【种花家务·化学】1-3-09燃料和燃料的完全燃烧——『数理化自学丛书66版』
【阅前提示】本书由于是大半个世纪前的教材,很多概念已经与如今迥异,因此不建议零基础学生阅读。但很适合像我这样已接受过基础教育但很不扎实的学酥重新查漏补缺。 另外,黑字是教材原文,彩字是我写的备注。
第三章、碳和碳的简单化合物
§3-9燃料和燃料的完全燃烧
燃料
木材、煤油、汽油、发生炉煤气、水煤气等可燃性物质,它们燃烧时产生的热量,常被利用来取暖、煮饭、发电以及发动机器等。这些可燃物质称做燃料。
燃料,按照它们存在的状态来说,有固体燃料、液体燃料和气体燃料等三类。按照它们生成的情况来说,又有天然燃料和人造燃料两类。所谓人造燃料,就是经过人工加工过的燃料,例如前面讲过的发生炉煤气和水煤气,就是人造燃料。
把天然燃料进行加工,具有重大的实际意义。例如,把木柴干馏后制成木炭,木炭燃烧时没有烟,温度也比木柴高得多,它更加适宜于工厂或者家庭里使用。并且在木柴干馏时,还可得到多种有用的副产品(木醋酸、木气),大大提高了木柴的经济价值。煤经过加工制得水煤气或发生炉煤气,这样就把固体燃料转变成为气体燃料(称为煤的气化)。气体燃料有很多优点,这在§3-7里已经讲过了。天然出产的石油虽然也可直接用作燃料,但经过加工可以得到一系列具有不同性能的液体燃料,包括汽油、煤油、柴油、重油等,它们不仅适宜于在各种不同的场合下用作燃料,而且还可用作工业原料。由此可以看出,燃料的工业加工能使自然界资源得到更加充分的利用。
完全燃烧
煤炭燃烧时,如果它里面所含的碳全部变成二氧化碳,称做完全燃烧。煤炭完全燃烧时放出的热量最大因此,要使煤炭获得充分的利用,必须讲究燃烧操作的合理化,使炉子里的煤炭完全燃烧。
大家知道,几乎每一个家庭,每一家工厂都要使用燃料(最主要的就是煤炭),每年全国消耗的燃料的数量是极其巨大的。因此,燃料的完全燃烧,对于降低产品成本、节约国家物资有着十分重大的意义。
要使煤炭完全燃烧,不仅在炉子底部要供给充分的空气,使底层的煤完全燃烧;而且炉口也要有充分空气的供给,使在炉子中层产生的一氧化碳气体,也能在炉口获得充分的燃烧。
如果空气的供给不充分,一部分一氧化碳没有燃烧就逸散到空气中去,这就浪费了燃料。
煤在空气不充足时燃烧,还会有部分微细碳粒随着废气从烟囱逸出,形成浓厚的黑烟,这也造成燃料的浪费,并且影响附近居民的环境卫生和健康。
因此,要使燃料完全燃烧,必须注意炉子的通风。但是,过度的通风,又会使热量受到损失。因为炉子里鼓入的冷空气太多了,过剩的空气在经过炉子内部再从烟囱逸出时,必然会带走一部分热量。因此,炉子的通风,又必须是适度的。
增加燃料跟空气的接触面积,能使燃料更加完全地燃烧。例如,某些工厂里把煤磨成煤粉,然后吹入到特制的炉子里;或将液体燃料喷成雾状,再在炉内燃烧;或将固体燃料气化,变成气体燃料后再进行燃烧。这些方法都可以提高燃料的利用率。
习题3-9
1、举出固体燃料、液体燃料和气体燃料的名称各两种。
【山答】固体燃料:煤碳、木柴。液体燃料:乙醇、汽油。气体燃料:水煤气、天然气。
2、工业加工制造人造燃料,有什么重大意义?
【山答】提高燃料利用率;减少环境污染;增强使用安全性便利性。
3、燃料燃烧时,为什么空气的用量过多或过少都是不适宜的?
【山答】空气过少,氧气不足,燃料不能充分燃烧,造成浪费;空气过多,又会带走大量的热,造成浪费。