第四节 物质的自燃.pptVIP

第四节 物质的自燃 一.概念 自燃是可燃物质在没有外界热源的作用下,靠物质本身内部的一系列物理化学变化而发生的自动燃烧现象. 由于自燃不需要外界的热源,所以它潜在的火灾危险性比其它类物质更大,(防范胜于救灾)所以必须特别注意. 二.植物的自燃 1.植物的自燃过程 在植物的表面附着大量的微生物,当大量堆积时就会因为内部发热而导致自燃.植物自燃过程要经历以下三个阶段.主要有生物阶段,物理化学阶段和化学阶段. (1)生物阶段 一般来说,没有干燥好的植物特别容易自燃.细菌学理论认为,水分是微生物生存和繁殖的重要条件,只要具备了一定的温度,微生物就能生存繁殖.但一个不容忽视的因素是微生物在繁殖过程中会产生大量的热,由于植物产品的导热性很差,微生物呼吸繁殖产生的热量散发不出去,便会使堆垛内温度逐渐升高,并可使温度升高到70度,此时微生物就不能继续生存,生物阶段就此终止.这一阶段往往要很长的时间. (2)物理化学阶段(吸附阶段) 微生物死亡,就不会再产生热量,但在植物产品中使温度升高的过程并没有在这一点上结束.在70度时,植物中有些不稳定的化合物开始分解,生成黄色多孔炭,这种多孔性物质比表面积很大,具有较强的吸附能力,能够吸附大量的蒸气和气体,吸附过程是一个放热过程,大而又使温度继续升高.这时堆垛的温度可升高到100度,温度升高到100度时,又有新的化合物分解炭化,生成多孔炭,新生成的多孔炭吸附气体或蒸气又可使植物堆垛温度进一步升高,可达150~200度. (3)化学阶段(氧化阶段) 当温度达到150~200度时,植物中的纤维素就开始分解并进入氧化阶段.氧化的同时放出大量的热.使温度继续升高,温度升高又促使氧化反应加快,放热量也就不断增加,如此下去,在积热不散时,就会达到植物自燃点而自行着火. 上述是植物自燃的过程,但是我们并没有经常看见植物自燃,所以它还有一个条件.到底是什么条件,我们来看一下. 2.植物自燃的条件 植物的自燃一定要满足下列两个条件才能发生,一定的湿度和一定量的堆积.要有一定的湿度是因为植物在这一湿度才能发生生物阶段;一定量的堆积是因为只有堆积才能积热,不积热就不能发生后面的两个阶段,就无从发生自燃.从这两个条件我们就可以有预防的措施. 3.预防植物自燃的基本措施 (1)控制湿度 植物在堆垛前一定要控制含水量,如果在危险湿度,必须晾干才能堆垛; (2)注意通风 堆垛不能过大,应控制堆垛的大小,且在垂直和横向应设通风孔,堆垛之间要有一定的距离,同是加强平时的检查. (3)加强检测 对植物堆垛,要设专卖人检测温度和湿度.发出冒气,塌陷,有异味及温度达到40~50度是应重点监视,温度在60度以上时,必须立即倒垛散热.倒垛时要采取防护措施,防止垛内自燃或引起飞火蔓延. 三.煤的自燃 1.煤的分类:煤根据母体物质碳化程度的不同,可将煤分为泥煤,褐煤,烟煤和无烟煤四大类. 泥煤是最”年轻”煤,也就是由植物刚刚形成的煤.在结构上,它尚留着植物的痕迹,质地疏松,吸水性强,含天然水分高达40%以上. 褐煤是泥煤经过进一步变化后所生成的,由于将热碱水染成褐色而得名.它完成了植物碳化的过程,在性质上与泥煤有很大的不同,与泥煤相比,它的密度较大,含碳量较高,氢和氧的含量较小,挥发分产率较低,它极易氧化和自燃,吸水性较强.在空气中极易风化和破碎. 烟煤是一种炭化程度较高的煤,与褐煤相比,它的挥发分较少,密度较大,吸水性较小,含碳量增加,氢和氧的含量减少,它是冶金工业和动力工业不可缺少的燃料,也是近代化学工业的重要原料. 无烟煤是矿物化程度最高的煤,也是最古老的煤,不易着火,灰分少,含硫量低,分布较广.那么煤为什么会自燃呢? 2.煤的自燃机理 (1)黄铁矿导因说 这种学说的科学根据在1866年就奠定,主要是煤层中的黄铁矿(FeS)包裹物在空气中的氧和水分的作用下可能变成铁的硫化物并放出极大的热,这种便灼烤煤炭直至自燃温度,使煤自燃. (2)微生物导因说 该学说认为煤的自燃过程由于微生物的呼吸繁殖过程而引起的,因为微生物的呼吸繁殖能助长煤中有机物氧化作用.这一学说只适用泥煤,因为只有泥煤当中才有大量的微生物. (3)煤氧复合物导因说(吸附导因说) 这是目前较认同的说法,它的主要依据是,煤的自燃是煤吸附空气中氧的结果,煤在自燃初期阶段,主要由黄铁矿氧化反应发热使煤吸附某些气体,蒸气.当煤的温度升高到60~75度以后,主要是不饱和化合物氧化放热,这阶段放热速度较快,一般认为煤温度超过60~75度,就预示即将发生自燃,不论是矿内的煤或是已开采的煤堆,一旦与大气接触,在常温下就能够与氧发生相互作用. 3.预防煤自燃的基本措施 (1)正确选择煤场 一般应选择在露天,且地势较高,平坦,干燥的地方,可以用黄泥,白灰,沙子三合土地面,最好采用水泥地面