燃烧反应动力学

燃烧反应动力学： 这一章主要从化学动力学的角度阐述燃烧反应的一些基本概念、原理和理论模型。

首先定义了反应速度：化学反应速度是在单位时间内由于化学反应而使反应物质（或燃烧产物）的浓度改变率。

dC

w d τ

=-

然后介绍了最基本的反应——基元反应，即反应物分子（或离子、官能团）在碰撞种一步转化为产物分子（或离子、官能团）的反应。

同时引入了反应级数的概念。并在此基础之上逐步讨论了一级反应和二级反应的一些结论和特点。其中又引入了半衰期的概念，其定义如下：经过一定时间r 后，反应物的浓度降为初始浓度的一半时所需要的时间即是该反应的半衰期。

在简单的基元反应基础之上，课程进一步研究了一些复杂反应，包括：可逆反应、平行反应、连续反应等。至此基本的反应类型介绍完毕。紧接着课程讨论了各种参数对化学反应速度的影响，包括温度、压力、浓度等。其后继续介绍了反应速度的碰撞理论模型。并提出了有效碰撞理论：

● 在相互反应的分子碰撞过程中，只有一部分的分子碰撞处于合适的方位上； ● 处于合适方位上的分子间的相互碰撞，只有一部分有能力足以使得化学键破裂； ● 反应速率常数可以表示成：

/E RT AB k Z e ?-=

有了碰撞理论模型的基础之后，课程开始介绍另外一种比较特殊的重要反应类型——链锁反应。主要介绍了不分支链锁反应（也叫直链反应）和分支链锁反应两个类型。本章的最后介绍了燃烧学中常用的一些概念和术语。现总结如下：

● 生成焓：当化合物是由不同元素组成时，化学能被转换成热能，这种转换的能量称

为化合物的生成焓。

● 过量空气系数：燃烧反应过程当中实际空气量和理论空气量的比值。

● 当量比：111φ=千克燃料

实际燃空比实际燃烧过程种供给的空气量＝千克燃料理论燃空比

千克燃料完全燃烧所需要的理论空气量

● 绝热燃烧温度：一个绝热、无外力做功、没有动能或势能变化的燃烧过程，燃烧产

生的热量全部用于加热燃烧产物，这样一个过程中燃烧产物的温度。

多组分反应流体力学基本方程组： 这章主要从流体力学的角度分析多组分燃烧反应过程的一些特点以及结论，并导出多组分燃烧反应的基本方程组。 首先，本章介绍了几类火焰：

● 扩散火焰：燃气和空气进入炉膛（或烧嘴）前不预先混合，燃烧过程当中空气、燃

气边混合边燃烧。特点：火焰明亮，有明显轮廓。

● 预混火焰、燃气和空气在烧嘴内已经混合均匀，在燃烧室内直接燃烧。特点：火焰

透明，也称为“无焰燃烧”。

● 部分预混火焰：燃料先和部分氧化剂混合，其余氧化剂通过扩散进入燃烧室。 随后，引入三个特征时间：

● 流动特征时间：0

f L

U τ=

。其中：L —燃烧装置特征尺寸，0U —流动特征速度。 ● 反应特征时间：()

P f C F F

C T T w Q ρτ∞-=

。其中：F w —特征反应速率，F Q —燃料燃

烧释放的热量。

● 扩散特征时间：2

d L D

τ=。其中：L —燃烧装置特征尺寸，D —扩散系数。

然后引入几个流动以及燃烧的概念：

● 平衡流动：1f

I C

D ττ=

。物理意义：流动速度缓慢，或化学反应速度很快。

● 冻结流动：1f I C D ττ=

。物理意义：流动速度很快，或化学反应速度很慢。

● 扩散燃烧：1d II C D ττ=

。物理意义：扩散很慢而反应速率很快，燃烧由扩散过

程控制。 ● 动力燃烧：1d II C

D ττ=

。物理意义：扩散很快而反应速率很慢，燃烧由反应动

力学所控制。

在此基础上，本章继续介绍了分子输运基本定律——费克（Fick ）定律：

S S S J D Y ρ=-?

最后导出多组分反应流体力学基本方程组如下： ● 连续方程：

0j

j

v t x ρρ??+=?? ● 组分方程：S S j

j DY Y

D w Dt x x ρρ????

=- ? ????

?

● 动量方程：

1

23N

j j

i i S Si S i j

i j i j

v v Dv v p F Dt x x x x x x ρμμρ=???????????

?=-++-+?? ? ? ? ???????????????∑ ● 能量方程：

011

N N T

rj S

p S Si Si PS Fuel F T S S j j j j

j

q Y DT Dp T C F V D C dT W Q Dt Dt x x x x x ρλρφρ==??

?????-=-+++

+ ? ?

???????

∑∑?

● 状态方程：R P T M

ρ

= 本章最后介绍了Stefan 流。所谓Stefan 流是指在多组分有反应流体的相交界面处，在扩散过程或反应过程的共同作用下，在交界面的法向会产生一个净质量流，这一质量流就称为Stefan 流。

着火和灭火： 本章首先介绍着火以及着火的几种方式：自燃（又包括化学自燃、热自燃、链锁自燃）和点燃。

接着讨论了密闭容器中的热着火，讨论了其着火临界条件和着火温度。着火发生时的临界条件为：

12q q =，

12

C

C

q q T

T ??=

?? 紧接着讨论了影响着火的一些因素，包括：临界压力—温度关系，临界温度—浓度关系，临界压力—浓度，散热等因素。 对于绝热密闭容器内的燃烧，首先本章给出了着火延迟的定义：在满足着火的初始条件下，可燃混气由初始反应到出现火焰所需要的时间，称为着火延迟。接着导出了绝热密闭容器着火延迟的计算公式：

1100.6321exp S

n n

V

i m S S S

P T C E k Y Q RT τ--∞∞??= ?∏?? 随后本章介绍了简单流动系统中的着火与灭火，导出了简单流动系统中的着火与灭火的

临界关系式。并对影响着火与灭火的因素进行了一个总结：

● 着火与灭火的发生具有相似的临界条件，均受进口温度、反应器几何尺寸、当量比

等参数的影响。

● 着火与灭火不是一个可逆过程，着火发生在更为有利的条件下。 ● 初始温度对着火的影响比对灭火的影响强，而初始浓度对灭火的影响比对着火的影

响强。

本章最后介绍了研究点燃预混燃烧的一个重要计算方法——点燃理论，也就是所谓的零值梯度分析法。零值梯度法将燃烧区分为反应区和导热区，在反应区中可以忽略对流项，而在导热区可以忽略化学反应项。这就是点燃的两区理论。利用零值梯度法和两区理论，可以很容易的得到点燃的条件以及着火距离、着火延迟等条件、参数。

南京大学《物理化学》练习 第十章 化学动力学基础(一)

第十章化学动力学基础（一） 返回上一页 1. 298 K时N2O5(g)分解反应半衰期t1/2为5.7 h,此值与N2O5的起始浓度无关,试求: (1) 该反应的速率常数. (2) 作用完成90%时所须的时间. 2. 某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15 min ,试问该试样有80%分解,需时若干? 3. 把一定量的PH3(g)迅速引入温度为950 K的已抽空的容器中,待反应物达到该温度时开始计时(此时已有部分分解),测得实验数据如下: t/s 0 58 108 ∞ P/kPa 35.00 36.34 36.68 36.85 已知反应 4pH3(g) P4(g) + 6H2(g) 为一级反应,求该反应的速率常数k值(设在t=∞时反应基本完成) 4. 在某化学反应中随时检测物质A的含量,1小时后,发现A已作用了75%,试问2小时后A还剩余多少没有作用?若该反应对A 来说是: (1) 一级反应. (2) 二级反应(设A与另一反应物B起始浓度相同) (3) 零级反应(求A作用完所用时间) 5. 在298 K时, NaOH与CH3COOCH3皂化作用的速率常数k2与NaOH与CH3COOC2H5皂化作用的速率常数k2' 的关系为k2=2.8k2' .试问在相同的实验条件下,当有90% CH3COOCH3被分解时, CH3COOC2H5的分解百分数为若干?

6. 对反应2NO(g) +2H2(g)---> N2(g) +2H2O(l) 进行了研究,起始时NO与H2的物质的量相等.采用不同的起始压力相应的有不同的半衰期,实验数据为: p0 /kPa 47.20 45.40 38.40 33.46 26.93 t1/2/min 81 102 140 180 224 求该反应级数为若干? 7. 反应A+B P的动力学实验数据如下, [A]0/(mol·dm-3) 1.0 2.0 3.0 1.0 1.0 [B]0/(mol·dm-3) 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 r0/(mol·dm-3·s-1) 0.15 0.30 0.45 0.15 0.15 若该反应的速率方程为 ,求x和y的值. 8. 碳的放射性同位素在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的 1.10×%.某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬,经分析的含 量为总碳量的9.87×%,已知的半衰期为5700年,试计算这灰距今约有多少年? 9. 某抗菌素在人体血液中呈现简单级数的反应,如果给病人在上午8点注射一针抗菌素,然后在不同时刻t测定抗菌素在血液中的浓度c(以mg/100 cm3表示),得到以下数据 t/h 4 8 12 16 c /(mg/100 cm3） 0.480 0.326 0.222 0.151 (1) 确定反应的级数. (2) 求反应的速率常数k和半衰期t1/2.

煤气燃烧反应的火焰温度

煤气燃烧反应的火焰温度 高志崇 (泰山学院化学系,山东泰安 271021) [摘 要] 计算了水煤气和焦炉气燃烧反应的火焰温度,进一步明确氢气和烃燃烧反应的机理.氢燃烧反 应的机理为:(1)O 2+hv 2O ,(2)H 2+O H 2O+hv;烃燃烧反应的机理为:(1)O 2+hv 2O ,(2)C p H 2q p C+ q H 2,(3)H 2+O H 2O+hv,(4)C+O CO+hv,(5)2CO+O 2 2CO 2. [关键词] 燃烧反应;温度;焓;波长 [中图分类号] O643.2+1 [文献标识码] A [文章编号] 1672-2590(2003)03-0071-04 [收稿日期]2003!03!10 [作者简介]高志崇(1966-),女,山东招远人,泰山学院化学系副教授. 氢气和烃均属于可燃性物质,作者曾根据氢气和烃燃烧反应的火焰温度提出了氢气和烃燃烧反应 的机理[1,2].煤气含有H 2、CO 和C H 4等多种可燃性气体,其燃烧反应的火焰温度与氢气和烃燃烧反应的机理有关.本文将通过煤气燃烧反应火焰温度的计算进一步明确氢气和烃燃烧反应的机理. 1 燃烧反应的反应焓 H 与光子数量、波长之间的关系 能量有功和热两种方式.热是以无序形式传递的能量,功是以有序形式传递的能量.功有体积功W 和非体积功W ?两种.光是有序的能量,显然光是一种非体积功,也就是说燃烧过程中体系以光的形式对环境作非体积功,非体积功的大小也就是光子的能量(规定体系对环境作功为正值)[1,2]. 假设某燃烧反应发出n mol 光子,那么体系作的非体积功W ?为W ?=nE m =nNhc =0.1196n ,式中E m 为每摩尔光子的能量(J mol -1),N 为阿伏加德罗常数(6.022#1023mol -1),h 为普朗克常数(6.626#10-34J s),c 为光速(2.998#108m s -1), 为波长(m).根据热力学第一定律 U =U 2-U 1=Q -W -W ?(1) 燃烧反应通常是在恒压条件下进行的,因而W =P (V 2-V 1)(2) 由于燃烧反应可近似地看成绝热反应,因而Q =0(3) 将(2)、(3)式代入(1)式得(U 2+PV 2)-(U 1+PV 1)=W ?,根据焓的定义H =U +PV .因而 H =H 2-H 2=-W ?=-0.1196n (4)由(4)式可以看出,燃烧反应的焓变即为体系对环境作的非体积功的负值.作者利用(4)式计算的氢气、一氧化碳及乙炔在氧气中燃烧反应的火焰温度与实际温度非常接近[2].本文将利用该公式计算水煤 气和焦炉气燃烧反应的火焰温度,进一步明确氢气和烃燃烧反应的机理. 2 氢气和烃燃烧反应机理 2.1 氢气燃烧反应机理 作者根据氢气燃烧反应的火焰温度,提出了氢气燃烧反应的机理.该机理为[1]: 第25卷第3期 2003年5月泰山学院学报JOURNAL OF TAISHAN UNIVERSI TY Vol.25 NO.3 May 2003

第二章 化学反应动力学基础(答案)

第二章 反应动力学基础 一、填空题 1. 生成主产物的反应称为 主反应 ，其它的均为 副反应 。 2. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用逸度表示的速率常数f K ，则C K =n f K 。 3. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用气体摩尔分率表示的速率常数y K ， 则C K = n p RT ???? ?? y K 。 4. 化学反应速率式为βαB A C A C C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =____)()(βα+RT ___P K 。 5. 反应A + B → C ，已知115.0-=s k ，则反应级数n= 1 。 6. 反应3A → P ，已知s l mol k ?=/15.0，则反应级数n=___0____。 7. 活化能的大小直接反映了 反应速率 对温度的敏感程度。 8. 对于一非恒容均相化学反应B A B A αα?，反应组分A 的化学反应速率=-A r Vdt dn r A A -=- 。（ V d t dn r A A -=-、 Vdt dn r B A -=-、dt dC r A A -=-、dt dC r B A -=-） 9. 气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以1∶1摩尔比进料，则膨胀因子A δ=____2___。 10. 气相反应3A + B → P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以2∶1摩尔比进料，则膨胀因子A δ=___-2/3____ 11. 在一间歇恒容反应器中进行如下平行反应12k k A P A S ??→??→，P 为目的产物，已知0A c 的单位为[]/mol L ，1k 的单位为1s -????，2k 的单位为[]/L mol s ?，活化能12E E >。则R A = )(221A A C k C k +- 。目的产物P 的瞬时选择性P S = 1212A A A k c k c k c + ，为了提高P S ，A c 要控制得较 低 ，T 要控制得较 高 。

第十一章 化学动力学基础(一)习题

化学动力学基础（一） 一、简答题 1.反应Pb(C 2H 5)4=Pb+4C 2H 5是否可能为基元反应？为什么？ 2.某反应物消耗掉50％和75％时所需要的时间分别为t 1/2和 t 1/4，若反应对该反应物分别是一级、二级和三级，则t 1/2： t 1/4的比值分别是多少？ 3.请总结零级反应、一级反应和二级反应各有哪些特征？平行反应、对峙反应和连续反应又有哪些特征？ 4.从反应机理推导速率方程时通常有哪几种近似方法？各有什么适用条件？ 5.某一反应进行完全所需时间时有限的，且等于k c 0（C 0为反应物起始浓度），则该反应是几级反应？ 6. 质量作用定律对于总反应式为什么不一定正确？ 7. 根据质量作用定律写出下列基元反应速率表达式: （1）A+B→2P （2）2A+B→2P （3）A+2B→P+2s （4）2Cl 2+M→Cl 2+M 8.典型复杂反应的动力学特征如何? 9.什么是链反应?有哪几种? 10.如何解释支链反应引起爆炸的高界限和低界限? 11.催化剂加速化学反应的原因是什么? 二、证明题 1、某环氧烷受热分解，反应机理如下： 稳定产物?→??+?+??→??++??→??? +??→?432134 33k k k k CH R CH R CH RH CO CH R H R RH

证明反应速率方程为()()RH kc dt CH dc =4 2、证明对理想气体系统的n 级简单反应，其速率常数()n c p RT k k -=1。 三、计算题 1、反应2222SO Cl SO +Cl →为一级气相反应，320℃时512.210s k --=?。问在320℃ 加热90min ，22SO Cl 的分解百分数为若干？[答案：11.20%] 2、某二级反应A+B C →初速度为133105---???s dm mol ，两反应物的初浓度皆为 32.0-?dm mol ，求k 。[答案：11325.1---??=s mol dm k ] 3、781K 时22H +I 2HI →，反应的速率常数3-1-1HI 80.2dm mol s k =??，求2H k 。[答 案：113min 1.41---??=mol dm k ] 4、双光气分解反应32ClCOOCCl (g)2COCl (g)→可以进行完全，将反应物置于密 闭恒容容器中，保持280℃，于不同时间测得总压p 如下： [答案： 1.1581a =≈;-14-12.112h 5.8710s k -==?] 5、有正逆反应均为一级反应的对峙反应： D-R 1R 2R 32L-R 1R 2R 3CBr 已知半衰期均为10min ，今从D-R 1R 2R 3CBr 的物质的量为1.0mol 开始，试计算10min 之后，可得L-R 1R 2R 3CBr 若干？[答案：0.375mol] 6、在某温度时，一级反应A →B ，反应速率为0.10mol ·dm -3·s -1时A 的转化率 为75%，已知A 的初始浓度为0.50mol ·dm -3，求(1)起始反应初速率；(2)速率常数。[答案：r 0=0.40s -1 ; k = 0.80 dm 3·mol -1·s -1 ] 7、在某温度时，对于反应A+B →P ，当反应物初始浓度为0.446和0.166mol ·dm -3 时，测 得反应的半衰期分别为4.80和12.90min ，求反应级数。[答案：2] 8、某二级反应，已知两种反应物初始浓度均为0.1mol ·dm -3，反应15min 后变

第四章 甲烷着火与燃烧特性的反应动力学分析

第四章 甲烷着火与燃烧特性的反应动力学分析 4.1化学反应动力学模型选择 4.2着火特性的反应动力学分析 4.3燃烧特性的反应动力学分析 本节将采用不同的甲烷燃料燃烧化学反应详细机理（Gri_mech 3.0、NUI Galway_Mech 、USC_Mech 2.0）对第三章中相同的实验工况下甲烷/空气混合气的层流燃烧速率进行数值计算，并将计算结果与实验数据进行对比分析。 4.3.1初始压力对l U -Φ的影响 在初始温度u T 为K 290，初始压力u P 分别为Mpa 1.0、Mpa 2.0和Mpa 3.0时，采用不同的甲烷燃料燃烧化学反应机理对其层流燃烧速率进行数值计算，将得到

图3.24 T u =290K 时不同初始压力下层流燃烧速率随当量比变化趋势的计算结果与实验数据 对比图 当Mpa P u 1.0=时，采用Gri_2.1动力学模型计算得到的甲烷/空气混合气的层流燃烧速率与实验数据吻合良好，另外两种动力学模型计算得到的结果则与实验数据存在一定偏差；当Mpa P u 2.0=时，在Φ值小于1的一侧，采用Gri_2.1动力学模型计算得到的甲烷/空气混合气的层流燃烧速率与实验数据较为接近，另外两种动力学模型计算得到的结果则与实验数据有偏差，但在Φ值大于1的一侧，采用Gri_2.1动力学模型和USC_Mech 2.0动力学模型计算得到的甲烷/空气混合气的层流燃烧速率最接近实验值；当Mpa P u 3.0=时，三种动力学模型的计算结果均与实验数据有偏离。经过综合分析，在三种压力工况下，Gri_2.1动力学模型能够较为准确的预测甲烷/空气混合气的层流燃烧速率。 4.3.2初始温度对l U -Φ的影响 在初始压力u P 为Mpa 1.0，初始温度u T 分别为K 290、K 320和K 350时，采用不同的甲烷燃料燃烧化学反应机理对其层流燃烧速率进行数值计算，将得到的计算结果与实验数据进行对比分析，如图3.25所示。

燃气燃烧与应用-知识点

第一章燃气的燃烧计算 燃烧：气体燃料中的可燃成分（H2、 C m H n、CO 、 H2S 等）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程称为燃烧。 燃烧必须具备的条件：比例混合、具备一定的能量、具备反应时间 热值:1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位是kJ/Nm3。对于液化石油气也可用kJ/kg。 高热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原 始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出 的热量。 低热值是指1m3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始 温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热 量。 一般焦炉煤气的低热值大约为16000—17000KJ/m3 天然气的低热值是36000—46000 KJ/m3 液化石油气的低热值是88000—120000KJ/m3 按1KCAL=4.1868KJ 计算： 焦炉煤气的低热值约为3800—4060KCal/m3 天然气的低热值是8600—11000KCal/m3 液化石油气的低热值是21000—286000KCal/m3 热值的计算 热值可以直接用热量计测定，也可以由各单一气体的 热值根据混合法则按下式进行计算： 理论空气需要量 每立方米(或公斤)燃气按燃烧反应计量方程式完全 燃烧所需的空气量，单位为m3/m3或m3/kg。它是燃气 完全燃烧所需的最小空气量。 过剩空气系数:实际供给的空气量v与理论空气需要量 v0之比称为过剩空气系数。 α值的确定 α值的大小取决于燃气燃烧方法及燃烧设备的运 行工况。 工业设备α——1.05-1.20 民用燃具α——1.30-1.80 α值对热效率的影响 α过大，炉膛温度降低，排烟热损失增加， 热效率降低； α过小，燃料的化学热不能够充分发挥， 热效率降低。 应该保证完全燃烧的条件下α接近于1. 烟气量含有1m3干燃气的湿燃气完全燃烧后的产物 运行时过剩空气系数的确定 计算目的： 在控制燃烧过程中，需要检测燃烧过程中的过剩空气 系数，防止过剩空气变化而引起的燃烧效率与热效率 的降低。 在检测燃气燃烧设备的烟气中的有害物质时，需要根 据烟气样中氧含量或二氧化碳含量确定过剩空气系 数，从而折算成过剩空气系数为1的有害物含量。 根据烟气中O2含量计算过剩空气系数 O2′---烟气样中的氧的容积成分 （2）根据烟气中CO2含量计算过剩空气系数 2 ' 2 m CO a CO = CO2m——当＝1时，干燃烧产物中CO2含量，%； CO2′——实际干燃烧产物中CO2含量，%。 1.4个燃烧温度定义及计算公式 热量计温度：一定比例的燃气和空气进入炉内燃烧， 它们带入的热量包括两部分：其一是由燃气、空气带 入的物理热量(燃气和空气的热焓)；其二是燃气的化 学热量(热值)。如果燃烧过程在绝热条件下进行，这 两部分热量全部用于加热烟气本身，则烟气所能达到 的温度称为热量计温度。 燃烧热量温度：如果不计参加燃烧反应的燃气和空气 的物理热，即t a＝t g＝o，并假设a＝1．则所得的烟气 温度称为燃烧热量温度。 理论燃烧温度：将由CO2HO2在高温下分解的热损失和发 生不完全燃烧损失的热量考虑在内，则所求得的烟气 温度称为理论燃烧温度t th 实际燃烧温度： 2.影响燃烧温度的因素 热值：一般说来，理论燃烧温度随燃气低热值 H l的增 大而增大. 过剩空气系数：燃烧区的过剩空气系数太小时，由于 燃烧不完全，不完全燃烧热损失增大，使理论燃 烧温度降低。若过剩空气系数太大，则增加了燃烧产 物的数量，使燃烧温度也降低 燃气和空气的初始温度：预热空气或燃气可加大空气 和燃气的焓值，从而使理论燃烧温度提高。 3.烟气的焓与空气的焓 烟气的焓：每标准立方米干燃气燃烧所生成的烟气在 等压下从0℃加热到t℃所需的热量，单位为千焦每标 准立方米。 空气的焓：每标准立方米干燃气燃烧所需的理论空气 在等压下从0℃加热到t(℃)所需的热量，单位为千焦 每标准立方米。 第一章思考题 第一章课后例题必须会做。 燃气的热值、理论空气量、烟气量与燃气组分的关 系，三类常用气体热值、理论空气量、烟气量的取值 范围。 在工业与民用燃烧器设计时如何使用高低热值进行计 算 在燃烧器设计与燃烧设备运行管理中如何选择过剩空 气系数 运行中烟气中CO含量和过剩空气系数对设计与运行管 理的指导作用 燃烧温度的影响因素及其提高措施。 第二章燃气燃烧反应动力学 ' 2 20.9 20.9 a O = -

燃烧反应动力学

燃烧反应动力学： 这一章主要从化学动力学的角度阐述燃烧反应的一些基本概念、原理和理论模型。 首先定义了反应速度：化学反应速度是在单位时间内由于化学反应而使反应物质（或燃烧产物）的浓度改变率。 dC w d τ =- 然后介绍了最基本的反应——基元反应，即反应物分子（或离子、官能团）在碰撞种一步转化为产物分子（或离子、官能团）的反应。 同时引入了反应级数的概念。并在此基础之上逐步讨论了一级反应和二级反应的一些结论和特点。其中又引入了半衰期的概念，其定义如下：经过一定时间r 后，反应物的浓度降为初始浓度的一半时所需要的时间即是该反应的半衰期。 在简单的基元反应基础之上，课程进一步研究了一些复杂反应，包括：可逆反应、平行反应、连续反应等。至此基本的反应类型介绍完毕。紧接着课程讨论了各种参数对化学反应速度的影响，包括温度、压力、浓度等。其后继续介绍了反应速度的碰撞理论模型。并提出了有效碰撞理论： ● 在相互反应的分子碰撞过程中，只有一部分的分子碰撞处于合适的方位上； ● 处于合适方位上的分子间的相互碰撞，只有一部分有能力足以使得化学键破裂； ● 反应速率常数可以表示成： /E RT AB k Z e ?-= 有了碰撞理论模型的基础之后，课程开始介绍另外一种比较特殊的重要反应类型——链锁反应。主要介绍了不分支链锁反应（也叫直链反应）和分支链锁反应两个类型。本章的最后介绍了燃烧学中常用的一些概念和术语。现总结如下： ● 生成焓：当化合物是由不同元素组成时，化学能被转换成热能，这种转换的能量称 为化合物的生成焓。 ● 过量空气系数：燃烧反应过程当中实际空气量和理论空气量的比值。 ● 当量比：111φ=千克燃料 实际燃空比实际燃烧过程种供给的空气量＝千克燃料理论燃空比 千克燃料完全燃烧所需要的理论空气量 ● 绝热燃烧温度：一个绝热、无外力做功、没有动能或势能变化的燃烧过程，燃烧产 生的热量全部用于加热燃烧产物，这样一个过程中燃烧产物的温度。 多组分反应流体力学基本方程组： 这章主要从流体力学的角度分析多组分燃烧反应过程的一些特点以及结论，并导出多组分燃烧反应的基本方程组。 首先，本章介绍了几类火焰： ● 扩散火焰：燃气和空气进入炉膛（或烧嘴）前不预先混合，燃烧过程当中空气、燃 气边混合边燃烧。特点：火焰明亮，有明显轮廓。 ● 预混火焰、燃气和空气在烧嘴内已经混合均匀，在燃烧室内直接燃烧。特点：火焰 透明，也称为“无焰燃烧”。 ● 部分预混火焰：燃料先和部分氧化剂混合，其余氧化剂通过扩散进入燃烧室。 随后，引入三个特征时间：

燃气燃烧反应机理

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 燃气燃烧反应机理 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-9218-13 燃气燃烧反应机理 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 燃气的燃烧反应是一种化学反应。它也遵循化学反应动力学的基本原理。 燃气的燃烧化学反应，在通常情况下属于单相反应，只有在特殊情况下，才出现固体碳粒，丽发生多相反应。 对于燃烧化学反应，反应速度通常采用单位时间；单位体积内燃烧掉的燃料数量或消耗掉的氧量或燃烧放出的热量来表示。例如，在燃烧技术中常常采用炉膛的容积热强度qv，单位是kJ／m3 ·h或kW／m3 来表征燃烧反应速度。 燃气的燃烧化学反应速度的大小，取决于反应物质的性质与进行反应的条件。影响反应速度的主要因素仍然是反应物质的浓度、温度、压力和催化条件等。

一、链反应 除了分子热活化理论以外，阐明化学反应机理的另一重要理论就是链锁反应理论。 根据这个理论，化学反应的进程实际上不是按照反应方程式来进行的，而是要经过中间阶段，产生中间活性产物(或称活化中心)。这些中间活性产物大都是不稳定的自由原子或离子，它们与原反应物反应时，所需的反应活化能小得多，使化学反应避开了高能的障碍，所以它们很容易直接发生反应，得到反应最终产物的同时，又形成新的中间活性产物。所以，一旦中间活性产物形成，不仅本身发生化学反应，而且还导致一系列新的活化中心发生化学反应，就象链锁一样，一环扣一环地相继发展，使反应进行得非常迅速，瞬间完成。 链反应具有十分重要的意义。不仅燃气的燃烧和爆炸属于链反应，还有很多工艺过程，例如高分子的

化学反应动力学考题及答案

研究生课程考试成果单 令狐采学 （试卷封面） 任课教师签名： 日期： 注：1. 以论文或年夜作业为考核方法的课程必须填此表，综合考试可不填。“简要评语”栏缺填无效。 2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。

3. 学位课总评成果以百分制计分。 第一部分 1.简答题 （1）简述化学反响动力学与化学反响热力学、化学反响工程的关系。 答：化学反响动力学与化学反响热力学是综合研究化学反响规律的两个不成缺少的重要组成部分。由于两者各自的研究任务不合，研究的偏重而不合，因而化学反响动力学与化学反响热力学既有显著的区别又互有联系。 化学反响热力学特别是平衡态热力学是从静态的角度出发研究过程的始态和终态，利用状态函数探讨化学反响从始态到终态的可能性，即变更过程的标的目的和限度，而不涉及变更过程所经历的途径和中间步调。所以，化学反响热力学不考虑时间因素，不克不及回答反响的速率历程。因此，即使一个反响在热力学上是有利的，但如果在动力学上是晦气的，则此反响事实上是不克不及实现的。因此，要开发一个新的化学过程，不但要从热力学确认它的可能性，还要从动力学方面研究其反响速率和反响机理，两者缺一不成。从研究法度来说，化学反响热力学研究是第一位的，热力学确认是不成能的反响，也就没有需要再进行动力学的研究。显然只有对热力学判定是可能的过程，才有进行动力学研究的需要条件。 （2）简述速控步、似稳态浓度法、似平衡浓度法的适用条件及其

应用。 答：速控步：连续反响的总反响的速率决定于反响速率常数最小的反响步调——最难进行的反响，称此为决定速率的步调。此结论也适应于一系列连续进行的反响；并且要满足一个条件即反响必须进行了足够长的时间之后。 似稳态浓度法：是对不稳定中间产品的浓度的一种近似处理办法，视之近似看作不随时间变更，不但经常使用于连续反响，对其他类似的反响只要中间物不稳定，也可适用。 似平衡浓度法：在一个包含有可逆反响的连续反响中，如果存在速控步，则可以认为其他各反响步调的正向、逆向间的平衡关系可以继续坚持而不受速控步影响，且总反响速率及表观速率常数仅取决于速控步及它以前的反响步调，与速控步以后的各步反响无关。 对综合反响进行简化处理的办法有：①对平行反响，总反响速率由快步反响确定；②对连续反响，总反响速率由慢步反响确定，一般把中间物质视为不稳定化合物，采取似稳态浓度法处理；③对可逆反响，总反响速率即为净反响速率，由正、逆反响速率确定，在反响进行足够长时间后，假定反响达到平衡，采取似平衡法处理。（3）简述平行反响、连续反响、可逆反响、自催化反响的主要反响动力学特征。 答：平行反响：若某一组作为反响产品同时介入两个或两个以上基元反响时，此庞杂反响称为平行反响。主要特征如下：①平行反响

燃气燃烧反应机理

编号：SM-ZD-53864 燃气燃烧反应机理 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改

燃气燃烧反应机理 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 燃气的燃烧反应是一种化学反应。它也遵循化学反应动力学的基本原理。 燃气的燃烧化学反应，在通常情况下属于单相反应，只有在特殊情况下，才出现固体碳粒，丽发生多相反应。 对于燃烧化学反应，反应速度通常采用单位时间；单位体积内燃烧掉的燃料数量或消耗掉的氧量或燃烧放出的热量来表示。例如，在燃烧技术中常常采用炉膛的容积热强度qv，单位是kJ／m3 ·h或kW／m3 来表征燃烧反应速度。 燃气的燃烧化学反应速度的大小，取决于反应物质的性质与进行反应的条件。影响反应速度的主要因素仍然是反应物质的浓度、温度、压力和催化条件等。 一、链反应

除了分子热活化理论以外，阐明化学反应机理的另一重要理论就是链锁反应理论。 根据这个理论，化学反应的进程实际上不是按照反应方程式来进行的，而是要经过中间阶段，产生中间活性产物(或称活化中心)。这些中间活性产物大都是不稳定的自由原子或离子，它们与原反应物反应时，所需的反应活化能小得多，使化学反应避开了高能的障碍，所以它们很容易直接发生反应，得到反应最终产物的同时，又形成新的中间活性产物。所以，一旦中间活性产物形成，不仅本身发生化学反应，而且还导致一系列新的活化中心发生化学反应，就象链锁一样，一环扣一环地相继发展，使反应进行得非常迅速，瞬间完成。 链反应具有十分重要的意义。不仅燃气的燃烧和爆炸属于链反应，还有很多工艺过程，例如高分子的加成聚合反应、碳氢化合物的卤化和氢化都与链反应密切相关。 链反应的历程包括： (1)链的形成这是由原反应物生成活性中间产物的过程，是链反应中最困难的阶段，它需要足够的能量来分裂原反应

化学反应动力学基础-学生整理版

5202 反应 2O 3→ 3O 2的速率方程为 - d[O 3]/d t = k [O 3]2[O 2]-1 ， 或者 d[O 2]/d t = k '[O 3]2[O 2]-1，则速率常数 k 和 k ' 的关系是： ( ) (A) 2k = 3k ' (B) k = k ' (C) 3k = 2k ' (D) -k /2 = k '/3 5203 气相反应 A + 2B ─→ 2C ，A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ，反应开始时 并无 C ，若 p 为体系的总压力，当时间为 t 时，A 的分压为： ( ) (A) p A - p B (B) p - 2p A (C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 5204 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其相互关系为：( ) (A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t 5207 气相基元反应 2A k 1 B 在一恒容的容器中进行，p 0为 A 的初始压力, p t 为时间 t 时反应 体系总压，此反应速率方程 d p t / d t = 。 - k (2p t - p 0)2 5208 有一反应 mA → nB 是一简单反应，其动力学方程为 -d c A / d t = kc A m ， c A 的单位为 mol ·dm -3， 时间单位为 s ，则： (1) k 的单位为 ___________ mol 1- m ·dm 3( m -1)·s -1 (2) 以d c B /d t 表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为 B A A A 1d 1d 'd d m m c c k c k c n t m t m =-== 5209 反应 2N 2O 5─→ 4NO 2+ O 2 在328 K 时，O 2(g)的生成速率为0.75×10-4 mol ·dm -3·s -1。 如 其间任一中间物浓度极低, 难以测出, 则该反应的总包反应速率为 _______________mol ·dm -3·s -1, N 2O 5 之消耗速率为__________ mol ·dm -3·s -1，NO 2之生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1 。0.75×10-4, 1.50×10-4, 3.00×10-4 5210 O 3分解反应为 2O 3─→3O 2 ，在一定温度下, 2.0 dm 3容器中反应。实验测出O 3每秒消耗1.50× 10-2 mol, 则反应速率为_______________mol ·dm -3·s -1氧的生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1, d ξ /d t 为_______________ 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2.。 5211 2A ＋B ＝2C 已知反应某一瞬间, r A ＝12.72 mol ·dm -3·h -1, 则 r B ＝ , r C ＝_____________r B ＝6.36 mol ·dm -3·h -1, r C ＝12.72mol ·dm -3·h -1 5212分别用反应物和生成物表示反应A ＋3B ＝2C 的反应速率, 并写出它们间关系为： 。 r A ＝13r B ＝12 r C 5222 有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的： ( ) (A) 基元反应的级数一定是整数 (B) 基元反应是“态－态”反应的统计平均结果 (C) 基元反应进行时无中间产物，一步完成 (D) 基元反应不一定符合质量作用定律 5223 400 K 时，某气相反应的速率常数k p = 10-3(kPa)-1·s -1，如速率常数用 k C 表示，则 k C 应为： (A) 3.326 (mol ·dm -3)-1·s -1 k C = k p (RT ) (B) 3.0×10-4 (mol ·dm -3)-1·s -1 (C) 3326 (mol ·dm -3)-1·s -1 (D) 3.0×10-7 (mol ·dm -3)-1·s -1 5224 如果反应 2A + B ＝ 2D 的速率可表示为：

化学反应动力学基础(一)-学生

5202 反应 2O 3→ 3O 2的速率方程为 - d[O 3]/d t = k [O 3]2[O 2]-1 ， 或者 d[O 2]/d t = k '[O 3]2[O 2]-1，则速率常数 k 和 k ' 的关系是： ( ) (A) 2k = 3k ' (B) k = k ' (C) 3k = 2k ' (D) -k /2 = k '/3 5203 气相反应 A + 2B ─→ 2C ，A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ，反应开始时 并无 C ，若 p 为体系的总压力，当时间为 t 时，A 的分压为： ( ) (A) p A - p B (B) p - 2p A (C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 5204 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其相互关系为：( ) (A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t 5207 气相基元反应 2A k 1 B 在一恒容的容器中进行，p 0为 A 的初始压力, p t 为时间 t 时反应 体系总压，此反应速率方程 d p t / d t = 。 - k (2p t - p 0)2 5208 有一反应 mA → nB 是一简单反应，其动力学方程为 -d c A / d t = kc A m ， c A 的单位为 mol ·dm -3， 时间单位为 s ，则： (1) k 的单位为 ___________ mol 1- m ·dm 3( m -1)·s -1 (2) 以d c B /d t 表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为 B A A A 1d 1d 'd d m m c c k c k c n t m t m =-== 5209 反应 2N 2O 5─→ 4NO 2+ O 2 在328 K 时，O 2(g)的生成速率为0.75×10-4 mol ·dm -3·s -1。 如其间任一中间物浓度极低, 难以测出, 则该反应的总包反应速率为 _______________mol ·dm -3·s -1, N 2O 5之消耗速率为__________ mol ·dm -3·s -1，NO 2之生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1 。0.75×10-4, 1.50×10-4, 3.00×10-4 5210 O 3分解反应为 2O 3─→3O 2 ，在一定温度下, 2.0 dm 3容器中反应。实验测出O 3每秒消耗1.50×10-2 mol, 则反应速率为_______________mol ·dm -3·s -1氧的生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1, d ξ /d t 为_______________ 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2.。 5211 2A ＋B ＝2C 已知反应某一瞬间, r A ＝12.72 mol ·dm -3·h -1, 则 r B ＝ , r C ＝_____________r B ＝6.36 mol ·dm -3·h -1, r C ＝12.72mol ·dm -3·h -1 5212分别用反应物和生成物表示反应A ＋3B ＝2C 的反应速率, 并写出它们间关系为： 。r A ＝ 13r B ＝1 2 r C 5222 有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的： ( ) (A) 基元反应的级数一定是整数 (B) 基元反应是“态－态”反应的统计平均结果 (C) 基元反应进行时无中间产物，一步完成 (D) 基元反应不一定符合质量作用定律 5223 400 K 时，某气相反应的速率常数k p = 10-3(kPa)-1·s -1，如速率常数用 k C 表示，则 k C 应为： (A) 3.326 (mol ·dm -3)-1·s -1 k C = k p (RT ) (B) 3.0×10-4 (mol ·dm -3)-1·s -1 (C) 3326 (mol ·dm -3)-1·s -1 (D) 3.0×10-7 (mol ·dm -3)-1·s -1 5224 如果反应 2A + B ＝ 2D 的速率可表示为：

燃气燃烧器回火现象及其预防措施

在化工生产中，很多工艺加热炉以气体燃料燃烧作为热源，可燃气体燃烧需要很多空气，如：人工煤气需1.2~4.0（m3/m3），天然气和液化石油气则需10~25（m3/m3）。可见欲使燃气充分燃烧须有大量空气与之混合方可。因此，燃气与空气的混合方式，对燃烧情况有很大影响，也关系到燃烧系统能否正常安全运行。燃烧系统运行时，如果产生回火现象将烧坏燃烧器或发生安全事故。 1 燃气的燃烧方法及特点 根据燃气与空气混合情况不同将燃烧分为三种方式，即扩散式燃烧、预混部分空气燃烧（大气式燃烧）和无焰燃烧。燃烧过程处于哪一类是根据一次空气系数α1（一次空气量与燃烧理论空气量之比）来判断的。 1．1 扩散式燃烧 燃气未预先和空气混合而进行的燃烧称为扩散式燃烧，其α1=0。扩散式燃烧的燃烧速度与燃烧完全程度主要取决于燃气与空气分子间的扩散速度和完全程度。 扩散式燃烧的特点： （1）燃烧稳定、在燃气系统不产生负压、空气不被吸入的情况下，不会回火，燃烧器工作稳定。 （2）过剩空气多，燃烧速度慢，火焰温度低。对燃烧碳氢化合物含量较高的可燃气体时，在高温下由于火焰面内氧气供应不足，碳氢化合物分解出碳粒、氢和重碳氢化合物。碳粒和重碳氢化合物很难燃烧，结果造成化学不完全燃烧。一般说来，对天然气不宜采用扩散燃烧法。 （3）燃烧强度低，在工业炉上为提高燃烧强度多采用机械鼓风方式的燃烧器。 1．2 预混部分空气燃烧 其0＜α1＜1。在这种情况下，由于可燃混合物中空气量较小，因此，部分燃烧按纯动力学方法燃烧，其余燃气则按扩散燃烧方法进行燃烧。 预混部分空气燃烧的特点： （1）在绝大多数情况下能保证燃烧设备以任何比例的燃气与空气进行工作。因此，设备热负荷的调节范围大。 （2）由于先吸入部分空气，所以克服了扩散燃烧的一些缺点，提高了燃烧速度，降低了不完全燃烧程度。 （3）当一次空气系数α1合适时，此种燃烧方法有一定的稳定范围。 （4）一次空气系数α1越大，燃烧稳定范围就越小，因此，一次空气系数α1不可选取过

水煤气反应的操作

水煤气反应的操作 摘要：干熄焦在开工阶段，煤气烘炉是整个开工阶段中的一个重要环节，由于焦炉煤气中含有大量的H2和CH4，其发热量约为15910千焦 /标米3，重量约0.5千克/标米3。在燃烧过程中，产生水汽，在煤 气烘炉后期，产生水煤气反应。 关键词：水煤气、火焰脉动、导入空气。 1、水煤气：焦炉煤气在燃烧的过程中，H2+O2→H2O，这部分水汽量较大， 特别是600℃---700℃最容易体现出来。虽然通过常用放散阀和预存段调节阀进行放散，但仍有大量的水汽在系统中循环，造成循环气体中的含氧量下降。有可能造成火焰熄灭。 2、火焰脉动：在水煤气反应这一阶段，由于煤气量的增加，随之H2和CH4 也在增加。H2和CH4在燃烧过程中，产生水，体积瞬间收缩，产生局部负压区，是在烧嘴上方，有时火焰高度只有100mm，有时可产生几米高的火焰。 3、导入空气：随着烘炉所需温度指标的上升，相应的煤气量也在增加，燃烧 所需的空气量也相应的增加，但由于导入空气位置的局限性，已不能满足烘炉后期的需要量。 措施： 1、与公司调度联系，确保进入干熄炉区域煤气主管压力稳定大于1700Pa 2、水煤气反应是开工阶段不可避免的，在增加煤气量的同时，输送煤气管道 内的水量也有所增加，增加煤气输送管道的输水次数是必要的。 3、提升干熄焦炉盖，由于常用放散阀和预存段调节阀的通径有限，不可能在 短时间内将循环气体排出，提升炉盖增加了放散面积，也使蓄积在干熄炉顶部的水汽排出，炉盖内的是耐火浇注料，又是冷凝区。耐火浇注料容易

吸附冷凝水，这部分水不烘出，对炉盖的使用寿命有影响，提升高度30---50mm。 4、增加导入空气的途径：在烘炉的低温阶段，通过一、二次风门的调节就可 满足火焰燃烧所需要的空气量，随着升温的上升，到了水煤气反应阶段， 一、二次风门的导入空气量已不能满足煤气燃烧所需空气量。这时，可通 过打开导入空气中栓，通过导入空气调节阀导入空气，开始导入空气一瞬间，T5温度急剧上升，这是煤气完全燃烧造成的，通过调整煤气量和导入空气就可解决，循环气体中的氧含量控制在10---11%/ 5、增加中央风帽的开度，当煤气量增加后，火焰的燃烧体积增加，容易造成 冷却室内温度的上升过快，增加中央的开度，可提升火焰的高度，但一次增加不能过大，过大容易将火吹灭，根据火焰情况，每次增加5%。 6、备用压缩空气管道，在导入空气量不足的情况下使用。 7、增加煤气量的同时，加大循环风机设定参数提高循环风量，有助于废气的 排出和空气的导入，有助煤气的充分燃烧。 注意事项： 1、装入装置平台，由于炉盖的提升，常用放散阀和预存段调节阀，都在放散 有毒的循环烟气，长时间在装入装置，容易中毒尽量少去，不要停留，检查时一定要佩戴CO报警仪。 2、看火时，由于存在着不可预见的情况，当煤气压力波动大，水煤气反应， 而造成观察孔处回火，看火时，应站在在摄像头固定柱后面观察火焰情况。 3、疏水时，要观察疏水点的风向，在佩戴CO报警仪的同时，要站在上风， 当疏水量变小时要及时调小疏水阀门，防止大量的有毒气体排出。 4、巡检和疏水时，必须二人同行，并通知中控操作人员。 5、如果煤气熄火，应严格遵守点火技术要求。

燃气燃烧所需空气量及燃烧产物.doc

燃气燃烧所需空气量及燃烧产物 燃气的燃烧计算，是按照燃气中可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式，根据物质平衡和热量平衡的原理，来确定燃烧反应的诸参数，包括：燃烧所需要的空气量、燃烧产物的生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。这些参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据，也是评定生产操作、提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。 考虑到燃气、空气和燃烧产物各组成所处的状态，可以相当精确地把它们当作理想气体来处理。所以，燃烧计算中气体的体积都按标准状态(0℃、101325Pa)计算，其摩尔体积均为22．4L，计算基准可以用1m3的湿燃气，也可以用1m3干燃气。必须注意的是，后者还要带入所含的饱和水汽量，这就是大多数场合下所使用的基准——含有1m3干燃气的湿燃气。 确定燃气燃烧所需空气量和燃烧产物量，属于燃烧计算的物料平衡的内容。一、空气需要量 (一)理论空气需要量V0 V0是指1m3燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要供给的空气量，m3空气／m3干燃气，它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。 V0的计算方法为，先按照燃烧反应方程式和燃烧计算的氧化剂条件(假设干空气体积仅由21％的氧和79％的氮组成)，确定燃烧所需的理论氧气量，然后换算成理论空气需要量。

从单一可燃气体着手。例如，CO的燃烧反应方程式，连同随氧带入的氮，可表示为 CO+0．502+3．76×0．5N2=C02+1．88N2 上式表明，1m3的C0完全燃烧，理论需氧量为0．5m3，随氧带入的氮量为1．88m3，相当的理论空气需要量是0．5/0．21=2.38m3。 对气态重碳氢化合物CmHn，燃烧反应方程式为 CmHn+(m+n/4)O2+3．76(m+n/4)N2 =mC02+ (n／2)H20+3．76(m+n／4)N2 (1—1) 也清楚地表明，1m3的CmHn完全燃烧，需要(m+n／4)m3的理论氧，同时带入3．76(m+n／4)m3的氮，故理论空气需要量为 (m+n／4)／0．21=4．76(m+n／4)m3。以此类推，对组成为ψ(CO)+ψ(H2)+ψ(CH4)+ψ(CmHn)+ψ(H2S)+ψ(N2)+ψ(02)=100％的1m3干燃气，需要的理论氧量，用符号V(O2)O表示为： V(O2)O=O．01[0．5ψ(CO)+0．5ψ(H2)+2ψ(CH4)+∑(m+n／4)ψ(CmHn)+1．5ψ(H2S)-ψ(02)]m3 (1—2) 需要的理论空气量为： V0=1／21[0．5ψ(CO)+0．5ψ(H2)+2ψ(CH4)+∑(m+n／4)ψ(CmHn)+1．5ψ(H2S)-ψ(02)]m3 (1—3) 显然，V0完全取决于