ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диффузионные пламена азот- и кислородсодержащих соединеОбсуждение результатов из "Основные характеристики горения" Состав газа в ламинарном пламени пропан-воздушной смеси исследован в работе [23]. [c.107] Газоотборники представляли собой трубки из плавленного кварца с внутренним диаметром 1 мм и внешним 2 мм. Диаметр входного отверстия составлял 50—-100 мкм. Авторы отмечают, что в процессе работы встретилась трудность, заключающаяся в том, что входное отверстие пазоотборника от непрерывного воздействия газов пламени постепенно расширялось. Эту трудность удалось устранить, используя газоотборники с относительно короткими ко-ническим и наконечниками. [c.107] Форма газоотборника позволяла вводить его в пламя со стороны сгоревшего газа таким образом, что ось была направлена вдоль газового потока. Газоотборник монтировали на салазках, снабженных микрометрическими винтами, позволявшими перемещать его перпендикулярно к фронту пламени и параллельно щели горелки. Показания микрометров, при которых газоотборник касался светящейся зоны пламени со стороны сгоравшего газа, определяли визуально и принимали в качестве начала отсчета для перемещений газоотборника. Анализ газовых проб производили методом газовой хроматографии, причем хроматографы ежедневно градуировали. [c.107] Калибровочные стандарты изготовляли, измеряя парциальные давления стандарт для паров воды изготовляли, вводя в газовый баллон взвешенное количество воды и заполняя его затем азотом при известном давлении. Молярные концентрации компоненто в в калибровочных стандартах выбирали близкими к встречающимся в пробах газов пламени, чтобы свести к минимуму ошибки, обусловленные отклонением от линейной зависимости показаний прибора. Калибровочные процедуры дублировали процедуры, проводимые при анализе пробы. Точность анализа составляла примерно 2%. Однако на основании воспроизводимости полученных результатов авторы считали, что обычно достигали более высокую точность, за возможным исключением анализа на воду. [c.107] Работу проводили на богатых горючим пропан-воздушных пламенах. Использовали осушенный воздух из лабораторной системы сжатого воздуха. Профили составов определяли вдоль линий, проходящих через фронт пламени в зонах максимальной кривизны. [c.107] Представленные здесь результаты, которые получены на богатых горючим пламенах, отличаются от результатов для пламен смесей стехиометрического состава отсутствием в про(филях СО и Нг явно выраженных максимумов. [c.108] Продуктами разложения гексазадекалина являются водород, метан и этилен, содержание которых по высоте пламени уменьшается. Обнаружен также в небольшом количестве этан. Азот является, по-видимому, одним из продуктов разложения. Следует отметить отсутствие ацетилена и более высокое содержание водорода в пламени гексазадекалина по сравнению с пламенем уротропина. [c.109] Состав газа в коническом воздушном ламинарном диффузионном пламени метанола исследован в работах [19, 28]. Сжигание метанола производилось на стеклянном фитиле. Измерение температур, отбор и анализ проб выполнены методически так же, как из пламени метана [19, 20]. В таблице 11.2 приведены результаты анализа газовых проб, взятых из пламени, и температуры пламен, при которых отбирались эти пробы. [c.109] Рассмотрим результаты исследований устойчивых газообразных продуктов, приведенные выше и в табл. П.З. На наш взгляд, надо отметить следующее. [c.110] Для диффузионных пламен и пламен предварительно перемешанных смесей характерно протекание процессов разложения исходных соединений и превращения продуктов разложения. Процессы разложения и превращения в диффузионных пламенах протекают в среде азота, двуокиси углерода я ларов воды, а в пламенах го-могеиных смесей — в среде азота, двуокиси углерода, паров воды и кислорода. Появление и превращение продуктов разложения исходных соединений в пламенах предварительно перемешанных смесей происходит значительно быстрее, чем в диффузионных. [c.112] При обсуждении результатов тазового анализа следует. иметь в виду, что первичные процессы разложения исходных соединений включают в себя не тодько процессы разрыва химических связей (С—С С—И и др.) с образованием обломков молекул и радикалов, но и могут сопровождаться одновременно протекающими процессами полимеризации, конденсации, циклизации, гидрирования, алкилирования и деалкилирования [29], которые приводят к образованию устойчивых продуктов разложения. Процессы термического разложеиия (деструкции) протекают во времени, поэтому во многих случаях нельзя строго разделить продукты разложения исходных соединений и продукты дальнейших химических превращений в пламени. Распределение концентраций газообразных компонентов в пламени обусловлено не только протеканием химических процессов, но и процессами диффузии. Под продуктами разложения исходных соединений будем понимать продукты, обнаруженные вблизи устья горелки (или поверхности образца), концентрация которых в дальнейшем уменьшается. [c.112] Продуктами разложения органических соединений в диффузионных пламенах и пламенах гомогенных смесей являются водород и простейшие углеводороды. Общим простейшим углеводородом при разложении исследованных органических (соединений является метан. В пламенах кислородсодержащих соединений кроме этого образуются простейшие кислородсодержащие соединения типа СН2О, а в пламенах азотсодержащих соединений, вероятно, образуется азот, В процессе разложения некоторых соединений образуется этан, максимальное содержание которого составляет доли %. В качестве продукта разложения высокомолекулярных предельных углеводородов (парафина) обнаружен в незначительном количестве пропан. Наличие бутана в пламенах исследованных соединений не установлено. Продуктом разложения некоторых органических соединений является этилен. При горении высокомолекулярных предельных углеводородов (парафина) образуются кроме этилена другие непредельные соединения пропилен и в небольших количествах бутилен и бутадиен (дивинил). Характер распределения концентраций ацетилена в пламенах позволяет предположить, что он не является первичным продуктом разложения исходных соединений неароматического строения. [c.112] Константы скорости прямых реакций углерода и метана с СО2 и Н2О с увеличением температуры растут быстрее, чем константы скорости обратных реакций. Вследствие этого константы равновесия этих реакций с увеличением температуры быстро растут, а равновесие реакций резко смещается в сторону увеличения содержания СО (константы равновесия достигают единицы уже при температуре 600—700 °С). [c.113] Реакции углерода с СО2 и Н О использованы в работах [2, с. 180 31] для объяснения выгорания конденоированных частиц в диффузионных пламенах углеводородов. Равновесие реакции водяного газа С0+ Н20 = С02+Н2 с увеличением температуры тоже смещается в сторону образования СО, причем константа равновесия достигает единицы при температуре около 800 °С [32]. Равновесный состав водяного газа при разных температурах с учетом образования. метана приведен в работе [33, с. 142]. [c.113] Реакции диссоциации двуокиси углерода и воды с заметным выходом продуктов диссоциации возможны только при высоких температурах, более 2000 К (в прилегающих к основной реакционной зоне областях некоторых пламен). По результатам вычислений, приведенным в работе [33, с. 20], степень диссоциации СОг на СО и О2 при нормальном давлении и температуре 1000, 2000 и 3000 К составляет соответственно 2,0-10- 1,55 и 44,1%. [c.113] Наличие метильных радикалов при термическом превращении метана доказано экспериментально в работах Райса и др. исследователей. [c.114] Вернуться к основной статье