燃烧产物详解，含有毒气体及危害性

2023-10-01 理论教育版权反馈

【摘要】：2）不完全燃烧产物可燃物质在燃烧过程中，如果生成的产物还能继续燃烧，则称为不完全燃烧，其产物为不完全燃烧产物，例如一氧化碳。最典型的不完全燃烧产物是一氧化碳，它能进一步燃烧生成二氧化碳。燃烧产物中含有大量的有毒成分，如一氧化碳、氰化氢、二氧化硫和二氧化氮等，这些气体均对人体有不同程度的危害。表1-1常见有害气体的来源、生理作用及短期估计致死浓度二氧化碳和一氧化碳是燃烧产生的两种主要燃烧产物。

1.燃烧产物的定义

燃烧产物是指由燃烧或热解作用产生的全部物质。通常是指燃烧生成的气体、热量和可见烟等。

2.燃烧产物的分类

燃烧产物分为完全燃烧产物和不完全燃烧产物两类。

1）完全燃烧产物

可燃物质在燃烧过程中，如果生成的产物不能再燃烧，则称为完全燃烧，其产物为完全燃烧产物，例如二氧化碳。

2）不完全燃烧产物

可燃物质在燃烧过程中，如果生成的产物还能继续燃烧，则称为不完全燃烧，其产物为不完全燃烧产物，例如一氧化碳。

3.不同物质的燃烧产物

燃烧产物的数量与成分，随物质的化学组成、温度及空气（氧）的供给情况等变化而有所不同。

1）单质的燃烧产物

一般单质在空气中完全燃烧，其产物为该单质元素的氧化物。例如碳、氢和硫等燃烧生成二氧化碳、水及二氧化硫等产物，这些产物不能再燃烧，属于完全燃烧产物。

2）化合物的燃烧产物

一些化合物在空气中燃烧除生成完全燃烧产物外，还会生成不完全燃烧产物。特别是一些高分子化合物，受热后会产生热裂解，生成许多不同类型的有机化合物，且能进一步燃烧。最典型的不完全燃烧产物是一氧化碳，它能进一步燃烧生成二氧化碳。

3）木材的燃烧产物

木材主要由碳、氢、氧元素组成，木材在受热之后即产生热裂解反应，生成小分子产物。木材的燃烧存在以下三个比较明显的阶段：

（1）干燥准备阶段。当温度达到150～200℃时，产物主要是水蒸气和二氧化碳，为燃烧做好了准备。

（2）有焰燃烧阶段。当温度达到200～280℃时，木材开始变色并炭化，分解产物主要是一氧化碳、氢和碳氢化合物，并进行稳定的有焰燃烧。

（3）无焰燃烧阶段。当温度达到300℃以上时，在木材表面垂直于纹理方向上木炭层出现小裂纹，随着炭化深度的增加，裂缝逐渐加宽，产生“龟裂”现象。

4）有机高分子材料的燃烧产物

有机高分子材料的燃烧具有发热量大、燃烧速度快、发烟量大和有熔滴等特点，并且在燃烧或分解过程中会产生氮氧化合物、氯化氢、光气和氰化氢等大量有毒或有刺激性的有害气体，其燃烧产物的毒性十分剧烈。

4.燃烧产物的毒性及其危害

燃烧产物大多是有毒、有害气体。统计资料表明，火灾中死亡的人约75％是由于吸入毒性气体中毒而致死的。燃烧产物中含有大量的有毒成分，如一氧化碳、氰化氢、二氧化硫和二氧化氮等，这些气体均对人体有不同程度的危害。常见有害气体的来源、生理作用及短期（10min）估计致死浓度见表1-1。

表1-1　常见有害气体的来源、生理作用及短期（10min）估计致死浓度

二氧化碳和一氧化碳是燃烧产生的两种主要燃烧产物。其中，二氧化碳虽然无毒，但是当其达到一定的浓度时，会刺激人的呼吸中枢，导致呼吸急促、烟气吸入量增加，并且还会引起头痛、神志不清等症状。一氧化碳是火灾中致死的主要燃烧产物之一，其毒性在于对血液中血红蛋白的高亲和性，对血红蛋白的亲和力比氧气高200～300倍，因而，它能够阻碍人体血液中氧气的输送，引起头痛、虚脱、神志不清和肌肉调节障碍等症状。一氧化碳对人的影响见表1-2。

表1-2　一氧化碳对人的影响

5.烟气

1）烟气的定义

烟气是指物质高温分解或燃烧时产生的固体和液体微粒、气体，连同夹带和混入的部分空气形成的气流。

2）烟气的主要成分

烟气的主要成分有：燃烧和热分解所生成的气体，例如一氧化碳、二氧化碳等；悬浮在空气中的液体微粒，例如蒸气冷凝而成的均匀分散的焦油类粒子等；固态微粒，例如燃料充分燃烧后残留下来的灰烬和炭黑固体粒子等。

3）烟气的危害性

燃烧产生的烟气是一种混合物，其含有各种毒性气体和固体碳颗粒，具有以下危害性：

（1）毒害性。火灾产生的烟气中含有各种有毒气体，其浓度往往超过人的生理正常所允许的最高浓度，极易造成人员中毒死亡。

（2）窒息性。火灾产生的烟气中二氧化碳的浓度较高，不同浓度的二氧化碳对人体机能的影响不同。当二氧化碳在空气中的含量为1％～2％时，人体有不适感；当达到7％～10％时，人体会在数分钟内意识不清，失去知觉，出现紫斑，以致死亡。

（3）减光性。烟气在火场上弥漫，会严重影响人们的视线，能见度大大降低，使人们难以辨别火势发展方向和寻找安全疏散路线。同时，烟气中有些气体对人的肉眼有极大的刺激性，使人睁不开眼。试验表明，室内火灾在着火后大约15min，烟气的浓度最大，此时人的能见距离一般只有数十厘米。

（4）高温性。火灾烟气是燃烧或热解的产物，其温度较高。试验表明，人的皮肤接触超过100℃的烟气，不仅会出现虚脱现象且几分钟内就会严重烧伤或烧死。

（5）爆炸性。烟气中的不完全燃烧产物例如一氧化碳、氰化氢、硫化氢和氨气等都是易燃物质，这些物质的爆炸下限都不高，极易与空气形成爆炸性混合气体，使火场有发生爆炸的危险。

（6）恐怖性。火灾时，浓烟滚滚，烈火熊熊，高温烘烤，使人陷入极度恐惧状态，容易惊慌失措、失去理智，会给火场人员疏散造成严重混乱的局面。

4）烟气的流动扩散

火灾产生的高温烟气密度比空气小，因此，烟气在建筑物内向上流动扩散，遇到楼板或顶棚时，即改为水平方向流动扩散。烟气的流动扩散速度与火灾燃烧阶段、烟气温度和扩散方向相关。据测试，水平方向烟气的流动扩散速度较慢，在火灾初期为0.1～0.3m／s，在火灾中期为0.5～0.8m／s；而在竖直方向的烟气流动扩散速度可达1～8m／s。

燃烧产物详解，含有毒气体及危害性

相关推荐