可燃固體燃燒

可燃固體燃燒第一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體燃燒概述一、固體燃燒的形式（一）蒸發(fā)燃燒（二）表面燃燒（三）分解燃燒（四）熏煙燃燒（陰燃）（五）轟燃（六）異相和同相燃燒第二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體燃燒概述一、固體燃燒的形式（一）蒸發(fā)燃燒火源加熱——熔融蒸發(fā)——著火燃燒（關(guān)鍵階段）例如：硫、磷、鉀、鈉、蠟燭、松香、瀝青等火源加熱——升華——著火燃燒例如：樟腦、萘等第三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體燃燒概述一、固體燃燒的形式（二）表面燃燒在可燃固體表面上，由氧和物質(zhì)直接作用而發(fā)生的燃燒現(xiàn)象。例如：木炭、焦炭、鐵、銅等（三）分解燃燒火源加熱——熱分解——著火燃燒（關(guān)鍵階段）例如：木材、煤、合成塑料、鈣塑材料等第四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體燃燒概述一、固體燃燒的形式（四）熏煙燃燒（陰燃）定義：某些物質(zhì)在堆積或空氣不足的條件下發(fā)生的只冒煙而無(wú)火焰的燃燒現(xiàn)象。例如：紙張、鋸末、纖維織物、纖維素板、膠乳橡膠以及某些多孔熱固性塑料等第五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體燃燒概述一、固體燃燒的形式（五）轟燃定義：可燃固體析出的可燃揮發(fā)份遇火源所發(fā)生的爆炸式燃燒。分類：粉塵爆炸、炸藥爆炸、轟燃等例如：賽璐珞、聚氨酯等第六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、固體燃燒的形式（六）異相和同相燃燒異相燃燒（非均相）：可燃物與氧化劑處于固、氣兩種不同狀態(tài)時(shí)的燃燒現(xiàn)象。同相燃燒（均相）：可燃物與氧化劑都處于氣相狀態(tài)時(shí)的燃燒現(xiàn)象。第一節(jié)固體燃燒概述第七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體燃燒概述一、固體燃燒的形式（一）蒸發(fā)燃燒（二）表面燃燒（三）分解燃燒（四）熏煙燃燒（陰燃）（五）轟燃（六）異相和同相燃燒第八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、評(píng)定固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)（一）熔點(diǎn)、閃點(diǎn)和燃點(diǎn)（二）熱分解溫度（三）自燃點(diǎn)（四）比表面積（五）氧指數(shù)第一節(jié)固體燃燒概述第九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、評(píng)定固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)（一）熔點(diǎn)、閃點(diǎn)和燃點(diǎn)（二）熱分解溫度可燃固體受熱發(fā)生分解的初始溫度。第一節(jié)固體燃燒概述幾種可燃固體的熱分解溫度與燃點(diǎn)的關(guān)系固體名稱熱分解溫度(oC)燃點(diǎn)(oC)固體名稱熱分解溫度(oC)燃點(diǎn)(oC)硝化棉40180棉花120210賽璐珞90~100150~180木材150250~295麻107150~200蠶絲235250~300第十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、評(píng)定固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)（三）自燃點(diǎn)第一節(jié)固體燃燒概述常見(jiàn)高分子物質(zhì)的自燃點(diǎn)物質(zhì)名稱自燃點(diǎn)(oC)物質(zhì)名稱自燃點(diǎn)(oC)物質(zhì)名稱自燃點(diǎn)(oC)棉花255聚乙烯349聚酰胺424報(bào)紙230聚氯乙烯454醋酸纖維素475白松260有機(jī)玻璃450~462硝酸纖維素141第十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、評(píng)定固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)（四）比表面積（五）氧指數(shù)定義：在規(guī)定條件下，剛好維持物質(zhì)燃燒時(shí)的混合氣體中最低氧含量的體積百分?jǐn)?shù)。第一節(jié)固體燃燒概述易燃難燃高難燃(不燃)氧指數(shù)范圍＜2222~27＞27第十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、評(píng)定固體火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)（一）熔點(diǎn)、閃點(diǎn)和燃點(diǎn)（二）熱分解溫度（三）自燃點(diǎn)（四）比表面積（五）氧指數(shù)第一節(jié)固體燃燒概述第十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體著火燃燒理論一、固體引燃條件和引燃時(shí)間二、固體火焰?zhèn)鞑ダ碚撊?、固體著火和燃燒的影響因素（一）外界火源或外加熱源（二）固體材料的性質(zhì)

（三）固體材料的形狀尺寸及表面位置

（四）外加環(huán)境因素第十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體著火燃燒理論三、固體著火和燃燒的影響因素（一）外界火源或外加熱源點(diǎn)火源必須處于可燃揮發(fā)份的氣流之內(nèi)才能使固體引燃。加熱速率越大，固體越容易被引燃。第十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體著火燃燒理論三、固體著火和燃燒的影響因素（一）外界火源或外加熱源（二）固體材料的性質(zhì)熔點(diǎn)熱分解溫度氣化熱（LV）燃燒熱熱慣性（kρc）第十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體著火燃燒理論三、固體著火和燃燒的影響因素（一）外界火源或外加熱源（二）固體材料的性質(zhì)

（三）固體材料的形狀尺寸及表面位置比表面積大，增大與氧氣接觸機(jī)會(huì)，容易點(diǎn)燃；薄物體表面導(dǎo)熱能力強(qiáng)，比厚物體容易著火燃燒。相同材料、相同外界條件，位置不同引起燃燒速度的不同。第十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、固體著火和燃燒的影響因素（三）固體材料的形狀尺寸及表面位置第十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體著火燃燒理論三、固體著火和燃燒的影響因素（四）外加環(huán)境因素1、風(fēng)速2、壓力3、氧濃度4、環(huán)境溫度第十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、固體著火和燃燒的影響因素（四）外加環(huán)境因素1、風(fēng)速00.21.010風(fēng)速(m/s)104.01.00.4火焰?zhèn)鞑ニ俣?mm/s)第二十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、固體著火和燃燒的影響因素（四）外加環(huán)境因素2、壓力0101001000壓力(KPa)100101.0火焰?zhèn)鞑ニ俣?mm/s)第二十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、固體著火和燃燒的影響因素（四）外加環(huán)境因素3、氧濃度火焰?zhèn)鞑ニ俣?mm/s)100%O262%O246%O200.21.010風(fēng)速(m/s)104.01.00.4第二十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、固體著火和燃燒的影響因素（四）外加環(huán)境因素3、氧濃度0101001000壓力(KPa)100101.0火焰?zhèn)鞑ニ俣?mm/s)100%O262%O246%O2第二十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、固體著火和燃燒的影響因素（四）外加環(huán)境因素4、環(huán)境溫度10102103104預(yù)熱時(shí)間(s)101.00.10.01火焰?zhèn)鞑ニ俣?mm/s)0kW/m28kW/m213kW/m219kW/m2第二十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)固體著火燃燒理論一、固體引燃條件和引燃時(shí)間二、固體火焰?zhèn)鞑ダ碚撊⒐腆w著火和燃燒的影響因素（一）外界火源或外加熱源（二）固體材料的性質(zhì)

（三）固體材料的形狀尺寸及表面位置

（四）外加環(huán)境因素第二十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)二、煤、植物、涂油物的自燃（一）與水作用發(fā)生自燃的物質(zhì)（二）在空氣中能自燃的物質(zhì)（三）相互接觸能自燃的物質(zhì)（四）與氧化劑混合在摩擦或撞擊下能著火或爆炸的可燃固體（一）煤的自燃（二）植物自燃（三）涂油物的自燃第二十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)（一）與水作用發(fā)生自燃的物質(zhì)1、活潑金屬：堿金屬和某些堿土金屬2Na+2H2O→NaOH+H2↑+371.5kJ2H2+O2→2H2O+438.6kJ第二十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日Na第二十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)（一）與水作用發(fā)生自燃的物質(zhì)1、活潑金屬：堿金屬和某些堿土金屬2Na+2H2O→NaOH+H2↑+371.5kJ2H2+O2→2H2O+438.6kJ2、金屬氫化物：氫化鋰、氫化鈉等

NaH+H2O→NaOH+H2↑+132.2kJ3、硼烷：

B2H6+6H2O→2H3BO3+6H2↑+418.4kJ第三十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)（一）與水作用發(fā)生自燃的物質(zhì)4、金屬磷化物：

Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3↑

Zn3P2+6H2O→3Zn(OH)2+2PH3↑5、金屬碳化物：

CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑

Al4C3+12H2O→4Al(OH)3+3CH4↑

K2C2+2H2O→KOH+C2H2↑

第三十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日6、金屬粉末Zn+H2O→ZnO+H2↑Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2↑2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2↑Mg(OH)2+2Al(OH)3→3Mg(AlO2)2+4H2O第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)（一）與水作用發(fā)生自燃的物質(zhì)第三十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日7、保險(xiǎn)粉8、遇水自燃反應(yīng)的共同特點(diǎn)：（1）放出可燃?xì)怏w；（2）釋放大量熱量。第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)（一）與水作用發(fā)生自燃的物質(zhì)第三十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)（二）在空氣中能自燃的物質(zhì)第三十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)（二）在空氣中能自燃的物質(zhì)1、黃磷4P+5O2→2P2O52、烷基鋁：主要有三乙基鋁、三異丁基鋁

(C2H5)3Al+3H2O→Al(OH)3+3C2H6↑2C2H6+7O2→4CO2+6H2O第三十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、硝化纖維素2NO+O2→2NO2

2NO2+H2O→HNO3+HNO2第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)（二）在空氣中能自燃的物質(zhì)第三十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)（三）相互接觸能自燃的物質(zhì)強(qiáng)氧化劑強(qiáng)還原劑1、乙炔和氯氣混合C2H2+Cl2→2HCl+2C2、甘油遇高錳酸鉀

6KMnO4+2C3H5(OH)3→MnO+6KOH+6CO2+5H2O+[O]第三十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、甲醇遇過(guò)氧化納3Na2O2+CH3OH→2Na2O+CO2+2H2O4、松節(jié)油遇濃硫酸和濃硝酸的混合物

56HNO3（濃）+C10H16→10CO2+36H2O+56NO2第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)（三）相互接觸能自燃的物質(zhì)強(qiáng)氧化劑強(qiáng)還原劑第三十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第四十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、易自燃的化合物與單質(zhì)（四）與氧化劑混合在摩擦或撞擊下能著火或爆炸的可燃固體1、硫與氯酸鉀混合受撞擊會(huì)爆炸

2KClO3+3S→2KCl+3SO2

2、過(guò)氧化納（或高錳酸鉀）與硫粉混合后摩擦立即燃燒

2Na2O2+S→2Na2O+SO2第四十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3、氯酸鉀與紅磷混合，稍一摩擦立即燃燒

5KClO3+6P→5KCl+3P2O54、金屬過(guò)氧化物與易燃固體混合，在水的作用下會(huì)自行著火Na2O2+S+H2O→NaOH+SO2

一、易自燃的化合物與單質(zhì)（四）與氧化劑混合在摩擦或撞擊下能著火或爆炸的可燃固體第四十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日深圳清水河爆炸案第四十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第四十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃一、易自燃的化合物與單質(zhì)二、煤、植物、涂油物的自燃（一）與水作用發(fā)生自燃的物質(zhì)（二）在空氣中能自燃的物質(zhì)（三）相互接觸能自燃的物質(zhì)（四）與氧化劑混合在摩擦或撞擊下能著火或爆炸的可燃固體（一）煤的自燃（二）植物自燃（三）涂油物的自燃第四十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃二、煤、植物、涂油物的自燃共同特點(diǎn)：（1）在一定條件下，它們都與氧發(fā)生緩慢氧化反應(yīng)，同時(shí)放熱；（2）自燃是一個(gè)緩慢過(guò)程；（3）在儲(chǔ)存過(guò)程中散熱條件不好。第四十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃二、煤、植物、涂油物的自燃（一）煤的自燃1、煤自燃原因（1）吸附作用（2）黃鐵礦的氧化作用（3）泥煤中微生物作用（4）通風(fēng)不好，熱量蓄積第四十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃二、煤、植物、涂油物的自燃（一）煤的自燃2、煤自燃學(xué)說(shuō)（1）黃鐵礦導(dǎo)因?qū)W說(shuō)（2）細(xì)菌導(dǎo)因?qū)W說(shuō)（3）酚基作用學(xué)說(shuō)（4）煤氧復(fù)合作用學(xué)說(shuō)第四十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（1）黃鐵礦導(dǎo)因?qū)W說(shuō)該學(xué)說(shuō)最早由英國(guó)人（Plolt和Berzelius）于十七世紀(jì)提出，是第一個(gè)試圖解答煤自燃原因的學(xué)說(shuō)。它認(rèn)為煤的自燃是由于煤層中的黃鐵礦（FeS2）與空氣中的水分和氧相互作用放出熱量而引起，其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程推斷如下：2FeS2+2H2O+7O2→2FeSO4+2H2SO4+Q1（1）硫酸亞鐵（FeSO4）在潮濕的井下環(huán)境中，可被氧化生成硫酸鐵，即Fe2（SO4）3，其化學(xué)反應(yīng)如下式：12FeSO4+6H2O+3O2→4Fe2（SO4）3+4Fe（OH）3+Q2（2）硫酸鐵（Fe2（SO4）3）在潮濕的環(huán)境中作為氧化劑又可和黃鐵礦發(fā)生反應(yīng)：FeS2+Fe2（SO4）3+3O2+2H2O→3FeSO4+2H2SO4+Q3（3）第四十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（1）黃鐵礦導(dǎo)因?qū)W說(shuō)以上化學(xué)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)（Q1、Q2、Q3分別代表各反應(yīng)釋放的熱量）。另外，黃鐵礦在井下潮濕的環(huán)境里被氧化產(chǎn)生SO2、CO2、CO、H2S等氣體的反應(yīng)，也都是放熱反應(yīng)。因此在蓄熱條件較好時(shí)，這些熱量將使煤體升溫達(dá)到煤氧化反應(yīng)所需溫度，導(dǎo)致煤的自熱與自燃。黃鐵礦另一促使煤體氧化的物理作用是：當(dāng)其自身氧化時(shí)，體積增大，對(duì)煤體產(chǎn)生脹裂作用，使得煤體裂隙擴(kuò)大、增多，與空氣的接觸面積增加，導(dǎo)致氧氣更多地滲入。此外，硫的著火點(diǎn)溫度低，在200℃左右，易于自燃；FeS2產(chǎn)生的H2SO4使煤體處于酸性環(huán)境中，亦能促進(jìn)煤的氧化自燃。黃鐵礦學(xué)說(shuō)曾在十九世紀(jì)下半葉廣為流傳，但隨后大量的煤炭自燃實(shí)踐證明，大多數(shù)的煤層自燃是在完全不含或極少含有黃鐵礦的情況下發(fā)生的。該學(xué)說(shuō)無(wú)法對(duì)此現(xiàn)象作出解釋，具有一定的局限性。第五十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）細(xì)菌導(dǎo)因?qū)W說(shuō)該學(xué)說(shuō)是由英國(guó)人帕特爾（Potter·M·C）于1927年提出，他認(rèn)為在細(xì)菌的作用下，煤體發(fā)酵，放出一定熱量，這些熱量對(duì)煤的自燃起了決定性的作用。后來(lái)（1934年）有的學(xué)者認(rèn)為煤的自燃是細(xì)菌與黃鐵礦共同作用的結(jié)果。1951年波蘭學(xué)者杜博依斯（Dubois·R）等人在考查泥煤的自熱與自燃時(shí)指出：當(dāng)微生物極度增長(zhǎng)時(shí)，通常伴有放熱的生化反應(yīng)過(guò)程。30℃以下是親氧的真菌和放線菌起主導(dǎo)作用（使泥煤的自熱提高到60～70℃是由于放線菌作用的結(jié)果）；60～65℃時(shí)，親氧真菌死亡，嗜熱細(xì)菌開(kāi)始發(fā)展；72～75℃時(shí)，所有的生化過(guò)程均遭到破壞。為考察細(xì)菌作用學(xué)說(shuō)的可靠性，英國(guó)學(xué)者溫米爾與格瑞哈姆（Graham·J·J）曾將具有強(qiáng)自燃性的煤置于100℃真空器里長(zhǎng)達(dá)20小時(shí)，在此條件下，所有細(xì)菌都已死亡，然而煤的自燃性并未減弱。因此，細(xì)菌作用學(xué)說(shuō)無(wú)法解釋煤的自燃機(jī)理，未能得到廣泛承認(rèn)。第五十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日（3）酚基作用學(xué)說(shuō)1940年前蘇聯(lián)學(xué)者特龍諾夫(Б.В.Троиов)提出：煤的自熱是由于煤體內(nèi)不飽合的酚基化合物強(qiáng)烈地吸附空氣中的氧，同時(shí)放出一定的熱量所致。此學(xué)說(shuō)的實(shí)質(zhì)實(shí)際上是煤與氧的作用問(wèn)題，因此，可作為煤氧復(fù)合作用學(xué)說(shuō)的補(bǔ)充。該學(xué)說(shuō)的依據(jù)是：在對(duì)各種煤體中的有機(jī)化合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)煤體中的酚基類最易被氧化：其不僅在純氧中可被氧化，而且亦可與其它氧化劑發(fā)生作用。故特龍諾夫(Б.В.Троиов)認(rèn)為：正是煤體中的酚基類化合物與空氣中的氧作用而導(dǎo)致了煤的自燃。根據(jù)該學(xué)說(shuō)，煤分子中的芳香結(jié)構(gòu)則首先被氧化生成酚基（），再經(jīng)過(guò)醌基（）后，發(fā)生芳香環(huán)破裂，生成羧基（）。但理論上芳香結(jié)構(gòu)氧化成酚基需要較激烈的反應(yīng)條件，如程序升溫、化學(xué)氧化劑等，這就使得反應(yīng)的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物在成份和數(shù)量上都可能與實(shí)際有較大的偏移。因此，酚羥基導(dǎo)因作用是引起煤自燃的主要原因的觀點(diǎn)尚有待進(jìn)一步探討。第五十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1870年瑞克特（Rachtan·H）經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出：一晝夜里每克煤的吸氧量為0.1～0.5ml，而褐煤為0.12ml。1945年姜內(nèi)斯（JonesE·R）提出：常溫下煙煤在空氣中的吸氧量可達(dá)0.4ml·g-1。該結(jié)果與1941年美國(guó)學(xué)者約荷（YoheG·R）對(duì)美國(guó)伊利諾斯煤田的煤樣試驗(yàn)結(jié)果相近。六十年代撫順煤研所通過(guò)大量煤樣分析，確定了100g煤樣在30℃的條件下經(jīng)96h吸氧量小于200ml時(shí)屬于不自燃的煤；超過(guò)300ml時(shí)屬于易自燃的煤。這也說(shuō)明，在低溫時(shí)，煤的吸氧量愈大，愈易自燃。（4）煤氧復(fù)合作用學(xué)說(shuō)第五十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1951年前蘇聯(lián)學(xué)者維索沃夫斯基（Висоловский·В·С）等提出：煤的自燃正是氧化過(guò)程自身加速的最后階段，但并非任何一種煤的氧化都能導(dǎo)致自燃，只有在穩(wěn)定、低溫、絕熱條件下，氧化過(guò)程的自身加速才能導(dǎo)致自燃。這種氧化反應(yīng)的特點(diǎn)是分子的基鏈反應(yīng)：即每一個(gè)參加反應(yīng)的團(tuán)?；蛘哒f(shuō)在鏈上的原子團(tuán)首先產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)新的活化團(tuán)粒（活化鏈），然后，又引起相鄰團(tuán)粒活化并參加反應(yīng)。這個(gè)過(guò)程在低溫條件下，從開(kāi)始要持續(xù)地進(jìn)行一段時(shí)間，即通常所稱的“煤的自燃潛伏期”。他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，低溫氧化后的煙煤的著火點(diǎn)降低，活化度提高，易于點(diǎn)燃。低溫氧化過(guò)程的持續(xù)發(fā)展使得反應(yīng)過(guò)程的自身加速作用增大，若最終生成的熱量不能及時(shí)散發(fā)，就會(huì)引起自熱階段的開(kāi)始。（4）煤氧復(fù)合作用學(xué)說(shuō)第五十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日煤氧復(fù)合作用學(xué)說(shuō)得到大多數(shù)學(xué)者的贊同，因?yàn)槊鹤匀嫉闹饕獏⑴c物一個(gè)是煤，一個(gè)是氧，煤對(duì)氧的吸附是經(jīng)實(shí)驗(yàn)考察得到完全證實(shí)的。表面的吸附即所謂的物理吸附雖然產(chǎn)生的熱量微不足道，然而化學(xué)吸附以及與其相伴隨的煤與氧的化學(xué)反應(yīng)則可以放出相當(dāng)多的熱量。（4）煤氧復(fù)合作用學(xué)說(shuō)細(xì)究上述解釋煤自燃的各種學(xué)說(shuō)，不論其是否完善或是否能得到廣泛承認(rèn)，都涉及到煤與氧作用并放出熱量的問(wèn)題，煤具有的氧化性質(zhì)正是由煤的有機(jī)質(zhì)及無(wú)機(jī)礦物質(zhì)的易氧化性所體現(xiàn)，煤具有的放熱性質(zhì)也正是由煤有機(jī)質(zhì)及無(wú)機(jī)礦物質(zhì)的氧化反應(yīng)所放出的熱量所體現(xiàn)。另外，水對(duì)煤的潤(rùn)濕熱、煤分子的水解熱、煤中含硫礦物質(zhì)的水解熱、煤中細(xì)菌作用放出熱等，對(duì)煤體自發(fā)產(chǎn)生熱量也都起著一定的積極作用。第五十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)試原理圖第五十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第五十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第五十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日較高濃度線性高分子基料與稀泥漿制備的膠體

高濃度粉煤灰泥漿與線性高分子基料的膠體第五十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃二、煤、植物、涂油物的自燃（二）植物自燃原因：微生物產(chǎn)生的發(fā)酵熱第六十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)幾種典型物質(zhì)的自燃二、煤、植物、涂油物的自燃（三）涂油物自燃1、原因：植物油中含有不飽和脂肪酸甘油脂（雙鍵）。2、過(guò)程:3、涂油物自燃的條件：（1）油脂中含有不飽和脂肪酸；（2）油與被涂（浸）油物比例適當(dāng)；（3）涂油物蓄熱條件好。4、碘值定義：100克的油脂與碘起加成反應(yīng)時(shí)所需要碘的克數(shù)。第六十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)幾類典型固體的燃燒一、高聚物的燃燒二、木材的燃燒三、煤的燃燒四、金屬的燃燒第六十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)幾類典型固體的燃燒一、高聚物的燃燒（一）三大常見(jiàn)高聚物塑料、橡膠、纖維（二）高聚物的燃燒過(guò)程熱軟化熔融、熱分解、著火燃燒（三）高聚物燃燒的普遍特點(diǎn)1、發(fā)熱量較高、燃燒速度較快2、發(fā)煙量較大、能見(jiàn)度降低3、燃燒（或分解）產(chǎn)物的危害性大第六十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、高聚物的燃燒（四）不同類型高聚物燃燒的特點(diǎn)1、只含C和H的高聚物如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等

易燃但不猛烈，離開(kāi)火焰后仍能持續(xù)燃燒，火焰呈蘭色或黃色，燃燒時(shí)有熔滴，并產(chǎn)生有毒的CO氣體。2、含有O的高聚物如有機(jī)玻璃、賽璐璐等

易燃且猛烈，火焰呈黃色，燃燒時(shí)變軟，無(wú)熔滴，并產(chǎn)生有毒的CO氣體。3、含有N的高聚物如脲甲醛樹(shù)脂為難燃自熄；三聚氰胺甲醛樹(shù)脂為緩燃緩熄；尼龍為易燃以燼。它們?cè)谌紵龝r(shí)都有熔滴，并產(chǎn)生CO、氧化氮有毒氣體和HCN劇毒氣體。第六十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、高聚物的燃燒（四）不同類型高聚物燃燒的特點(diǎn)4、含有Cl的高聚物如聚氯乙烯等

硬的為難燃自熄，軟的為緩燃緩熄，火焰呈黃色，燃燒時(shí)無(wú)熔滴，有炭瘤，產(chǎn)生HCl氣體，有毒且溶于水有腐蝕性。

5、含有氟的高聚物

實(shí)際上不燃，但加強(qiáng)熱時(shí)，能放出腐蝕毒害性的HF氣體。6、酚醛樹(shù)脂無(wú)填料的為難燃自熄，有木粉填料的為緩燃緩熄，火焰呈黃色，冒黑煙，放出有毒的酚蒸氣。第六十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)幾類典型固體的燃燒一、高聚物的燃燒（五）影響因素1、熱源溫度

擴(kuò)散速度、熱量的散失速度2、物質(zhì)的理化特性

熱容、導(dǎo)熱系數(shù)3、環(huán)境氧濃度第六十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)幾類典型固體的燃燒二、木材燃燒（一）木材的組成木材組成成分纖維素半纖維素木質(zhì)素分解溫度范圍200~260oC240~350oC280~500oC木材組成元素C、O、H、N第六十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)幾類典型固體的燃燒二、木材燃燒（二）木材的燃燒過(guò)程加熱溫度現(xiàn)象110oC干燥、蒸發(fā)出少量樹(shù)脂130oC開(kāi)始分解出水汽、CO2220~250oC變色碳化，分解出CO、H2、碳?xì)浠衔?00oC以上有形結(jié)構(gòu)開(kāi)始斷裂，直至“龜裂”，劇烈熱分解第六十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、木材燃燒（三）木材的燃燒特點(diǎn)1、有焰燃燒階段即木材的熱分解產(chǎn)物的燃燒。在此過(guò)程中，木材的成份逐漸發(fā)生變化，氫、氧含量減少，碳含量增加。2、無(wú)焰燃燒階段即木炭的表面燃燒。木材表面生成的炭處于灼熱狀態(tài)，但基本上不燃燒，這是由于熱分解產(chǎn)物及其燃燒阻礙了氧向木炭表面擴(kuò)散，其中在有焰燃燒階段燃燒時(shí)間短、火勢(shì)擴(kuò)展快。第六十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、木材燃燒（四）木材燃燒的影響因素1、紋理影響2、密度3、含水量4、比表面積5、木垛燃燒速度第七十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、木材燃燒（四）木材燃燒的影響因素1、紋理影響平行于紋理方向上的導(dǎo)熱性大約是垂直于紋理方向上的2倍；平行于紋理方向上的透氣性大約是垂直于紋理方向上的103倍；在未炭化表面以下產(chǎn)生的揮發(fā)物沿紋理方向比沿垂直紋理方向逸出容易得多。第七十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、木材燃燒（四）木材燃燒的影響因素2、密度密度較大的木材，導(dǎo)熱性能較好，揮發(fā)份較難析出，燃燒速度較慢。3、含水量含水量較多的木材，燃燒速度較慢原因一：水蒸發(fā)消耗大量的熱原因二：較濕木材的導(dǎo)熱能力較強(qiáng)，燃燒時(shí)傳入木材內(nèi)部的熱量較多。第七十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、木材燃燒（四）木材燃燒的影響因素4、比表面積比表面積越大的木材，單位體積的木材暴露在空比氣中的面積越大，且受熱時(shí)析出的揮發(fā)份越多，因此燃燒速度越快。第七十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日0481216時(shí)間(min)80604020實(shí)驗(yàn)中重量損失(%)1×1cm1.5×1.5cm2×2cm2.5×2.5cm4×4cm第七十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、木材燃燒（四）木材燃燒的影響因素5、木垛燃燒速度略第七十五頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)幾類典型固體的燃燒一、高聚物的燃燒二、木材的燃燒三、煤的燃燒四、金屬的燃燒第七十六頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)幾類典型固體的燃燒三、煤的燃燒（一）煤的組成泥煤褐煤煙煤無(wú)煙煤C60~7070~8080~9090~98H5~65~64~51~3O25~3515~255~151~3N1~31.3~1.51.2~1.70.2~1.3S0.3~0.60.2~3.50.4~30.4煤種含量%元素第七十七頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日分類外觀形成年代泥煤也稱散煤，形成年代較短，煤質(zhì)較差，開(kāi)采出來(lái)之后，一經(jīng)震動(dòng)，便會(huì)成為散碎小塊，燃燒后煤灰呈黃褐色，如同泥土一般，故稱泥煤褐煤黑色、褐色之固體，易裂開(kāi)成鱗片狀、塊狀或粉狀，韌度微弱至致密強(qiáng)韌，鈍至無(wú)光澤，具平滑或貝殼狀斷口煙煤煤質(zhì)優(yōu)良，顏色墨亮，燃燒性強(qiáng)，具有低灰、低硫、低磷，發(fā)熱量高的特點(diǎn)無(wú)煙煤也稱鏡煤，又稱煨炭，顏色黑亮如鏡，燃燒時(shí)間長(zhǎng)，煙很小第七十八頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)幾類典型固體的燃燒三、煤的燃燒（二）煤的燃燒過(guò)程加熱溫度現(xiàn)象105oC析出吸留氣體和水分200~300oC軟化成塑性狀態(tài)，析出CO、CO2、CO4300~550oC析出煤焦油、不飽和烴、CH4、CO、CO2500~750oC半焦分解，析出含H較多氣體760~1000oC半焦變成高溫焦炭，析出少量以H為主的氣體第七十九頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)幾類典型固體的燃燒三、煤的燃燒（三）煤的燃燒特點(diǎn)煤也存在有焰燃燒和無(wú)焰燃燒，但二者不象木材燃燒那樣有較嚴(yán)格的區(qū)分。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明，煤中的這兩種燃燒幾乎同時(shí)進(jìn)行，但在燃燒的初期階段，焦炭只燒掉15~20％；而80~90％的揮發(fā)份已經(jīng)燃盡。第八十頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、煤的燃燒（四）煤燃燒的影響因素1、熱分解揮發(fā)份：煤熱分解產(chǎn)生揮發(fā)份的組分及其含量主要取決于煤的碳化程度和溫度。碳化程度加深，揮發(fā)份析出量減少，但其中可燃組分含量卻增多；加熱溫度越高，揮發(fā)份逸出量就越多。2、灰分（尤其內(nèi)在灰分）對(duì)燃燒過(guò)程的影響：燃燒溫度＜灰的軟化溫度，焦炭粒外表面會(huì)形成一層逐漸增厚的灰殼；燃燒溫度＞灰的熔化溫度，焦炭粒表面不能形成灰殼，并且灰的熔渣會(huì)堵塞煤層間的通風(fēng)孔隙。兩種情況都會(huì)妨礙煤的燃燒。第八十一頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、煤的燃燒（四）煤燃燒的影響因素3、煤的燃燒受碳化程度、顆粒度、巖石學(xué)組成及受風(fēng)化情況等多因素影響。4、水分含量對(duì)煤燃燒的影響水能與CO在較高溫度下反應(yīng)，放出熱量；同時(shí)生成的氫及其自由基的鏈鎖反應(yīng)對(duì)燃燒有利。第八十二頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、煤的燃燒（五）木炭和焦炭的燃燒1、木炭的燃燒主要發(fā)生在木材的有焰燃燒之后；

焦炭的燃燒與煤的有焰燃燒幾乎同時(shí)進(jìn)行。2、木炭?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)海綿狀，內(nèi)孔效應(yīng)強(qiáng)；

焦炭?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)孔隙較少，覆蓋效應(yīng)強(qiáng)。內(nèi)孔效應(yīng)：由于物質(zhì)內(nèi)部孔隙的存在而使燃燒速度加快的現(xiàn)象。覆蓋效應(yīng)：由于惰性灰分覆蓋層的存在而使燃燒速度減慢的現(xiàn)象。第八十三頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)幾類典型固體的燃燒一、高聚物的燃燒二、木材三、煤的燃燒四、金屬的燃燒第八十四頁(yè)，共九十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)幾類典型固體的燃燒四、金屬的燃燒（一）金屬的分類1