19、哪些物质容易发生自燃?
答:(1)氧化放热物质
油脂类物质、煤炭等物质能与空气中的氧气发生氧化反应放热,当散热条件不好时,内部热量积累,导致温度上升,当达到物质的自燃点时,就会发生自燃。一些自燃点低的物质,如黄磷、烷基铝、直接还原铁等,在常温下也能与空气中的氧快速反应,发生自燃,储存不当极易引起火灾或爆炸。
(2)分解放热物质
常温下能分解放热的物质,如硝化棉、硝酸甘油等物质,由于分子结构中含氧,所以在分解放热过程中不需外界氧气参加反应,在一定的蓄热条件下,温度逐渐上升,最后会发生自燃。
(3)聚合放热物质
化工生产中使用的一些物质具有很强的化学活性,如聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等,在一定条件下会自动聚合成高分子聚合物,反应过程大都伴随放热,如果聚合热不能散发出体系外,就会使聚合反应速度剧增,发生冲料或自燃爆炸。
(4)吸附放热物质
炭粉之类的物质,如活性炭、木炭等。在刚制成或风选、粉碎时,这些活性较强,暴露在空气中,会对空气中的各种气体成分产生物理或化学吸附,其中吸附氧时,除了产生吸附热外,吸附的氧还会与碳发生氧化反应,进一步发热,如果蓄热条件好,吸附热和氧化热的共同作用会使物质的温度升高至自燃点,从而发生自燃。
(5)发酵放热物质
一些植物纤维类物质,如稻草、籽棉、树叶、锯末等,由于内部微生物或酵素的作用,引起发酵,产生不稳定的分解产物,这些活性很强的含有不饱和键的物质,与空气中的氧反应释放热量,从而使内部温度不断升高,达到自燃温度会自燃起火。
(6)遇水自燃活性物质
一些活性物质,如碱金属、锌粉等,遇水或潮湿空气中的水分便会发生水解反应,产生可燃气体并释放热量,引起自燃。
(7)混合接触自燃物质
强氧化剂与强还原剂相混合、强酸与氧化性盐混合接触或者物质混合接触后产生具有分解爆炸特性或强氧化性的不稳定产物,都能燃烧或爆炸。
20固体可燃物有哪几种燃烧方式?
答:(1)蒸发燃烧;(可熔化的可燃性固体受热后熔融蒸发,蒸气与氧气混合发生燃烧,称为蒸发燃烧,如石蜡、松香、硫、钾、磷、沥青等的燃烧,均为蒸发燃烧。)
(2)分解燃烧;(可燃固体经火源加热发生热分解,分解出的可燃挥发物质与氧气发生燃烧反应,称为分解燃烧,如木材、纸张、煤、合成橡胶等的燃烧,均为分解燃烧。)
(3)表面燃烧;(可燃固体经火源加热,在被加热的表面上吸附氧气与可燃物质直接作用发生的燃烧,称为表面燃烧。表面燃烧是一种无焰的燃烧。表面燃烧在这个过程中可燃物受热不发生热分解和相变,如木炭、焦炭、铁、铜等的燃烧,均为表面燃烧。)
(4)阴燃;(可燃固体在空气不流通、加热温度较低或湿度较大的条件下,分解出的可燃挥发物质较少或散逸较快,发生只冒烟而无火焰的燃烧现象称为阴燃,又称熏烟燃烧。常见易发生阴燃的物质有成捆堆放的棉、麻、纸张以及锯末等。)
上述4种固体可燃物燃烧形式的划分并不是绝对的,有些固体可燃物往往包含两种或两种以上的燃烧形式,如在适当条件下,木材、棉、麻、纸张等的燃烧会明显存在分解燃烧、表面燃烧、阴燃等形式。
21、易燃、可燃物液体在燃烧过程中是液体本身在燃烧吗?
答:易燃、可燃液体在燃烧过程中并不是液体本身在燃烧,而是液体受热时蒸发出来的蒸汽被分解、氧化达到燃点而燃烧。(所以液体燃烧就是蒸发燃烧。)
22、什么是闪燃?
答:闪燃是指可燃液体挥发的蒸气与空气混合达到一定浓度时遇明火发生一闪即灭的燃烧,或者将可燃固体加热到一定温度后,遇明火发生一闪即灭的燃烧现象。液体发生闪燃的原因是易燃或可燃液体在闪燃温度下蒸发较慢,蒸气仅能维持一霎间的燃烧,无法维持稳定的燃烧,因而一闪即灭。闪燃是引起火灾事故的先兆之一,易燃或可燃液体表面产生闪燃的最低温度称为闪点。
23、什么是沸溢?
答:重质石油产品中含有水分且黏度较大,燃烧过程中产生热波向液体深层运动,水受热汽化不易挥发,形成膨胀气体使液面沸腾,沸腾的水蒸气带着燃烧的油向空中飞溅,这种现象称为沸溢。
24、常见易发生沸溢的油品有哪些?
答:有原油、重油、渣油等。
原油:没有被加工过的石油。
重油:石油提取后的重质油。
渣油:①石油工业指原油蒸馏后剩余的重质油,
②食品领域指炼制猪油或橄榄油后的固态残渣。石油渣油主要用作燃料油和化工原料,猪油渣则是传统食材但需关注健康风险。
25、原油、重油、渣油等为什么会发生沸溢?
答:我们以原油为例,其原油含有的水分以乳化水和水垫两种形式存在。在开采运输过程中,原油中的水由于强力搅拌成细小的水珠悬浮于油中而形成乳化水放置久后,油水分离,水因密度大而沉降在底部形成水垫。
发生沸溢的时长与原油的种类、水分含量有关,根据试验,含有1%水分的石油,经45~60min燃烧就会发生沸溢。
26、沸溢形成必须具备哪几个条件?
答:沸溢形成必须是油品具有形成热波的特性;油中含有乳化水;油的黏度较大。
27、什么叫喷溅?
答:在重质油品的燃烧进行过程中,当热波达到水垫时,水垫的水大量蒸发,蒸气体积迅速膨胀,把水垫上面的液体层抛向空中,向罐外喷射,这种现象叫喷溅。
一般情况下,发生喷溅的时刻要比发生沸溢晚得多,喷溅发生的时刻与油层厚度、热波移动速度以及油的燃烧线速度有关。
28、可燃气体有哪几种燃烧方式?
答:扩散燃烧和预混燃烧。
(1)扩散燃烧:可燃气体或蒸气与气体氧化剂互相扩散,边混合边燃烧的现象,称为扩散燃烧。只要控制得当,稳定的扩散燃烧不易造成火灾,即使引发火灾也较易扑救。
(2)预混燃烧:可燃气体、蒸气或粉尘预先同空气(或氧气)混合,遇火源产生带有冲击力的燃烧,称为预混燃烧,此类燃烧通常会引起爆炸,又称爆炸式燃烧或动力燃烧。预混燃烧一般发生在封闭体系中或在混合气体向周围扩散的速度远小于燃烧速度的敞开体系中。
(可燃气体的燃烧不需像固体、液体那样经过熔化、分解、蒸发等过程,而是在常温常压下就能与氧化剂相互混合扩散,当混合气体达到一定浓度后,遇到引火源即可发生燃烧或爆炸,因此,可燃气体的燃烧速率大于固体和液体的。根据燃烧前可燃气体与氧气混合情况的不同,其燃烧方式分为扩散燃烧和预混燃烧。)
29、什么是燃烧产物?
答:由燃烧或热解作用而产生的全部物质,称为燃烧产物。
30、燃烧产物可分为哪两种类别?
答:燃烧产物有完全燃烧产物和不完全燃烧产物之分。
(大部分可燃物属于有机化合物,它们主要由碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素组成,燃烧生成的气体一般有一氧化碳、氰化氢、二氧化碳、丙烯醛、氯化氢、二氧化硫等。其中完全燃烧产物是指可燃物中的碳被氧化生成二氧化碳气体、氢被氧化生成液态水、硫被氧化生成二氧化硫气体等;而燃烧生成的氧化碳、氨气、醇类、醛类、醚类等是不完全燃烧产物。)