固體燃燒ppt課件(2)-文庫吧資料
2025-05-12 22:05本頁面
【正文】 解 ): 煤的主要成分是焦炭 , 焦炭的燃燒速度決定了煤粒的燃燒速度。 揮發(fā)物的燃燒有兩個作用 : ? 妨礙煤焦本身的燃燒 (氧先被揮發(fā)物截去消耗掉 ) ? 加熱煤焦 ,對煤焦著火燃燒有利。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 。 此外 ,還有焦炭孔隙對燃燒過程也有影響 ,主要是反應表面增多 ,對燃燒有利。當然 ,要減少這種擴散阻力 ,常采用燃料層撥火的方式來改變這種狀態(tài) ,以加強氧氣向裸露的燃料面滲透 ,可有一定效果。裹灰肯定會抑制某些異相反應的進展。 在實際燃燒過程中 ,H2O汽向碳表面的擴散速度比 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 ,而分子擴散系數(shù)就愈大 ,因此 ,就有 : MCO2 (44)MCO(28)MH2O(18)MH2 (2) DCO2DCODH2ODH2 其反應式 : C+H2O──CO+H2 C+CO2──CO+ CO H2O比 CO2易擴散 , H2比 CO易擴散 碳與 H2O的反應是水煤氣發(fā)生爐中的主要反應 ,其反應遇有堿金屬進出會受到催化而加快。 另外 ,CO包圍在碳周圍 ,它本身的存在就影響到氧氣向碳表面的擴散作用 ,阻礙了氧氣的擴散 ,總而言之 ,氣化反應對碳燃燒過程的進展不利 ,因此應盡量減少氣化反應 ,由上述分析可見 : 減少氣化反應的關鍵在于改善碳表面附近的氣體擴散條件 ,加強 CO2的逸走與氧氣的到達碳表面 , 是強化燃燒過程的一個很重要因素。另一方面 ,截氧作用 (即 CO燃燒所需 O 2均截自于流向碳表面的氧氣流中 ) 因此減少甚至使氧氣不能直接到達碳表面 ,影響碳的燃燒速度 ,對擴散燃燒區(qū)尤為嚴重。 ──(C與 CO2的反應 ) C+CO2──2CO 吸熱反應 此反應在 t≥1200～ 1300℃ 的高溫下進行 ,溫度愈高 ,反應進行的愈劇烈 ,對燃燒過程有較大影響 ,其主要表現(xiàn)為 : ① 吸熱 : 吸熱反應的存在必然要吸收一部分熱量 , 這對碳表面來說是一個 冷卻 作用 ,會影響到碳的燃燒速度。下面分別討論一下上述機理 : ──碳與氧的反應 碳與氧反應的機理是 : 首先生成中間暫態(tài)的碳氧絡合物 CxOy,這種中間絡合物再進一步變化生成 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指出下列關系式 : 當 T=730～ 1170K時 , n/m=CO/C
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