通常煤炭烧到十分钟到半个小时左右的时间最容易出现中毒。主要是煤炭在燃烧过程中不完全燃烧,容易产生一氧化碳,导致人体吸入氧化碳产生中毒反应,尤其是在比较密闭的空间内。不完全燃烧,煤炭在十分钟到半个小时左右的时间,就会释放出高浓度的不完全燃烧的产生的一氧化碳,容易被人体吸入,导致出现一氧化碳中毒,在这个时间段内,煤炭会在不完全的燃烧中。因此,在烧煤炭取暖,或者是做饭的时候,一定要注意通风换气。
煤主要由C、H、O、N和S等元素组成。一般情况下,煤受热时,低于105℃,主要析出其中的吸留气体和水分;
200~300℃时开始析出气态产物,如CO、CO2等,煤粒变软成为塑性状态;
300~550℃时开始析出焦油和CH4及其同系物、不饱和烃及CO、CO2等气体;
500~750℃时,半焦开始热解,并析出大量含氢较多的气体;
760~1000℃时,半焦继续热解,析出少量氢为主的气体,半焦变成高温焦炭。
烧煤会释放多种有害气体,其中最常见的是二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)。这些气体的排放对环境和人类健康造成了严重影响。
1. 二氧化硫(SO2):当煤中的硫含量被氧化时,会产生二氧化硫。二氧化硫是一种刺激性气体,可以导致呼吸问题,如哮喘发作,并可能导致胸闷、咳嗽和眼睛刺激。在大气中,二氧化硫还可以形成硫酸盐气溶胶,这种颗粒物可以远距离传输,对远离污染源的地区造成影响。
2. 氮氧化物(NOx):烧煤时,氮气和氧气在高温下反应生成氮氧化物。这些化合物对人体的呼吸系统有害,可引起或加剧哮喘和其他呼吸道疾病。此外,氮氧化物还会导致光化学烟雾,降低空气质量,影响能见度。
3. 颗粒物(PM):煤燃烧时会产生微小的颗粒物,包括PM2.5和PM10。这些细小的颗粒可以深入肺部,对人体健康构成严重威胁。颗粒物会导致或加剧心脏病、中风、呼吸道疾病和肺癌等健康问题。
除了这些有害气体,煤燃烧还会产生二氧化碳(CO2),这是一种主要的温室气体,会导致全球变暖和气候变化。为了减少这些污染物的排放,许多国家正在采取措施,如提高能源效率、发展可再生能源、采用更清洁的燃烧技术,以及安装污染物去除设备,如脱硫、脱硝和颗粒物过滤器。
一氧化碳,化学式为CO,是一种无色、无臭、无刺激性气味的气体。在标准状况下,一氧化碳相对分子质量为28.01,密度1.25g/l,冰点为-205.1℃,沸点-191.5℃。在水中的溶解度甚低,极难溶于水。与空气混合爆炸极限为12.5%~74.2%。
一氧化碳的物理化学特性表明,大气中一氧化碳的去除主要通过一氧化碳与羟基的反应,其最终产物为二氧化碳。每年排放在大气中的绝大多数的一氧化碳通过与羟基反应除去约85%,土壤吸收10%,剩下的扩散到平流层中。在每年的排放和去除的过程中,存在一个小小的不平衡,引起了一氧化碳每年有1%的增加。这个不平衡可能是由于人类活动使排放量增加引起的。