一氧化碳在氧气中燃烧化学方程式（精选5篇）
1 锅炉炉膛设计
锅炉炉膛是煤炭发生热反应的装置, 只有保证炉膛的合理设计和正常运行, 才能使煤炭充分燃烧, 实现对煤炭资源的合理利用, 所以在设计炉膛的时候, 要以保证煤炭的充分燃烧为基础, 在炉膛内创造良好的燃烧环境;煤炭的燃烧过程会产生大量的尘粉, 尘粉会附着在炉膛表面, 长时间下去会在炉膛的受热面结成厚渣, 造成炉膛受热不从分、受热不均匀, 所以在设计炉膛的时候, 应该避免炉膛受热面出现结渣现象;污染气体的产生是不可避免的, 要制定合理的优化措施, 减少污染气体的生成和排放, 保护大气环境;蒸发受热面是炉膛设计中必须考虑的问题, 在蒸发受热面大小的布置上, 要保证其面积做够大, 才能避免出现传热恶化现象。
2 影响锅炉热效率的因素
影响锅炉热效率的因素有很多种, 其中最主要的就是氧气浓度, 当炉膛内通风量比较小时, 无法为煤炭的燃烧提供足够的氧气, 煤炭燃烧不充分, 会产生更多的尘粉和污染气体, 锅炉热效率比较低;风箱通过通风作用, 向炉膛内输送空气, 炉膛与风箱之间的压差与通风量有直接关系, 进而会影响到锅炉热效率;煤炭的纯度和煤块的大小, 也会影响到锅炉热效率, 当煤炭中含有较多杂质, 纯度比较低的时候, 会严重影响到煤炭的充分燃烧, 并且在锅炉底部会存在较多的杂质, 影响锅炉的正常受热, 煤块较大的时候受热面积比较小, 不能充分接触到氧气, 锅炉热效率比较低;炉膛内的燃烧器是为了调节再热气温和过热气温的, 在摆动过程中, 炉膛火焰中心高度会发生变化, 随着火焰高度的不断变化, 与火焰发生接触的可燃尘粉会变得越来越多, 增加了尘粉的排放量, 使得锅炉效率降低[2]。
3 氧气二氧化碳燃烧锅炉炉膛热力分析
炉膛热力计算的方法主要有两种, 一种是将炉膛的受热面包含在内进行整体计算, 一种是将炉膛分成两部分进行计算。在利用整体计算方法的时候, 需要先确定受热面在炉墙面积中所占的比重, 才能够得出受热面的吸热量, 对炉膛热力进行计算;另外一种方法从炉膛的过热器处将炉膛分为上、下两部分, 在计算的时候, 将上、下炉膛分来计算, 这是目前炉膛热力计算中比较常用的一种方法。
氧气二氧化碳燃烧是富氧燃烧技术, 是在传统的锅炉燃烧基础上发展而来的, 用纯氧代替空气, 使锅炉内的反应更加充分, 这种燃烧技术生成的二氧化碳浓度比较高, 通过对其进行液化处理, 能够有效回收利用锅炉燃烧所产生的二氧化碳, 减少了二氧化碳的排放量。富氧燃烧过程中, 炉膛内氧气浓度远远高于空气中的浓度, 燃烧所产生的烟气需要进行循环利用, 在这个过程中, 烟气的变化会影响到炉膛的热力情况, 所以在进行热力分析的时候, 要充分考虑到循环烟气的变化[3]。
首先需要对煤炭燃料进行全面的分析, 了解煤炭的组合成分和不同成分所占的比例, 确定其燃烧特性, 对煤炭的纯度进行检测, 确定煤炭的纯度, 不同组成成分和不同浓度的煤炭燃料燃烧情况是不一样的, 热力情况也就不用。计算循环系统中的总烟气量的多少, 烟气在经过不同次数的循环之后, 其变化情况是不一样的, 系统中剩余的烟气量在总烟气中所占的比例也是不同的, 在计算烟气量的时候, 需要根据具体循环次数才确定。循环烟气中包含各种燃烧产物, 燃烧产物在烟气中所占比重的不同, 对热力情况的影响也是不同的, 烟气中的主要组成成分包括氮气、二氧化碳、氧气、水蒸气以及尘粉等, 因为尘粉体积较小, 在循环前后不会发生太大的变化, 这就使得烟气中的气体体积的大小与理论值不同, 在烟气对循环前后各种气体体积进行计算的时候, 要将尘粉的影响考虑在内。锅炉受热面的传热性能与对炉膛的热力情况有着直接的关系, 在研究受热面的传热性能的时候, 需要对锅炉燃烧气和烟气的焓值进行准确的计算, 才能够更好的对炉膛热力进行分析。燃料中含有少量的水份, 燃烧过程中, 这些水份在高温的影响下会发生气化现象, 与燃料中氢气燃烧所形成的水蒸气混合在一起, 这些气化潜热是无法被利用的, 在进行锅炉炉膛热力分析的时候, 需要将这种情况考虑在内。在确定炉膛理论燃烧温度的时候, 是以炉内的有效热量为标准进行计算的, 有效热量是燃料在进行充分的燃烧后所生成的总热量, 将燃料的不完全反应和灰尘的热损失忽略不计, 炉膛内的有效热量包括两部分, 燃料燃烧产生热量, 可以在炉膛内加以利用的部分属于有效热量, 燃料燃烧所需要的空气也会将部分热量带进炉膛内部, 这两种热量的总和就是炉膛内的有效热量, 通过计算着两个部分热量的具体数值, 可以确定炉膛的理论燃烧温度。
炉膛出口烟温也是热力分析中的一部分, 可以对热力计算进行校正、核对, 在进行炉膛出口烟温计算的时候, 采用的是逐次逼近的方法, 先对出口烟温进行假设, 然后将数值带入到相应的公式里, 逐步计算, 当计算的结果与预定值相近的时候, 便可以确定炉膛的出口烟温。锅炉的受热面也会对炉膛的热力情况造成影响, 在计算锅炉受热面的时候, 需要先确定面积的大小, 将受热面的结渣情况也考虑在内, 明确烟气中不同气体成分的导热系数, 确定烟气密度和烟气的运动粘度。
4 结束语
氧气二氧化碳燃烧方式比常规的燃烧方式相比, 具有良好的环保性能, 可以大大降低二氧化碳的排放, 对保护大气环境、缓解温室效应具有重要意义, 但是这种燃烧方式过程比较复杂, 需要做好锅炉炉膛的热力分析, 确保锅炉的正常工作, 最大化的发挥这种燃烧方式的价值和作用。
参考文献
[1]夏璐.富氧燃煤锅炉热力计算与燃烧气组分优化研究[D].上海交通大学, 2013.
[2]李灿志.O2/CO2循环燃烧方式下锅炉热力计算的研究[D].华中科技大学, 2012.
【关键词】铁丝 氧气 燃烧 实验改进
【基金项目】“甘肃省教育科学规划课题研究成果，编号PL2016—684”。
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0256-01
教材中第34页[实验2-4]，铁丝在氧气中燃烧的实验操作如下：把两根光亮的细铁丝分别盘成螺旋状，取一根在酒精灯上烧至红热，观察现象。另取一根，在下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中（瓶内预先放少量的水如图2-13）观察现象。
但由于学生经验不足，实际操作过程中，对其火柴梗燃烧的程度和伸入时间难以把握。当把点燃的系有火柴梗的铁丝伸入充满氧气的集气瓶中时，如果火柴梗过长，会看不到铁丝在氧气中燃烧的现象；只能看到火柴梗在氧气中燃烧的现象。如果火柴梗过短，由于红热的铁丝冷却很快，也会看不到铁丝在氧气中燃烧的现象。常常会伸入过早或过晚而导致实验失败。除操作不当外，有时还可能导致失败的原因是：A.选用的铁丝太粗或含有杂质较多，铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行。B.点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，待铁丝燃烧时氧气已经消耗完了，不利于铁丝的燃烧。C.火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧。
我在多次的实验尝试中，为了避免上述情况发生，影响实验效果，减少误差，将引燃铁丝的实验方法进行了如下的改进：
实验仪器：
大号集气瓶，电话线或纱窗上细铁丝，棉花，酒精灯，玻璃棒
实验药品：5%的过氧化氢溶液，二氧化锰，石蜡。
实验原理：3Fe+2O2 Fe3O4
实验步骤：
1.取一根准备好的细铁丝，先用细沙纸抹擦去表面的氧化膜。
2.把细铁丝的一端，裹绕在玻璃棒上并且在绕成螺旋状的细铁丝最下端滴两滴熔化的蜡烛（或在熔化的蜡烛中浸一下，粘些蜡烛）。
3.先将5%的过氧化氢溶液100ml加入集气瓶，然后加入二氧化锰。
4.将点燃铁丝下端的石蜡，伸入集气瓶内距液面2-4cm即可将铁丝引燃 。
5.绕成螺旋状的铁丝最下端两环距离略远过氧化氢溶液，且悬空垂直在集气瓶中间。
6.可以看到细铁丝剧烈燃烧，火星四射。
改进后的优点：
（1）用石蜡代替火柴，可避免火柴燃烧后产生的黑色木梗条掉进瓶里，跟生成的黑色四氧化三铁固体接近，容易误导学生。
（2）过氧化氢分解生成的水可以防止温度过高生成物炸裂集气瓶。
（3）可以观察到集气瓶底红色融化物，帮助理解课本中实验集气瓶底放水或细沙的作用。
（4）克服伸入过早或过晚而导致实验失败。
（5）激发学生寻找生活中的代用品设计实验思路灵感，可在家中完成实验。
（6）简单方便、快捷，效果明显。
（7）无污染，并节约了资源。
参考文献：
[1]义务教育教科书《教师教学用书》（上册）P53和P63
了解燃烧和燃烧的条件，了解灭火的原理；
了解爆炸、缓慢氧化和自燃现象，及它们与燃烧之间的区别和相互联系。
能力目标：
在学习了以上知识后，引导学生联系生产和生活实际，得出防火、灭火、及预防自燃的有效措施，培养学生解决实际问题的能力。
情感目标：
培养学生热爱科学、相信科学、依靠科学的科学态度；
使学生了解内因是变化的根据，外因是变化的条件，外因只有通过内因起作用的观点。
教学建议
教材分析
教材在氧气的性质和用途后，安排了燃烧和缓慢氧化。这样能使学生认识燃烧、缓慢氧化、自燃、爆炸等现象，了解其基本原理。
本节教学内容较多，其中包括有发热发光现象的剧烈氧化（燃烧），有不发光热、现象也并不显著的缓慢氧化（金属的腐蚀和呼吸等）。在燃烧的问题上，讲到了燃烧的条件，又要学生讨论灭火的条件，简单地提到了在有限空间里发生急速燃烧时的爆炸，也谈到了从缓慢氧化自发地转变为剧烈氧化的自燃。为了使学生很好地抓住中心，教材中指出，所有这些现象的本质都是氧化。只是由于条件不同而发生了不同的现象。从而使学生自然的认识到：自然界的一切规律都受到一定条件的制约，而规律又是一切事物固有的必然性，只要有必要的条件存在，变化就会依一定方式进展。
如果学生能对以上氧化反应的各个外因条件了解得比较全面、透彻，就完全有可能想出防火、灭火和预防自燃的基本原理，乃至一些有效措施。
教学建议
要求学生了解：
①物质在空气里起氧化反应的时候是否有燃烧现象，决定于温度是否达到这种物质的着火点；
②物质在空气里的燃烧的急速程度，取决于可燃物跟氧气的接触面积大小；
③而急速的燃烧是否会引起爆炸，则决定于可燃物所处空间的大小和是否有气态生成物产生。
④至于缓慢氧化是否能引起自燃，则决定于氧化所产生的热量能否散逸和进行缓慢氧化的物质的着火点高低。
针对第一点的教学，要做好演示实验，首先提出问题，学生通过仔细观察，每一个实验结果得出什么结论？从而由燃烧的条件引出灭火原理是什么？即只需要燃烧的两个条件不同时满足就可。
为了使学生更好的理解区分几种氧化，可列表对比，加深理解。
教学设计示例
课题：燃烧和缓慢氧化
重点、难点：了解燃烧的条件，并利用来处理实际问题。
教学过程：
引入：在一个有关火的故事中，有这样一段话“火在宇宙中永存，没有人时就有火。人类在其生活和生产的实践中识火、用火、驾驭火，从而创造出了高度文明的社会。火是创造万物的上帝，也是毁灭它们的死神。人们，可要小心用火呀。”
火给人类带来光明和温暖，也带来灾难。如何利用它有益的一面，同时又防止它引起的灾难呢？这就需要我们知道：火是什么？它是在何种条件下发生的？灭火的原理是什么？
首先看第一个问题：火是什么？
随着人类的进步和发展，人们认识到所谓的“火”就是物质燃烧所发出的光和热。燃烧是可燃物跟空气中的氧气发生的一种发光发热剧烈的氧化反应。现在，燃烧与人类的生产和生活愈发密切，如：冶炼金属、飞机飞行、轮船和火车的行驶、火箭发射、火力发电等，都要经过燃料燃烧过程。
设问：谁能对火做一科学的解释？
板书：第四节 燃烧和缓慢氧化
一、燃烧：
演示实验：要求仔细观察并思考为什么会有这种现象？
讨论：
1．为什么薄铜片上白磷燃烧而热水中白磷和铜片上红磷没有燃烧？
2．怎样使铜片上红磷燃烧？怎样使热水下白磷燃烧？ 讨论总结：铜片上白磷燃烧是达到着火的温度而且又与空气中氧气接触。铜片上红磷不燃烧是没达到燃烧的温度。热水下白磷不燃烧是没与氧气接触。使二者燃烧，红磷可加热达到燃烧的温度，而水下白磷燃烧需向水下通入氧气。
小结：燃烧需要同时具备两个条件：一是一定的温度，另一是要与氧气接触。
板书：燃烧的两个条件：
1．可燃物要与氧气接触；
2．要使可燃物达到燃烧所需的最低温度。（这最低温度叫着火点）
讨论：了解燃烧的条件后，想想灭火可采取什么措施？其原理是什么？
回答：根据生活经验马上回答：水、沙、湿的被褥、二氧化碳都可以用来灭火。
原理是隔离可燃物与氧气的接触或降温到着火点以下。
设问：炒菜时锅里的油起火，灭火措施是端锅、泼水、盖锅盖、洒沙土哪项为最佳措施？为什么？
回答：端锅危险，油比水轻，用水不能灭火；盖锅盖洒沙土都可以灭火。盖锅盖为最佳措施。
设问：如果酒精灯不慎碰倒，引起酒精在桌上燃烧，应如何灭火？
回答：酒精与水互溶不能用水冲，可用湿布盖灭。
思考：灭火的“灭”是在火上有一横，祖先造字的意图是什么？（一横就是要隔离火与空气中氧气的接触。）
思考：
1．为什么碳、硫、磷在空气中、纯氧中分别燃烧时现象不同？
2．设问为什么刨花、小木块比大木块易燃烧？
讨论小结：一是氧气多少不同，二是可燃物的性质不同。
提问：同是木材，着火点不变，着火快慢的原因是什么？
回答：小而薄的物质与氧气接触面积大，所以燃烧的快而剧烈。
小结：
板书：
二、燃烧的现象
1．可燃物不同性质不同，决定燃烧的现象不同。
2．可燃物与氧气的接触面积越大，燃烧越剧烈。
3．氧气的浓度越大，燃烧越剧烈。
讨论：50年代，广东信宜县锯木厂，一位工人点火吸烟的刹时发生突如其来的大爆炸，造成了惊人的损失和死亡。请问锯木厂、纺织厂、面粉厂、油库、烟花爆竹厂、矿井、煤气站等地为什么要严禁烟火？
小结：当空气中混有一定浓度的可燃性气体或大量的可燃性粉尘时，遇明火会在有限的空间迅速反应，体积急速膨胀会引起爆炸。
板书：4．爆炸：在有限空间内，由于急速燃烧放出大量能量，骤然产生大量气体的现象。
投影：食物腐败、酒与醋的酿造、堆放的秸秆、金属的锈蚀图像。
讨论：易燃物堆放太多、太久由于与空气中氧气发生很慢的氧化反应，热量不断聚积又会发生什么现象呢？
回答：热量聚积能使食物变质，易燃物可能会引起自发燃烧。
实验：白磷的自燃
板书：
三、缓慢氧化和自燃
1．缓慢氧化：不像燃烧那样剧烈发光、发热的氧化反应。
2．自燃：由缓慢氧化而引起的自发燃烧。
设问：燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃之间有什么区别与联系？
小结：区别是发热的程度、反应的速率、是否发光等，但均属氧化反应。
设问：易燃物、易爆物怎样存放？搬运时怎样才能避免意外事故？
讨论：不能一起存放。因为万一发生事故后灭火方式不同而不易处理。存放时不能堆的太高、太密、要注意通风……（阅读）
安全知识教育：常见易燃物、易爆物的安全知识。
课堂练习：
1．把一小块白磷放在盛有80 水的烧杯中，白磷并不燃烧，这是因为（）
（A）温度没有达到着火点
（B）温度超过着火点
（C）白磷的质量太小
（D）白磷没与氧气接触
2．燃烧、缓慢氧化、自燃的相同点是（）。
（A）需要点燃
（B）很剧烈
（C）放出大量的热
（D）属于氧化反应
3．白磷的着火点40℃，少量白磷应保存在（）。
（A）冷水中（B）氧气中（C）空气中（D）煤油中
4．不能考虑用于油井灭火的措施是（）。
（A）设法阻止石油喷射
（B）设法使火焰隔绝空气
（C）设法降低石油着火点
（D）设法降低油井温度
答案：
1．D；2．D； 3．A； 4．C 板书：
第四节 燃烧和缓慢氧化
一、燃烧：
燃烧的两个条件：
1．可燃物要与氧气接触；
2．要使可燃物达到燃烧所需的最低温度。（这最低温度叫着火点）
二、燃烧的现象
1．可燃物不同性质不同，决定燃烧的现象不同。
2．可燃物与氧气的接触面积越大，燃烧越剧烈。
3．氧气的浓度越大，燃烧越剧烈。
4．爆炸：在有限空间内，由于急速燃烧放出大量能量，骤然产生大量气体的现象。
三、缓慢氧化和自燃
1．缓慢氧化：不像燃烧那样剧烈发光、发热的氧化反应。
2．自燃：由缓慢氧化而引起的自发燃烧。
探究活动
小实验-制作防火材料
实验步骤及现象
1.用氯化铵溶液制防火布
把布在饱和氯化铵溶液中浸湿，取出晾干。将处理后的布放在火焰上烧烤时，布只是冒烟，离开火焰，布完好无损。用这种方法处理过的纺织品可用于防火。
2.用明矾做防火纸
将纸的一部分在明矾溶液中浸湿，晾干后，点燃未经处理的另一半，可以观察到火焰燃至明矾溶液浸泡过的痕迹处时便熄灭了。经明矾溶液处理过的材料可用于防火。
3.防火木材
苯酚在氯离子体系中的电化学氧化研究
摘要：研究了用Ti/RuO2-IrO2三元电极作阳极电解处理人工合成苯酚废水时Cl-初始浓度对处理效果的影响.结果表明,在一定的电解时间范围内苯酚在阳极上的电化学氧化符合一级动力学关系;废水中Cl-的.初始浓度越大,苯酚完全被电化学氧化所需的时间也越短,其表观速度常数越大,电解中间体的生成和降解速率也越大.采用HPLC、GC/MS等方法鉴定出苯酚在Cl-体系下降解的中间产物主要有4-氯苯酚,1-氯苯酚,2,4-二氯苯酚,2,6二氯苯酚,2,4,6-三氯苯酚、各种短链脂肪酸及氯代醇等;最终产物是CO2、CHCl2和CHCl3.依此推导出了苯酚在Cl体系下电化学降解的途径.作 者：刘咏 赵仕林 李启彬 旦增 作者单位：刘咏(西南交通大学环境科学与工程学院,成都,610031;四川师范大学化学与材料科学学院,成都,610066)赵仕林(四川师范大学化学与材料科学学院,成都,610066)
李启彬,旦增(西南交通大学环境科学与工程学院,成都,610031)
期 刊：环境科学与技术 ISTICPKU Journal：ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)：, 29(11) 分类号：X131.2 关键词：电化学氧化 苯酚 氯离子 降解途径刘改山,周铁栓,肖玉朝,曹艳,Liu Gaishan,Zhou Tieshuan,Xiao yuchao,Cao Yan(濮阳市中原石油华苑钻采助剂有限公司,河南,濮阳,457001)
期 刊：工业水处理 ISTICPKU Journal：INDUSTRIAL WATER TREATMENT 年，卷(期)：2006, 26(10) 分类号：X703.1 关键词：油田污水处理 电化学 预氧化★ 生物电化学与生物传感器的研究与应用
★ 电化学DNA生物传感器的研究现状
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