ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Схематическая модель процесса из "Образование углерода из углеводородов газовой фазы" При термическом разложении углеводорода образование сажи в объеме всегда сопровождается отложением твердого слоя пироуглерода на стенках реактора. На рис. 1.1 схематически изображены эти процессы в условиях потока углеводорода через обогреваемый снаружи реактор в виде трубы с круглым сечением. [c.11] Как показано на рисунке, образование слоя пироуглерода начинается раньше, чем сажи, а следовательно, при более низкой температуре, так как газ нагревается от стенок и температура его при движении слева направо повышается. Это иллюстрирует относительно большую трудность осуществления процесса образования сажи по сравнению с образованием пироуглерода. При термическом разложении метана, например, образование пироуглерода на стенках при атмосферном давлении становится заметным при 850—900 °С, а сажа появляется только при температуре выше 1100°С. [c.11] Ма рис. 1.1 схематически показано образование зародышей и их рост при перемещении сажевых частиц вместе с газом слева направо. Чем раньше возник зародыш, тем больше он успевает вырасти к моменту выхода из реактора. Следовательно, наблюдаемое на снимках в электронном микроскопе различие в размерах сажевых частиц объясняется неодновременным образованием зародышей. [c.12] Это может быть объяснено наличием стефановского [1] потока водорода, направленного от растущей поверхности сажевых частиц и вызванного увеличением объема при реакции термического разложения на поверхности. В результате растущие сажевые частицы окружены динамической защитной оболочкой водорода, которая препятствует их соударению и срастанию с образованием цепочек. Увеличение объема при термическом разложении, а следовательно, и возникновение стефановского потока имеет место практически для всех углеводородов, кроме ацетилена. При термическом разложении ацетилена образуется равный объем водорода и стефановский поток не возникает. В результате сажа, получающаяся при термическом разложении ацетилена, обладает ярко выраженной цепочечной структурой из сросшихся частиц и практически не содержит отдельных частиц. [c.13] Стефановский поток водорода препятствует не только срастанию сажевых частиц, но и оседанию их на стенках реактора. Это позволяет получить не загрязненный сажей слой пироуглерода на стенках реактора в тех местах, где имеет место также образование сажи [2]. [c.13] Вернуться к основной статье