技术实务「第一章燃烧」(9)

只含碳和氢的高聚物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯燃烧时有 熔滴，易产生CO气体。含有氧的高聚物，如有机玻璃、赛璐珞等，燃烧时变软，无熔滴，同 样产生CO气体。含有氮的高聚物.如三聚氧胺甲醛树脂、尼龙等，燃烧情况比较复杂，燃烧 时有熔滴，会产生CO、NO、HCN等有毒气体。含有氯的高聚物，如聚氯乙烯等，燃烧时无熔 滴，有炭瘤，并产生HC1气体，有毒且溶于水后有腐蚀性。有木粉填料的酚醛树脂燃烧时会放 出有毒的酚蒸气。
（二） 木材和煤的燃烧产物
木材和煤是典型的固体可燃物质。它们是由多种元素组成的、复杂天然高聚物的混合物， 成分不单一，并且是非均质的。
1.木材的燃烧产物
木材的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，由碳、氧、氢和氮等元素组成。木材 的燃烧存在两个比较明显的阶段：一是有焰燃烧阶段，即木材的热分解产物的燃烧；二是无 焰燃烧阶段，即木炭的表面燃烧。单块木料的燃烧行为受到多种自身因素的影响，如纹理结 构、密度、含水量、比表面积等；木垛的燃烧还取决于通风状况，与木垛堆放的紧密程度有 关。木材中的主要成分在不同温度下分解并释放挥发分，一般为：半纤维素200 ~ 260P分解; 纤维素240 - 350^分解；木质素280 ~ 500T分解。当木材接触火源时，加热到约110T时就 被干燥并蒸发出极少量的树脂；加热到130T时开始分解，产物主要是水蒸气和二氧化碳；加热到220 ~ 250Y时开始变色并炭化，分解产物主要是一氧化碳、氢和碳氢化合物；加热到300Y 以上，有形结构开始断裂，在木材表面垂直于纹理方向上木炭层出现小裂纹，这就使挥发物容 易通过炭化层表面逸出。
随着炭化深度的增加，裂缝逐渐加宽，结果产生“龟裂”现象。此 时，木材发生剧烈的热分解。表1一1一4列出了一般木材在不同温度下分解产生的气体组 成。

表1一1一4
木材在不同温度下分解产生的气体组成
煤的燃烧产物煤主要由碳、氢、氧、氮和硫等元素组成。煤的燃烧过程几乎同时存在有焰燃烧和无焰 燃烧，主要受炭化程度、颗粒度、岩石学组成、风化情况及含水量等多种因素影响。一般情况 下，煤受热时，低于105Y时主要析出其中的吸留气体和水分；200 ~ 300r时开始析出气态 产物，如CO、CO2等，煤粒变软成为塑性状态；300 ~ 5507时开始析出焦油和CH4及其同系 物、不饱和炷及CO、CO?等气体；500 ~ 750Y时，半焦开始热解，并析出大量含氢较多的气 体； 760 ~ 1 000龙时，半焦继续热解，析出少量以氢为主的气体，半焦变成高温焦炭。煤热分 解产生挥发分的组分及其含量主要取决于煤的炭化程度和温度。炭化程度加深，挥发分析出量 减少，但其中可燃组分含量却增多；加热温度越高，挥发分逸出量就越多。