Houtverbranding en Pyrolyse Quiz

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Wat is de relatie tussen de dichtheid van het hout en de tijd tot ontbranding volgens Babrauskas's gegevens?

Lagere dichtheid leidt tot kortere ontbrandingstijd. (correct)

Dichtheid heeft geen invloed op de ontbrandingstijd.

Alle houtsoorten hebben dezelfde dichtheid.

Hogere dichtheid leidt tot kortere ontbrandingstijd.

Bij welke temperatuur kan piloted ignition optreden voor langlevende dennenhout?

257°C na 11.8 minuten.

400°C direct.

180°C na 14.3 minuten. (correct)

150°C na 40 minuten.

Wat gebeurt er met hout bij temperaturen tussen 100°C en 280°C?

Het hout verhardt tot staal.

Het hout blijft ongewijzigd.

Het hout verliest langzaam gewicht door vochtverlies en omzetting naar houtskool. (correct)

Het hout verbrandt volledig.

Welke processen bepalen de hoeveelheid warmte die verloren gaat tijdens de ontbranding?

Thermische isolatie en convectieve verliezen. (C) Signup and view all the answers

Wat is de maximale ontbrandingstemperatuur die hout kan bereiken voor combustie?

300°C. (B) Signup and view all the answers

Wat is het effect van onvoldoende zuurstof op de verbranding van hout?

Het leidt tot smeulvorming. (A) Signup and view all the answers

Wat is het percentage hout dat kan worden omgezet naar houtskool bij voldoende hoge temperaturen?

40 procent. (B) Signup and view all the answers

Wat kan een te hoge isolatie tijdens de verbranding veroorzaken?

Onvoldoende zuurstof voor verbranding. (B) Signup and view all the answers

Welke van de volgende producten worden gevormd tijdens de pyrolyse van hout?

Methanol (B), Acroleïne (C) Signup and view all the answers

Wat is de hoofdreden waarom hout, verf en plastic niet direct in brand branden?

Ze moeten eerst decomponeren tot brandbare gassen. (C) Signup and view all the answers

Wat gebeurt er onder het oppervlak van brandend vast brandstofmateriaal?

Er vindt pyrolyse plaats. (A) Signup and view all the answers

Welke van de volgende uitspraken over pyrolyse is waar?

Pyrolyse is essentieel voor het ontstaan van zichtbare vlammen. (A) Signup and view all the answers

Wat is een belangrijk kenmerk van kroonbranden in bossen?

Ze worden veroorzaakt door de pyrolyse van vaste materialen. (C) Signup and view all the answers

Wat zijn de producten van de pyrolyse van polyethyleen?

Homologe series van alkanen, alkenen en dienes (C) Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met polyvinylchloride tijdens pyrolyse?

Het geeft eerst non-brandbare waterstofchloride af. (D) Signup and view all the answers

Welke van de volgende beweringen over pyrolyse is onjuist?

Pyrolyse produceert enkel vaste stoffen. (D) Signup and view all the answers

Wat is de hoofdreden dat numerieke waarden aan vaste brandstoffen kunnen worden toegeschreven?

Ze ondergaan pyrolyse bij verhitten, wat resulteert in eenvoudiger moleculaire soorten. (C) Signup and view all the answers

Welke methode wordt niet gebruikt door vaste brandstoffen om een gasvormige reactie te handhaven in vlammen?

Directe verbranding zonder tussenproducten (A) Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met de meeste vaste brandstoffen als ze worden verhit?

Ze ondergaan pyrolyse en produceren zowel vluchtige als vaste residuen. (D) Signup and view all the answers

Welke van de volgende stoffen sublimeert bij kamertemperatuur?

Nafthaleen (B) Signup and view all the answers

Wat is een kenmerk van pyrolyse van vaste brandstoffen?

Het resulteert in een verscheidenheid aan chemische producten. (C) Signup and view all the answers

Welke van de volgende beweringen over thermoplasten is waar?

Ze decomposeert in kleinere moleculaire soorten voordat ze verdampen. (C) Signup and view all the answers

Wat zijn de eigenschappen van de mengsels die ontstaan uit de pyrolyse van vaste brandstoffen?

Ze vertonen fysische en chemische eigenschappen die verschillen van pure stoffen. (B) Signup and view all the answers

Welke van de volgende materialen decomposeert bij verhitting om vluchtige vloeibare producten te vormen?

Katoen (D) Signup and view all the answers

Wat is de maximale temperatuur die houtliggers mogen bereiken om gevaar voor brand te vermijden?

77°C (C) Signup and view all the answers

Waarom moeten flues, vents en schoorstenen voldoende afstand houden van andere materialen?

Omdat ze doorgaans als warmtebronnen worden herkend. (D) Signup and view all the answers

Wat kan leiden tot ongewenste verbranding van cellulose-isolatie?

Contact met verwarmde oppervlakken. (A) Signup and view all the answers

Welke temperatuur wordt als veilig beschouwd voor stoomleidingen onder druk?

150°C (C) Signup and view all the answers

Welke regelgeving is vereist in New York met betrekking tot hout en warmtebronnen?

Hout en warmtebronnen moeten correct gescheiden of geïsoleerd zijn. (A) Signup and view all the answers

Wat veroorzaakte de brand in de oudere houten vloerplanken hierboven?

Hete waterleidingen. (B) Signup and view all the answers

Wat is een mogelijke indicatie van een smeulende brand in een gebouw?

Een rookgeur die weken aanhoudt. (B) Signup and view all the answers

Waar is het gevaar van onjuist geplaatste metale schoorsteenonderdelen?

Ze kunnen hitte genereren die brandbare materialen ontsteekt. (A) Signup and view all the answers

Wat is de charring snelheid van een paneeldeur bij E119 blootstelling?

1.6 tot 1.9 mm/min (A) Signup and view all the answers

Hoe lang kan een solide kern deur van 44.5 mm dik bestanden tegen E119 blootstelling?

14 tot 30 minuten (C) Signup and view all the answers

Wat is een belangrijk kenmerk dat de weerstand van een deur tegen vlamverspreiding beïnvloedt?

De pasvorm van de deur (C) Signup and view all the answers

Wat is de rol van de lijm in de voordelen van vervaardigd hout?

Kan fungeren als een brandversneller (B) Signup and view all the answers

Hoe snel kunnen hollow-core deuren in goedkope woningen falen bij brandblootstelling?

3 tot 5 minuten (C) Signup and view all the answers

Wat is de maximale charring snelheid voor hout genoemd in de inhoud?

0.6 mm/min (D) Signup and view all the answers

Wat is een reden waarom de intensiteiten van echte branden hoger kunnen zijn dan het E119 testprotocol?

Ruimtes in moderne gebouwen hebben vaak een hogere belasting (C) Signup and view all the answers

Wat betreft de gasklep kan een slecht gepaste deur de brandverspreiding verergeren door:

Luchtstromen te bevorderen (D) Signup and view all the answers

Bij welke temperatuur begint wol te verkolen?

Boven 200°C (C) Signup and view all the answers

Wat is het smeltpunt van polyethyleen (HD)?

$130$–$135$°C (A) Signup and view all the answers

Welke thermoplast heeft een smeltpunt van $186$°C?

Polypropyleen (isotactisch) (C) Signup and view all the answers

Wat gebeurt er met polyurethaanschuim bij temperaturen boven $200$°C?

Het decompositie begint (C) Signup and view all the answers

Wat is het smeltpunt van nylon 66?

$250$–$260$°C (A) Signup and view all the answers

Bij welke temperatuur begint polymethylmethacrylaat te smelten?

$160$°C (C) Signup and view all the answers

Welk van de volgende materialen verkoolt boven de $200$°C?

Wool (B) Signup and view all the answers

Wat is een veelvoorkomende eigenschap van thermohardende polymeren?

Ze behouden hun vorm wanneer ze verhit worden. (B) Signup and view all the answers

Study Notes

Chapter 5: Combustion Properties of Solid Fuels

Key Terms:
- cellulosic
- char
- flame resistant
- piloted ignition
- point of origin
- pyrolysis
- pyrophoric
- soot
- spontaneous ignition
- synthetic
- thermoplastic
- thermosetting (resin)
Objectives:
- Describe different modes of generating fuel vapors from solid fuels.
- Define pyrolysis.
- Understand the combustion properties of wood, paper, plastics, paint, metals, and coal.
- Differentiate ignition and combustion processes of thermoplastics and wood.
- Explain why wood doesn't have a fixed ignition temperature.
- Understanding the role of dust particle size and concentration in dust explosions.
- Explain the role of flame color and smoke production during fire development.

Pyrolysis

Pyrolysis is the decomposition of a material via heat in the absence of oxygen.
In fires, pyrolysis includes thermal decomposition in presence of oxygen.
Nearly all fuels, organic by nature, undergo pyrolysis when heated.
Wood, the common fuel in ordinary fires, is synthesized from life in living cells.
- Main constituents are cellulose, hemicellulose, lignin, resins, pitches etc.
Organic compounds break down into more volatile components during pyrolysis.

Crown Fires and Fireballs

Crown fires are initiated when foliage exudes large quantities of volatile, flammable gases, which burn explosively.
Pyrolysis explains how radiant heat from a large fire can set fires at a distance.
A fireball, or firewhirl, is a phenomenon where significantly more pyrolysis products are generated than the locally available air to burn them.

Non-Pyrolyzing Fuels

Some solid fuels, like reactive metals (sodium, potassium, phosphorus, and magnesium), combust directly upon contact with oxygen, without prior pyrolysis.
They generate heat and incandescent oxides.
Some solid fuels like asphalt and wax melt and vaporize upon heat application, and the vapor supports flames.
Coal can undergo smoldering combustion without flames in contact with oxygen.

Combustion Properties of Wood

Wood is the most common solid fuel in structural and outdoor fires.
- Cellulose is a key constituent (~50%) , along with hemicellulose and lignin.
- Water content, volatile components, and other chemical properties vary in different woods.

Ignition and Combustion of Wood

Wood has no fixed ignition temperature.
Ignition depends on the rate and manner of heat application, moisture content, and wood type.
Piloted ignition involves an external source lighting the generated volatile gases.
Spontaneous ignition occurs when the pyrolysis vapors ignite without an external heat source.

Ignition Variables

Dry wood ignites more readily than wet wood (due to moisture holding heat).
Increased moisture content raises ignition temperature.
The moisture content of a wood sample significantly impacts its ignition temperature.
Heat exposure (duration & rate) is essential for ignition.

Low-Temperature Ignition of Wood

Prolonged slow heating can cause wood to lose moisture and undergo degradation to charcoal.
Lower temperatures, prolonged exposure, and limited air flow increase the potential for self- heating combustion.

Degradation to Char

Wood’s thermal conductivity and porosity degrade upon heating at lower temperatures.
Degradation of wood to charcoal increases accessibility to atmospheric oxygen, making self- heating more likely.
This process can happen at significantly lower temperatures than typical ignition temperatures of wood.

Heaters and Flues

Heat exposure, insulation, and airflow affect the time to ignition.
Wood degradation can occur at relatively low temperatures (well below typical ignition temperatures)

Paint

Paints, including drying oils and resins, can contribute significantly to a fire's fuel load when ignited.
Water-based paints behave differently than oil-based paints and may have different ignition temperatures.
Coatings intended to protect a material are sometimes flammable.

Metals

Metals, especially when finely divided, can burn spontaneously (pyrophoric).
Factors such as subdivision state, type of metal, surrounding conditions influence their behavior.
Magnesium and aluminum are highly flammable if not treated properly.

Coal

Coal is a highly carbonaceous fuel used for industry and heating.
Moisture content, thickness of pile, and time are crucial factors determining coal's self-heating tendency.
Coal dust explosions are hazardous in mining and handling operations when mixed adequately with air. Fine dusts are very dangerous.

Dust Explosions

Finely divided solid fuels can explode if mixed with air and ignited.
Explosive characteristics of dust are driven by particle size, ignition energy and concentration.

Flame Color

Flame color is not crucial for most fires.
However, certain flame colors may suggest the particular fuel involved (e.g., alcohols = blue- purple).
The presence of metals (such as sodium, strontium, copper) in the fire can cause specific flame colors.

Smoke Production

Smoke color isn't universally significant, but unusual colors may indicate abnormal combustion or unusual fuels.
Dense black smoke often means incomplete combustion of carbonaceous materials.
The presence of smoke, particularly in an enclosed space gives an indication of the intensity stage of a fire.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Test je kennis over de brandprocessen van hout met deze quiz. Ontdek de relatie tussen dichtheid, temperatuur en ontbrandingstijd. Leer over pyrolyse, warmteverlies en de effecten van zuurstof tijdens de verbranding.