有机物燃烧规律及其应用李国

有机物燃烧规律及其应用李国

李国

(佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司528311)

摘要：有机物大多可以燃烧，通过燃烧反应可以分析有机物的元素组成、求有机物的分子式。通过有关有机物燃烧的计算，掌握有机物的燃烧规律，本文讲述了有机物的燃烧规律以及其应用。

关键词：有机物；燃烧；规律；应用

引言：随着社会经济的发展，产生的环境污染也越来越严重。为了更好地对环境进行整治，需要从有机物燃烧出发，了解有机物燃烧的规律，作出更多的应对策略。

一、有机物燃烧规律

C+O2=CO2；4H+O2=2H2O

上述反应式可称之为有机物燃烧时碳、氢元素的耗氧规律。即烃类物质燃烧的耗氧量取决于碳、氢原子数，燃烧后生成水量的多少由分子中所含氢原子数决定；烃的含氧衍生物燃烧的耗氧量取决于分子中所含碳、氢、氧原子数，燃烧后生成水的量由分子所含氢原子数决定。依据这两个基础反应，可总结出一系列的规律：

1.1有机物的质量一定时：

（1）等质量的烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与y/x成正比；

（2）有机物不论按何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧后有关量的讨论：

当两种有机物最简式相同时有机物不论按何种比例混合，只要总质量一定，生成CO2的量总为恒量；完全燃烧后，成H2O的量总为恒量，耗氧的量总为恒量。

有机物不论按何种比例混合，只要总质量一定，当两种有机物含C%相同时，完全燃烧后生成CO2的量总为恒量；当两种有机物含H%相同时，完全燃烧后生成H2O的量总为恒量。

1.2有机物的物质的量一定时：

第一，比较判断耗氧量的方法步骤：（1）若属于烃类物质，根据分子中碳、氢原子个数越多，耗氧量越多直接比较；若碳、氢原子数都不同且一多一少，则可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可。（2）若属于烃的含氧衍生物，先将分子中的氧原子结合氢改写成H2O或将碳改写成CO2的形式，即将含氧衍生物改写为CxHy•（H2O）n或CxHy•（CO2）m或CxHy•（H2O）n•（CO2）m形式，再按（1）比较CxHy的耗氧量。

第二，有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定，则有机物中碳原子或氢原子的个数一定；若混合物总物质的量一定，不论按何种比例混合，完全燃烧后生成的CO2或H2O的量保持不变，则混合物中各组分中碳或氢原子的个数相同。

1.3有机物完全燃烧时生成的CO2和H2O的物质的量之比一定时：

有机物完全燃烧时，若生成的CO2和H2O的物质的量之比为a∶b，则该有机物中碳、氢原子的个数比为a∶2b，该有机物是否存在氧原子，有几个氧原子，还要结合燃烧时的耗氧量或该物质的摩尔质量等其他条件才能确定。

有机物完全燃烧前后气体体积的变化规律有机物完全燃烧的通式：

我们可以用CXHy或CXHYOZ来表示，所以有机物的燃烧方程式可以用通式来表示

烃燃烧通式为：CxHy＋(x+y/4)O2→xCO2+(y/2)H2O

烃的衍生物燃烧通式为：CxHyOz＋(x＋y/4－z/2)O2→xCO2＋(y/2)H2O

第一，气态烃(CxHy)在100℃及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关，

①若y=4,燃烧前后体积不变,△V=0；

②若y>4,燃烧前后体积增大,△V＜0；

③若y＜4，燃烧前后体积减小，△V>0。

第二，气态烃（CxHy）完全燃烧后恢复到常温常压时气体体积的变化直接用烃类物质燃烧的通式通过差量法确定即可。

另外，含碳量高低与燃烧现象的关系：含碳量越高，火焰越明亮，黑烟越浓，如C2H2、C6H6（含碳量92.3%）燃烧时火焰明亮，伴有浓烈的黑烟；而含碳量越低，燃烧现象越不明显，火焰不明亮，无黑烟，如CH4（含碳量75%）；对于C2H4及其他单烯烃（含碳量85.7%），燃烧时火焰较明亮，伴有少量黑烟。

二、有机物燃烧的应用

2.1燃烧法处理有机废气

燃烧法是利用废气中某些有害物质可以氧化燃烧的特性，使之燃烧变成无害物质的方法。燃烧净化只能把有害物质烧掉，或者可以从中回收利用燃烧氧化后的产物，不能回收废气中含有的原来物质。被燃烧的物质大多数是有机溶剂和碳氢化合物，燃烧后生成CO2和水蒸气，解决有害物质的污染。例如，一种有新型机废气燃烧净化装置的使用方法，该有新型机废气燃烧净化装置的使用方法采用燃烧有机废气的方法，将废气中的有机物充分燃烧后，在过滤排空，该装置适用于低浓度大风量的有机废气净化，且整个净化过程可维持自热运行、能耗低、不产生二次污染，具有较高的稳定性，可适用的有机废气浓度范围低，装置的构成紧凑简单，具有广阔的应用前景。

2.2焚烧处理废弃物

人们大量地消耗资源，大规模生产，大量地消费，又大量地产生着危险废物。而危险废物如果不及时进行处理的话，将会严重影响市容市貌，最主要的是大量的危险废物占地面积广，会严重影响农业，危险废物堆积产生的渗滤液对土壤的危害较严重，因此制造一种能重复利用焚烧后的产物的危险废物焚烧炉很重要，其解决了现有的废物焚烧装置存在安全性差、焚烧后产生的气体污染空气、焚烧后的产物无法重复利用这些弊端。其原理是在处理危险废物时，将危险废物放入进料斗内，危险废物通过进料斗进入焚烧箱内，并落在滤网上，全部危险废物落入焚烧箱内后，使焚烧箱处于封闭状态，然后点燃炭火箱内的炭火，炭火对危险废物进行燃烧，当危险废物完全燃烧后，不断重复上述操作对危险废物进行处理，当全部废物处理完后，关闭减速电机即可，同时可以将处理框内的挤压好的危险废物重复利用。

2.3净化烟气

包钢耐火厂真空油浸工艺产生的沥青烟气，就是采用焚烧的消除方法进行净化。对其真空油浸工艺中产生的沥青烟其的处理采用切实可行的焚烧方法，为防止沥青烟气的不完全燃烧，除适当增大空气流量外，在炉内沿炉长1/3处设置一道由格子砖砌筑的花墙，其作用是降低烟气流速，同时加热花墙使烟气受热均匀，充分裂解。沥青烟气在900℃以上受热1s后即可充分裂解，因而可达到国家环保排放要求。沥青烟气经高温裂解后，变为干净无污染的氧化性气体，其温度较高，具有很高的热利用价值。

燃烧法净化原理：沥青烟的组分中有大量可燃物质。基本成分为碳氧化合物，另外还含有油粒及其他可燃性物质。控制温度在800~1000℃之间，在供氧充足，维持燃烧0.5s左右烃类物质和其他杂质都可以实现完全燃烧。但温度过高时，部分沥青烟容易形成颗粒，形成粉尘类的二次物质。

在工业处理废气或者废弃物的时候，根据有机物的燃烧规律，能有效地处理废气或废弃物的排放，让其燃烧完全，减少对环境污染。

三、结束语

近年来，随着我国经济的不断发展以及城市化水平的不断提高，人们的生活水平也得到了一定的完善和提高，因此人们对于环境保护也有了更新更高的要求。研究谈论有机物燃烧相关课题，浅议有机物燃烧的规律对环境处理方面有重要意义。

参考文献：

[1]韩兴旺.有机物燃烧规律及其应用[J].,2006(1):47-47；

[2]曾国琼.有机物燃烧的规律及其应用[J].1998(Z2):95-98。