種類著火條件的函數(shù)表達(dá)式下,:其著火條件可由下列 函數(shù)關(guān)系式表示: f(T°,h,P,d,u )0T0-環(huán)境溫度;h-對流換熱系數(shù);p-預(yù)混氣壓力;d-容器直徑; ux -環(huán)境氣流速度4、電火花引燃電火花點(diǎn)火的機(jī)理:一是著火的熱理論,它把電火花看作為一個外加的高溫?zé)嵩炊侵鸬碾娎碚?,火花部分的放電氣體被電離而形成活性中心,提供了進(jìn)行鏈鎖反應(yīng)的條件,由于鏈鎖反應(yīng)的結(jié)果使混

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