Превращение горючих веществ при нагревании

Горючие вещества могут различаться по составу, агрегатному состоянию и другим свойствам. Однако воспламенение и самовоспламенение их происходят аналогично. На рис. 10 показана последовательность процессов, предшествующих самовоспламенению горючих веществ и заканчивающихся горением последних.

Твердые горючие вещества в зависимости от состава и строения ведут себя при нагревании по-разному. Например, сера, стеарин, каучук плавятся и испаряются. Такие вещества, как древесина, торф, каменный уголь, бумага при нагревании разлагаются с образованием газообразных продуктов и твердого остатка — угля. Некоторые горючие вещества при нагревании не плавятся и не разлагаются. К ним относятся кокс, антрацит, древесный уголь. Жидкие горючие вещества при нагревании испаряются.

Рис. 10. Схема процессов, протекающих при горении

Таким образом, большинство горючих веществ независимо от их начального агрегатного состояния при нагревании переходит в газообразные продукты. С воздухом они образуют горючие смеси, подготовленные к горению.

Нагрев смеси горючего с воздухом приводит к тому,' что при определенной температуре Т_о начинается процесс окисления. Окисление горючих веществ сопровождается выделением тепла, которое при невысокой температуре и, следовательно, малой скорости реакции рассеивается в окружающую среду, поэтому самонагревания смеси не происходит. Только при более высокой температуре сме­си и значительной скорости окисления не все выделяющееся тепло успевает отводиться в окружающую среду, и начинается самонагревание горючей смеси. В результате самонагревания смесь без внешнего источника тепла нагревается до температуры горения Т_г, появляется пламя и возникает устойчивый процесс горения, который может продолжаться до полного выгорания вещества.

Точно так же возникает процесс горения твердых веществ, при нагревании которых не образуется смесь горючих паров или газов с воздухом. В этом случае реакция окисления протекает на поверхности горючего материала, где и возникает горение.

Теплота, выделяющаяся при горении, в основном расходуется на нагревание продуктов сгорания, некоторая же часть ее передается горючему веществу на подготовку его к горению, а часть рассеивается в окружающем пространстве.

Дата добавления: 2014-01-07