クエリ: 微粉炭、石油、ガスといった種類がある、理科の実験などで用いられる燃焼装置は何?
文章: 酸素燃焼 酸素燃焼、酸素富化燃焼ともに溶融炉や焼却炉に設置する工業用バーナーの燃焼技術として用いられることが多く、ガラス製造、ゴミ焼却、鉄鋼炉といった大規模な燃焼を必要とする分野で利用されている。工業用以外でも、ガラスを成形するバーナーワークにおいて、高温火炎を作りやすい小型の酸素バーナーを利用した技法がある。20世紀末から21世紀に入ってからは、地球温暖化対策の一手段として、前節5の特長を生かしたCCS用酸素燃焼技術の研究開発が、世界各地で進められている。さらに最近では、酸素燃焼で得られる高温火炎を利用し、高融点材料の球状化を目的にした利用方法も開発されている。
文章: 蒸気ディーゼルハイブリッド機関車 ソビエト連邦は3機の大型の実験機関車を1939年から1949年にかけて製造した。1台は無煙炭のガスを燃料として内燃機関を駆動して、微粉炭でボイラーを加熱した。それらは全て失敗し、1949年以降、通常の蒸気機関車に改造された。 文章: 化学 化学(かがく、英語: chemistry ケミストリー、羅語:chemia ケーミア)とは、さまざまな物質の構造・性質および物質相互の反応を研究する、自然科学の一部門である。物質が、何から、どのような構造で出来ているか、どんな特徴や性質を持っているか、そして相互作用や反応によってどのように、何に変化するか、を研究するとも言い換えられる。日本語では同音異義の「科学」(英: science)との混同をさけるため、化学を湯桶読みして「ばけがく」とよぶこともある。 文章: アマーバッケ 煙突から排気を連続的に排出するのではなく、水蒸気のスモークリングを作る実験も行われた。 文章: 焜炉 プロパンや都市ガスなどを使用する据え置きタイプの物は火力の調節が簡単で、炒め物などの高温を必要とする調理から煮物などの弱火を長時間用いる調理にまで、幅広く用いることが可能である。簡易式のカートリッジを使うタイプでも他の移動式焜炉より点火が簡便で、また高温も得やすい。 燃料とするガス種類は大きく分けて、メタンを主成分とする天然ガスと、高圧下で液体にしてタンクに貯蔵してあるプロパン・ブタンを主成分とする液化石油ガスがある。ガス種にあう焜炉を用いないと適切な燃焼状態を確保することが困難である。部品交換により燃料転換修理も可能な焜炉も少なくないが、意外と料金がかかる場合がある。 温度や気圧で揮発・膨張率に大きな差が生じることから、液化石油ガスをカートリッジに入れて用いる卓上用(カセットこんろ)およびキャンプ用のカートリッジガスこんろは、寒冷地や高山地帯における使用に支障をきたすことがある。そのため、一般的にカートリッジにはブタンが充填されるところ、冬季用ではより沸点の低いイソブタン、またはプロパンも混入されている。 文章: 石炭ガス 石炭ガス(せきたんガス、Coal Gas)は、石炭の高温乾留によって製造される石炭系ガスの一種。 文章: 褐色火薬 褐色火薬(brown powder)は、黒色火薬よりもゆっくりと燃焼する黒色火薬に似た火薬である。主な用途はライフル銃や大砲の装薬。見た目の色から、木炭を使用する黒色火薬が「ブラックパウダー」(black powder)と称されるのに対して、褐色火薬は炭素50パーセント前後の半焼炭を用いるので「ココアパウダー」(cocoa powder)とも呼ばれる。日本でも「褐色六稜火薬」として明治20年に採用され大砲などで使用されていた。これはドイツで開発され、六角形柱状で中心に丸い孔が空いており、その形状から来た名である。銃身にライフリングが刻まれたライフル銃は旧式の火縄銃などと違い銃弾と銃身の間に隙間がほとんど無い構造をしているため、銃の内部圧力が過大にならないようにするために、黒色火薬よりも燃焼速度の遅い火薬が必要となったことから黒色火薬を改良して開発された。 文章: 反応器 反応器(はんのうき、英: (chemical) Reactor)とは、化学物質の製造過程において、化学反応を行わせる装置をさす。反応器の設計を扱う分野として,化学工学には反応工学と呼ばれる分野がある. 文章: 窯 現代の窯はコンピュータ制御が可能で、焼成の精密な制御が可能である。その場合、温度の上がる勾配、一定温度を保つ期間、温度を下げる勾配を設定でき、途中で変更も可能である。電気窯やガス窯は小規模な工業生産や芸術としての陶芸にもよく使われている。 電気窯は20世紀に開発された電気を使った窯である。学校や趣味の陶芸など、小規模な陶芸に主に使われる。一般に内部の酸素を燃焼に使わないので、酸素濃度が高いまま高温になる。しかし、適当なガスを入れることで酸素濃度を減らすこともできる。 ガスや電気を主な熱源としつつ、マイクロ波のエネルギーを併用して素早く必要な高温にするマイクロ波併用窯もある。 文章: 硫化水素 多くの場合金属硫化物に酸性水溶液を加えると硫化水素ガスが発生する。 このことを利用して、中等教育における理科教育では、試験管を用いて微量の硫化鉄(II)と希塩酸から硫化水素を製造する実験がしばしば行われている。実験室規模での発生では硫化鉄と希硫酸からキップの装置を使って合成する方法もあるが、今日では実験用途では工業的に生産されたガスボンベを利用することが通常である。 毒性の高さから、実験室規模の製法の実施にあたっても、安全性を確保するために十分な換気の確保と理科教員や資格者による監視・管理のもと実施される必要がある。 文章: マイクロリアクター マイクロリアクター (microreactor) は一辺あたり1mm以下の大きさの空間で化学反応を行う装置で、一般的なものはマイクロチャネルを使う。物理過程を行うためのマイクロ熱交換器などの装置とともに、マイクロプロセス工学の分野で研究される。通常はバッチ反応器(いわゆる普通のフラスコなど)でなく、フロー型反応装置である。 より大きなスケールで反応を行う他の装置と比べ、エネルギー効率、反応速度、収率、安全性、スケールアップ、装置の設置箇所や対応できる反応、条件の制御能に優れるとされる。 文章: 燃焼 燃焼(ねんしょう)とは、燃料(可燃物)と支燃物(典型例は空気中の酸素分子)とが激しく化学反応する酸化還元反応である。光や熱の発生を伴う。 燃焼に必要な支燃物は、空気中の燃焼であれば主に酸素分子がその役割を果たすが、適切な酸化剤と還元剤の組み合わせ(火薬類など)が存在する場合は、酸素分子の供給が無くても燃焼は起こる。 燃焼反応の開始には、熱エネルギーによる高温発生も必要とする。 燃料の酸化反応は通常は発熱反応として進行し、反応開始後は必要な熱エネルギーを継続的に得ることができる状態となる。 文章: 燃料ポンプ 液体燃料式のロケットエンジンでは、燃料と酸化剤という2種の液体を燃焼室内に供給する幾つかの方式がある。燃料の供給用に専用のガス発生装置を備えて燃料タンク内を直接加圧する「ガス加圧供給式」という形式では燃料ポンプを必要としないが、燃焼圧力を下げる必要があるため高出力エンジンは望めない。燃料の供給圧を高めてエンジンの高性能化するため、ターボポンプ式の燃料ポンプが用いられる。ターボポンプを使用する方式には3つある。1つは燃料と酸化剤の一部を液体燃料加圧系専用の燃焼室で燃焼させて、そのとき発生する高圧ガスによりターボポンプを駆動して2種の液体を燃焼室内へ圧送する「ガス発生サイクル」である。ターボポンプを駆動した燃焼ガスはロケット外に排出される。2つ目はノズル部を冷却した水素ガスの膨張を利用してターボポンプを駆動する「エキスパンダサイクル」である。ターボポンプを駆動した水素ガスは燃焼室に送られる。最も高い圧力が得られるのが3つ目の「2段燃焼サイクル」である。2段燃焼サイクルでは、ノズル部を冷却した水素ガスと液体酸素の一部を予備燃焼室内に送り込んで燃焼させ、そのとき発生する高圧ガスによりターボポンプを駆動するとともに予備燃焼した水素ガスリッチなガスを燃焼室内に送り、残りの液体酸素もこれに加えてすべての液体推進剤を推進力として利用するものである。 文章: 石炭火力発電所 石炭火力発電所は、石炭や褐炭を燃料として発電する火力発電所である。世界中に約8,500の石炭火力発電所があり、合計で2,000ギガワットを超える容量がある。これらは世界の電力の約3分の1を発電しているが、主に大気汚染により、多くの病気や早期死亡を引き起こしている。 石炭火力発電所は、化石燃料を用いる汽力発電の一種である。通常、石炭は微粉炭に加工され、微粉炭焚きボイラーで燃焼させる。その熱で水を蒸気に変換し、それを使用して蒸気タービンで動力を発生させ、発電機を回転させる。したがって、石炭に蓄えられた化学エネルギーは、熱エネルギー、機械エネルギー、最後に電気エネルギーへと順番に変換される。 石炭火力発電所は、毎年10ギガトン以上の二酸化炭素を排出しており、世界の温室効果ガス排出量の約5分の1に相当する。世界の石炭火力発電所の半分以上が中国で稼働している。ヨーロッパとアメリカでの廃止が進むにつれて、2020年には石炭火力発電所の総数が減少し始めた。しかし、まだアジアでは建設が行われており、ほぼすべては中国で建設されている。石炭産業によって引き起こされる人々の健康と環境への影響のコストが発電コストに盛り込まれていないため、利益を上げ続けている発電所もあるが、新しい発電所が座礁資産になるリスクがある。国連事務総長は、OECD諸国は2030年までに、その他の国々は2040年までに石炭火力発電の段階的廃止をすべきであると述べている。 文章: 石油ストーブ また再点火は消火後5分以上経過し、本体および芯が十分冷えてから行う(消火直後に再点火すると芯へ爆発的に着火して臭いや煤が出る場合があり、従来型フィラメント式点火ヒーター採用機種では点火ヒーターが断線することがある)。部品交換時は必ず「各メーカー純正部品」を用いるよう指示されており、メーカー純正以外の部品を用いたり(取扱説明書に記載された箇所以外を)素人改造すると不完全燃焼や一酸化炭素中毒の危険がある(摩耗した芯の交換は専門店への依頼を推奨=かつては芯交換方法がストーブ本体説明書に詳しく書かれていたが、現行モデルは各機種に適合したメーカー純正別売り替え芯に付属の説明書にのみ芯交換方法を記載。耐震自動消火装置の感震部を分解したり潤滑油で拭くと、装置誤作動や動作不良による火災のおそれあり)。 文章: パイロテクニクス パイロテクニクス(英語:Pyrotechnics、火工術(かこうじゅつ)とも)は、燃焼を制御する技術。ほぼ花火と同義のものとみなされるが、正確には工業分野や軍事用途をも含む広義なものとして定められる。安全マッチ、酸素含有ろうそく、発炎筒、可爆ボルトやファスナー、自動車等のエアバッグなどから、爆弾やミサイルの推進力もこの技術によりコントロールされている。 一般に、どのような効果を狙うかによって、爆発・閃光・煙または炎など用途別に分類される。基本的に当技術用の機器は、各種の危険物、燃料、酸化剤等の原料を封入し、爆発や閃光に耐える材質の容器に収められている。これは通常「火工品」と呼ばれる。 エンジンなどの内燃機関とは異なり、火工品は予め内部に封入した燃料成分だけをエネルギーとし、稼動しながら外部から継続的に補充することが出来ない。したがって、一回使用した火工品はユニット単位で交換する必要がある。その代わり、機構全体を小型化・軽量化できる利点がある。