固體燃燒ppt課件(2)(存儲版)
【正文】 只能是近似的分析。有人的解釋為 : 煤粒中心的熱分解過程進(jìn)行的速度取決于煤粒直徑的大小 , 以及周圍溫度、壓力、氣流運(yùn)動等。析出的揮發(fā)物在足夠高的溫度下 ,與周圍空間中的氧作用在煤粒附近著火燃燒 ,形成光亮的火焰 。 在實(shí)際燃燒過程中 ,H2O汽向碳表面的擴(kuò)散速度比 CO2要迅速 ,燃燒產(chǎn)物 (CO+H2)離開碳表面的速度也比 (2CO) 要迅速 ,所以說 ,碳與水蒸汽的反應(yīng)速度要比與 CO2的速度大 ,其主要原因是 : 在同樣溫度下 ,分子擴(kuò)散系數(shù) D與分子量大小成反比 ,分子量愈小 ,由分子平均速度愈大 ,而分子擴(kuò)散系數(shù)就愈大 ,因此 ,就有 : MCO2 (44)MCO(28)MH2O(18)MH2 (2) DCO2DCODH2ODH2 其反應(yīng)式 : C+H2O──CO+H2 C+CO2──CO+ CO H2O比 CO2易擴(kuò)散 , H2比 CO易擴(kuò)散 碳與 H2O的反應(yīng)是水煤氣發(fā)生爐中的主要反應(yīng) ,其反應(yīng)遇有堿金屬進(jìn)出會受到催化而加快。下面分別討論一下上述機(jī)理 : ──碳與氧的反應(yīng) 碳與氧反應(yīng)的機(jī)理是 : 首先生成中間暫態(tài)的碳氧絡(luò)合物 CxOy,這種中間絡(luò)合物再進(jìn)一步變化生成 CO 2和 CO即 : xC+(y/2)O 2── CxOy ── mCO 2+nCO 其中 CO 2與 CO的比例隨溫度的變化而變化 ,Arthur指出下列關(guān)系式 : 當(dāng) T=730～ 1170K時 , n/m=CO/CO2=2500exp(6240/T) 特征 :氧化反應(yīng)是強(qiáng)烈的放熱反應(yīng) ,氧化反應(yīng)如能強(qiáng)化 ,放熱增多 ,溫度更高 ,反應(yīng)更劇烈。 ?解吸的生成物擴(kuò)散離開表面。 第二節(jié) 碳粒燃燒速度 碳的燃燒屬于異相反應(yīng) ,異相反應(yīng)的特征是 :物質(zhì)在異相分界表面上發(fā)生反應(yīng)。 只有固體燃料的燃燒 , 是在固體與氣體之間進(jìn)行的異相擴(kuò)散燃燒。我國是以煤炭為第一能源的國家 ,固體燃料 (煤 ) 的開發(fā)與利用對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的制約作用。內(nèi)部表面為外部表面的連續(xù) ,沒有明顯的界限。 首先說明一個問題 : 異相燃燒速度與同相燃燒速度不同 : ? 異相速度 :單位時間內(nèi)單位表面上起燃燒反應(yīng)的物質(zhì)量 (Kg/) ? 同相速度 :單位時間內(nèi)單位容積內(nèi)起燃燒反應(yīng)的物質(zhì)量 (Kg/) 異相燃燒的總速度是指整個異相過程進(jìn)展的速度 , 取決于異相過程中最慢階段的速度。 ② 放熱 生成的 CO低溫時擴(kuò)散走 , 而高溫時會與碳周圍的氧反應(yīng)重新生成 CO2,放出熱量 , 其一方面在某種程度上補(bǔ)償了吸熱反應(yīng)的吸熱損失 ,可加熱碳表面 ,提高碳的燃燒反應(yīng)能力。主要是因?yàn)?: 這些裹灰 (固態(tài)生成物 )會部分地或全部地把反應(yīng)面遮蓋起來 , 使得反應(yīng)氣體只能借分子擴(kuò)散方法通過表面上被蓋的灰層到達(dá)碳表面上繼
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