碳在燃烧是,为什么加水会使火燃烧的更旺?
碳在燃烧时,会放出很多的热量,温度很高,此时处于高温的碳遇到少量的水时,就会发生反应,反应的化学方程式为:C + H2O = CO + H2 ,反应条件是高温,生成的CO和H2是气体,反应更剧烈,热值高,同时产生更明显的蓝色火焰。所以,就会表现出燃烧的更旺的现象。
这个是一个系统物理关系,有很多作用,同时也有一些技术要求,不是随便加水就能达到目的。燃煤加水的目的有如下几点:1、防止细末随鼓风吹走,造成浪费,加水是为了让煤末粘附一起;第二、这一点最重要,它涉及到燃烧理论上。如果干煤进入炉膛,不仅煤末要飞走,同时,由于煤的颗粒不均,密度小的煤末首先被吹起来,然后形成“火口”,这个“火口”风阻变小,大量过剩空气从这里排除,而没有被吹走的煤形成固定状态,而被吹起来的碎煤还会回落到这上面。这样,整个火床就出现了凹凸不平的状态。可想而知,整个燃烧就受到破坏;第三、由于燃煤比较干燥,挥发分很难析出,这就给点火造成障碍,这种现象我们会直接感受到。
那么加水的作用是什么呢?首先是,潮湿的煤末会相互粘结,不会被鼓风轻易吹起,这样就解决了前两条的矛盾。然后就是,湿煤在高温作用下,挥发分会随蒸汽一同快速析出,这样就促成了快速点火的条件。最重要的还在这里,那就是当水分蒸发后,煤末相互粘结,水分蒸发后煤与煤之间就形成了“框架”,即保证了煤面不被吹走,有保证了通风。这样就利于燃烧了。
关于楼上所说的“高温裂解”的理论是存在的,但裂解过程中也消耗了热量,所以这一点并不重要。
加水的技术条件,第一,总含水量最佳是12%,最高不超过20%。加水后不能看到燃煤“发亮”;第二点,加水后必须有大于6-8小时的渗透时间,否则,将会影响燃烧效果,失去加水的意义。
在一定的温度条件下碳(煤的主要成分)和水会发生化学反映
一定温度
碳(C)+水(H20)___-氧化碳(CO)+氢气(H2)
一氧化碳和水都是极容易燃烧的气体(物质)所以煤加了水后就更容易燃烧。需要注意的是比例问题,水太多了不成,不但隔绝了空气,还使燃烧物的温度大大的降低,反而不能燃烧。
首先,在炽热的炭中滴加水生成可燃性气体(C+H2O=CO+H2 )会看起来“很旺”,但就终反应而言(2CO+O2=2CO2;2H2+O2=2H2O)CO和H2只是一个中间产物,就能量而言,并没有增加利用率。而且在“煤炭中加水”应该也不是指这种“在炽热的炭”中加水情况。
但是在煤炭燃烧过程中,情况会有所区别,比如在燃煤锅炉中,煤炭中加水可以起到以下几个作用:1潮湿可使煤炭中的细煤粉附在一起或附在煤块上,不会在开始燃烧之前就被风带走,从而提高利用率2煤中的水份在煤升温过程中会在煤炭燃烧前汽化(100摄氏度),在汽化并膨胀过程中使煤炭中疏松多孔,有利于空气的流通,扩大了煤表面与空气的接触面,有利于燃烧,这样可以使更少的煤在充分燃烧前就被排出炉外,从而提高能量利用率(煤的利用率)。
碳燃烧温度足够时,加水使火燃烧的更旺。
1、因为碳是固体,与氧气接触没有气体充分,所以燃烧的旺盛程度是有限的。
2、加入水以后,碳与水反应生成氢气和一氧化碳。
3、一氧化碳和氢气两种可燃气体逸出后,与空气中的氧气充分接触,继续燃烧,使火更旺。
所以煤拌水后更易充分燃烧。
如果刚点燃的火的温度较低,加水可能会使火熄灭。
在锅炉发生C+H2O=CO+H2的水煤气反应,让纯固体燃烧变为固体气体混合燃烧,改善燃烧效率。
现在这种情况少,毕竟水煤气是吸热的,加水后液态水变为气态水,实质上还是降低了煤的低位热值。