CN107036122A - 一种可燃物的燃烧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可燃物的燃烧方法。该方法包括可燃物和混合助燃气体；可燃物为含碳和氢的可燃物；混合助燃气体由氧气与惰性气体组成，其中惰性气体的总物质的量占的1‑8％，氧气的总物质量占92‑99％；可燃物中的碳原子与气体中可与碳原子反应的氧原子的物质的量之比小于1：6，可燃物中的氢原子与可与氢原子反应的氧原子的物质的量之比小于1:4；反应必须在密封容器内进行；反应温度大于可燃物的燃点。本发明所述的燃烧方法，所采用的气体由氧气和惰性气体组成，氧气作为助燃物，与空气相比，可以减少有害气体的生成，减少对大气的污染；同时惰性气体可以起到减缓反应物与高浓度氧气反应的剧烈程度，并且惰性气体不参与反应，还对人体、环境都没有危害。
Description
技术领域
本发明涉及一种可燃物的燃烧方法。
背景技术
环境与发展是世界各国普遍关注的焦点问题，发展不仅是满足当代人的需要，还要考虑和不损害后代人的生存条件。因此，保护人类赖以生存的环境成为世界共同关心的问题。进入21世纪以来，大气污染日益成为了全球性问题。大气污染主要由人的活动造成，大气污染源主要有：工厂排放、汽车尾气、农垦烧荒、森林失火、炊烟(包括路边烧烤)、尘土(包括建筑工地)等，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，引发呼吸系统疾病，造成地表空气臭氧含量过高，加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化。为了人类的可持续发展，防治大气污染已经成了刻不容缓的全球性问题，这就需要我们共同努力在科技创新、节能减排等方面来防治大气污染。
大气污染的主要污染物为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等。它们对环境的污染主要表现为产生温室效应，破坏臭氧层，产生酸雨、黑雨等现象。对人体的危害主要表现为造成各种疾病，严重损害呼吸系统，并且具有很强的致癌性。汽车行驶时排出有害物质，以及工厂排放出的有害物质等，既破坏环境，又危害人体健康。这些有害物质成分非常复杂，主要包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等。
一氧化碳是可燃物燃烧不完全的产物，是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体，它与人体血红蛋白的结合力远远强于氧与血红蛋白的结合力。一氧化碳由呼吸道进入人体的血液后，会和血液里的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，导致携氧能力下降，使人体出现反应。一氧化碳削弱了血红蛋白向人体组织输送氧的能力，影响神经中枢系统，严重时会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。
碳氢化合物是可燃物燃烧不完全和可燃物挥发形成的。它包括多种烃类化合物，部分烃类化合物有致癌性，进入人体后产生慢性中毒，例如醛类等。
醛是烃类可燃物燃烧不完全产生的产物，汽车尾气排放的醛类以甲醛为主，占60％-70％。甲醛是有刺激性的气体，对眼睛有刺激性作用，也会刺激呼吸道，嗅觉阈值为0.06-1.2mg，高浓度时会引起咳嗽、胸痛、恶心和呕吐。乙醛属低毒性物质，高浓度时有麻醉作用。丙烯醛是一种辛辣刺激性气体，对眼睛和呼吸道有强烈刺激，可引起支气管细胞损害。
有鉴于此，有必要提出一种新的可燃物的燃烧方法。
发明内容
本发明的内容在于提供一种新的可燃物的燃烧方法，可以减少由于可燃物燃烧不完全而产生的有害气体，起到保护环境，减少对人体危害的作用。
为了实现上述目的，所采用的技术方案是：
一种可燃物的燃烧方法，
包括可燃物和混合助燃气体；
所述可燃物为含碳和氢的可燃物；
所述混合助燃气体由氧气与惰性气体组成，其中惰性气体的总物质的量占的1-8％，氧气的总物质量占92-99％；
可燃物中的碳原子与气体中可与碳原子反应的氧原子的物质的量之比小于1：6，可燃物中的氢原子与可与氢原子反应的氧原子的物质的量之比小于1:4；
反应必须在密封容器内进行；
反应温度大于可燃物的燃点。
进一步的，所述可燃物中的碳原子与气体中可与碳原子反应的氧原子的物质的量之比为1：10；
可燃物中的氢原子与可与氢原子反应的氧原子的物质的量之比为1:6。
进一步的，所述可燃物为汽油、柴油、烃类化合物、烷基化合物或醇类。
进一步的，所述惰性气体为气体总物质的量的4％。
进一步的，所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明所述的燃烧方法，可以使碳与氧气，氢与氧气充分反应，有效减少一氧化碳以及醛类等有害气体的产生，可以起到保护环境，减少对人体的伤害的作用。
2、本发明所采用的气体由氧气和惰性气体组成，与空气相比，不含有氮气、一氧化氮等气体，可以减少反应后氮氧化物的含量，从而减少对大气的污染，减少雾霾、酸雨、光化学烟雾等的产生，减少对人体健康的危害。
3、本发明所采用的气体由氧气和惰性气体组成，惰性气体可以起到减缓反应物与高浓度氧气反应的剧烈程度，并且惰性气体不参与反应，还对人体、环境都没有危害。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明一种可燃物的燃烧方法，达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种可燃物的燃烧方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
在详细阐述本发明一种可燃物的燃烧方法之前，有必要对本发明中提及的相关材料做进一步说明，以达到更好的效果。
可燃物:凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质称为可燃物。可燃物按其物理状态分为气体可燃物、液体可燃物和固体可燃物三种类别。可燃烧物质大多是含碳和氢的化合物，某些金属如镁、铝、钙等在某些条件下也可以燃烧，还有许多物质如肼、臭氧等在高温下可以通过自己的分解而放出光和热。本发明所述的可燃物为含碳和氢的物质。
惰性气体，又名稀有气体，是指元素周期表上的18族元素(IUPAC新规定，即原来的0族)。在常温常压下，它们都是无色无味的单原子气体，很难进行化学反应。天然存在的稀有气体有六种，即氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和具放射性的氡(Rn)。本发明所采用的惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气。
在了解了本发明中提及的相关材料之后，下面将结合具体的实施例，对本发明一种可燃物的燃烧方法做进一步的详细介绍：
实施例1.
反应物：
可燃物：1mol的汽油；
气体：13mol的氧气，2mol的氦气；
汽油的主要成分是辛烷，分子式为C8H18，气体中含有13mol的O2，在密封容器内进行，并且反应温度大于可燃物的燃点的条件下，可以与汽油几乎完全反应，主要生成CO2和H2O，以及很少量的CO、醛类气体。
本实施例所述的一种可燃物的燃烧方法，采用充分的氧气作为助燃物，有效减少CO、醛类气体的生成；并且所采用的气体由氧气和惰性气体组成，与空气相比，不含有氮气、一氧化氮等气体，可以避免产生氮氧化物，从而减少对大气的污染，减少雾霾、酸雨、光化学烟雾等的产生，减少对人体健康的危害；同时惰性气体可以起到减缓反应物与高浓度氧气反应的剧烈程度，并且惰性气体不参与反应，还对人体、环境都没有危害。
实施例2.
反应物：
可燃物：1mol的甲烷；
气体：7mol的氧气，0.02mol的氩气；
甲烷的分子式为CH4，气体中含有7mol的O2，在密封容器内进行，并且反应温度大于可燃物的燃点的条件下，可以与甲烷几乎完全反应，生成CO2和H2O，以及少量的CO。
本实施例所述的一种可燃物的燃烧方法，采用充分的氧气作为助燃物，有效减少CO、醛类气体的生成；并且本实施例所采用的气体由氧气和惰性气体组成，与空气相比，不含有氮气、一氧化氮等气体，可以避免产生氮氧化物，从而减少对大气的污染，减少雾霾、酸雨、光化学烟雾等的产生，减少对人体健康的危害；同时惰性气体可以起到减缓反应物与高浓度氧气反应的剧烈程度，并且惰性气体不参与反应，还对人体、环境都没有危害。
实施例3.
反应物：
可燃物：1mol的乙醇；
气体：24mol的氧气，0.5mol的氦气,0.6mol的氪气；
乙醇的分子式为C2H6O，气体中含有24mol的O2，在密封容器内进行，并且反应温度大于可燃物的燃点的条件下，可以与乙醇接近完全反应，主要生成CO2和H2O，以及很少量的CO、或醛类气体。
本实施例所述的一种可燃物的燃烧方法，采用充分的氧气作为助燃物，有效减少CO、醛类气体的生成；并且所采用的气体由氧气和惰性气体组成，与空气相比，不含有氮气、一氧化氮等气体，可以避免产生氮氧化物，从而减少对大气的污染，减少雾霾、酸雨、光化学烟雾等的产生，减少对人体健康的危害；同时惰性气体可以起到减缓反应物与高浓度氧气反应的剧烈程度，并且惰性气体不参与反应，还对人体、环境都没有危害。
实施例4.
反应物：
可燃物：100g的柴油；
气体：10mol的氧气，0.2mol的氦气，0.2mol的氙气，0.2mol的氖气；
柴油主要是由烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃、多环芳烃与少量硫、氮及添加剂组成的混合物，气体中含有10mol的O2，在密封容器内进行，并且反应温度大于可燃物的燃点的条件下，可以与柴油几乎完全反应，主要生成CO2和H2O，以及少量的CO、醛类气体。
本实施例所述的一种可燃物的燃烧方法，采用充分的氧气作为助燃物，有效减少CO、醛类气体的生成；并且所采用的气体由氧气和惰性气体组成，与空气相比，不含有氮气、一氧化氮等气体，可以减少反应后氮氧化物的含量，从而减少对大气的污染，减少雾霾、酸雨、光化学烟雾等的产生，减少对人体健康的危害；同时惰性气体可以起到减缓反应物与高浓度氧气反应的剧烈程度，并且惰性气体不参与反应，还对人体、环境都没有危害。
实施例5.
反应物：
可燃物：1mol的甲醇和1mol的乙醇的混合物；
气体：10mol的氧气，0.1mol的氪气；
甲醇的分子式为CH3O，乙醇的分子式为C2H6O，气体中含有10mol的O2，在密封容器内进行，并且反应温度大于可燃物的燃点的条件下，几乎可以与汽油完全反应，主要生成CO2和H2O，以及很少量的CO、或醛类气体。
本实施例所述的一种可燃物的燃烧方法，采用充分的氧气作为助燃物，有效减少CO、醛类气体的生成；并且所采用的气体由氧气和惰性气体组成，与空气相比，不含有氮气、一氧化氮等气体，可以避免产生氮氧化物从而减少对大气的污染，减少雾霾、酸雨、光化学烟雾等的产生，减少对人体健康的危害；同时惰性气体可以起到减缓反应物与高浓度氧气反应的剧烈程度，并且惰性气体不参与反应，还对人体、环境都没有危害。
以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种可燃物的燃烧方法，其特征在于，
包括可燃物和混合助燃气体；
所述可燃物为含碳和氢的可燃物；
所述混合助燃气体由氧气与惰性气体组成，其中惰性气体的总物质的量占的1-8％，氧气的总物质量占92-99％；
可燃物中的碳原子与气体中可与碳原子反应的氧原子的物质的量之比小于1：6，可燃物中的氢原子与可与氢原子反应的氧原子的物质的量之比小于1:4；
反应必须在密封容器内进行；
反应温度大于可燃物的燃点。
2.根据权利要求1所述的燃烧方法，其特征在于，
所述可燃物中的碳原子与气体中可与碳原子反应的氧原子的物质的量之比为1：10；
可燃物中的氢原子与可与氢原子反应的氧原子的物质的量之比为1:6。
3.根据权利要求1所述的燃烧方法，其特征在于，
所述可燃物为汽油、柴油、烃类化合物、烷基化合物或醇类。
4.根据权利要求1所述的燃烧方法，其特征在于，
所述惰性气体为气体总物质的量的4％。
5.根据权利要求1所述的燃烧方法，其特征在于，
所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或几种。
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