Азбука горения

Основные реакции (Основные принципы горения)

Процесс горения - это, по сути, быстро протекающая реакция окисления топлива. Реакция сопровождается видимым физическим явлением - "пламенем" и выделением большого количества тепловой энергии.

В результате реакции окисления, углерод соединяется с кислородом, образуя не ядовитый газ: двуокись углерода (углекислый газ) с выделением некоторого количества теплоты.

Таким же образом водород, вступая в реакцию с кислородом, образует водяной пар и некоторое количество теплоты.

Необходимо учитывать, что реакция окисления (горение) происходит нормально только при строго определенном "стехиометрическом" соотношении топлива и кислорода в топливной смеси.

В противном случае, те. при избытке топлива или недостатке кислорода в топливной смеси, сгорание топлива будет происходить не полностью. Одна часть топлива вступает в реакцию окисления с кислородом, а другая не получает достаточного количества кислорода и сгорает частично. При этом снижается количество выделяющейся теплоты по сравнению с тем, которое выделилось бы при полном сгорании. В результате неполного сгорания, как видно из нижеприведенной формулы, неполное окисление углерода, содержащегося в топливе, сопровождается образованием угарного газа (CO), который является высокотоксичным веществом.

Неполное сгорание иногда требуется в специальных промышленных термических процессах, но его следует избегать при любых других обстоятельствах.

Помимо двуокиси углерода и водяного пара при горении также образуются и другие вещества, но в меньшем количестве: оксиды серы, оксиды азота, угарный газ, оксиды металлов, - об этом будет рассказано ниже.

Рисунок 1. Условное изображение факела