Углерод сажистый

Интенсивность перемешивания в потоке зависит от спектра масштабов турбулентности и от скорости турбулентных пульсаций. При вдувании газа в пористую среду (плотный слой) непосредственно в месте ввода кинетическая энергия превращается в потенциальную, скорость падает и резко возрастает статическое давление. Поток раздробляется на мельчайшие струйки с низкими скоростями пульсаций и мелкими масштабами турбулентности или даже движение становится ламинарным. Струйки движутся в слое по линиям наименьшего сопротивления, слабо перемешиваясь между собой. Поэтому, если газ и воздух подводятся в слой раздельно, горение получается растянутым и несовершенным. Углеводородные фракции топлива разлагаются с выделением сажистого углерода в порах слоя, засоряя его. Полученные в лабораторных условиях экспериментальные данные о распределении статических давлений в слое при сосредоточенной подаче газа в нижние горизонты слоя по его [c.120]

При температуре от 200 до 400 °С в порах обжигаемого изделия адсорбируется сажистый углерод из дымовых газов. При 400 С начинается выгорание этого углерода, заканчивается оно при температуре 1000°С. [c.26]

Светящееся (сажистое) пламя образуется при сжигании жидких ТОПЛИВ И газа. Излучение такого пламени складывается из излучения трехатомных газов и мельчайших частиц сажистого углерода. [c.15]

Жидкое топливо — масло или смола — горит как жидкость только в определенных условиях. При использовании в промышленности форсунок оно горит после превращения в парообразное состояние, так как температура воспламенения его всегда выше температуры кипения. При горении капли масла горят только пары масла, образующиеся над поверхностью капли на расстоянии, на котором концентрация воздуха достигает нижнего предела воспламенения. После смешения паров масла с воздухом наступает горение во всей массе. Получение совершенного распыления жидкого топлива и смешение его с воздухом очень важно по следующим соображениям топливное масло состоит из многоатомных молекул, которые под действием тепла легко расщепляются, при этом, с одной стороны, возникают молекулы с меньшим и большим молекулярным весом, чем молекулы топлива, с другой стороны, выделяется элементарный углерод. Если в этой стадии теплового расщепления одновременно имеется недостаток кислорода, то на холодной поверхности, например, на стене печи, трубы и т. п., откладывается сажистый углерод, часть его смешивается с продуктами сгорания, и если он не уносится, то происходит загрязнение печп. [c.35]

Следующим фактором, влияющим на теплообмен в радиационной секции, является излучение газовой среды, 8г.с. Радиационная секция трубчатых нечей обычно частично заполнена пламенем, которое образует поток газов, несущих раскаленные частички твердого вещества. Эти частички получаются в результате теплового разложения газообразных углеводородов вследствие их недостаточного смешения с воздухом перед нагревом и состоят из сажистого углерода. Их первоначальный размер находится в пределах от 0,006 до 0,061.1. Пламя при сгорании тяжелых жидких [c.65]

Помимо доменного газа, являющегося низкокалорийным топливом, в доменную печь могут вдуваться углеводороды (жидкие и газовые виды топлива), главная задача которых — замещение коксовой колоши. Углеводороды обычно вдувают через фурмы, используемые для вдувания воздуха. При вдувании всех видов топлива наблюдается снижение рабочей температуры в фурменной зоне. Помимо этого жидкие виды топлива склонны к крекингу и образованию сажистого углерода, который попадает в поднимающиеся газы, поэтому интенсивность вдувания дополнительных топлив и степень замещения кокса углеводородами ограничены. Другим, лишенным отмеченных недостатков способом вдувания углеводородов является подача их в верхнюю зону шахты. Однако для этого требуется предварительная конверсия углеводородов в окись углерода и водород. Вдувание горячих газов-восстановителей способствует прямому восстановлению части железной руды в шихте, снижению расходов кокса и воздушного дутья на выплавку чугуна. [c.305]

С увеличением температуры пламени спектральный состав излучения обогащается коротковолновыми составляющими, а максимум спектральной интенсивности излучения частиц сажистого углерода кос смещается в сторону коротких длин волн по сравнению с максимумом спектральной интенсивности излучения абсолютно черного тела при температуре пламени. В среднем при температурах промышленных пламен это смещение составляет примерно 0,25 мк. [c.20]

Обобщая сказанное, можно отметить, что высокая ионизация в зоне реакции некоторых пламен (10 2 отрицательных частиц в 1 см ) по сравнению с равновесной (порядка 10 отрицательных частиц в 1 см ) объясняется главным образом присутствием в пламени мельчайших частиц сажистого углерода и некоторых радикалов, небольших количеств щелочных и щелочноземельных металлов, а также низкой величиной коэффициента рекомбинации. В дальнейшем с развитием теории горения, по-видимому, будет доказана особая роль ионизация в процессе воспламенения и горения. Под действием теплового возбуждения (подогрев горючей смеси) и, как следствие, усиления всех видов движения молекул облегчается ход процесса ионизации, особенно если в процессе подогрева появляются продукты с более низким потенциалом ионизации. [c.175]

Тяжелые мазуты, смолы, коллоидное топливо выделяют больше углеродистых частиц, чем легкие нефтяные топлива. Для увеличения лучеиспускательной способности факела сажистые частицы должны быть накалены и равномерно распределены по всему объему факела. Хорошая светимость и радиация факела достигаются путем подвода к его корню всего необходимого для горения количества воздуха (желательно подогретого), а также за счет хорошего распыления, равномерного распределения частиц топлива в воздухе и нормальных условий зажигания факела. Эти же условия облегчают возможность полного сгорания частиц углерода в топочном пространстве. Завихрение и турбулентность удлиняют путь частиц в том же объеме камеры, способствуют полному сгоранию частиц и увеличению радиации факела. При несоблюдении основных правил организации горения температура и лучеиспускание факела уменьшаются, недожог топлива увеличивается, так как распад его идет в неблагоприятном направлении, и сопровождается образованием тяжелых углеводородных комплексов, не успевающих сгореть в пределах топочной камеры. [c.50]

Первая схема определяет появление в факеле мельчайших твердых углеродистых частиц размером 0,01—0,3 [х, представляющих собой почти чистый (сажистый) углерод (С >99%), который является продуктом элементарного распада газообразных углеводородов. [c.182]

Обнаруживаемые в этих частицах водород, кислород и сера (в сумме менее 1 %) скорее всего не являются структурными составляющими частиц, а появились в процессе отбора пробы. Мельчайшие частички сажистого углерода при контакте с окислителями (О2, Н2О, СО2) немедленно газифицируются и дают малоустойчивую светимость турбулентного пламени. [c.182]

Как известно, наличие в газообразной среде мельчайших частиц сажистого углерода практически не изменяет селективных свойств среды, так как эти частицы соизмеримы по величине с длинами волн теплового излучения, напротив, наличие в газе значительно более крупных частиц пыли приближает излучение такой запыленной среды к излучению серых тел. В этом случае зависимость коэффициентов излучения и поглощения от температуры и длины волны может не учитываться [c.306]

Формула (128) показывает, что выделение сажистого углерода при распаде углеводородов становится возможным, когда значение п достигает единицы. [c.185]

Это происходит за счет сокращения количества частиц сажистого углерода в пламени. Это хорошо иллюстрируется кривыми на рис. 131. Правая часть диаграммы относится к пламени коксовального газа, карбюрированного мазутом с расходом распылителя (воздуха) 70 кГ/час, левая — с расходом 109 кГ/час при прочих равных условиях. Как видим, для сечения на расстоянии х= 1,25 м от горелки при увеличении расхода распылителя от 70 до 109 кГ/час содержание частиц углерода уменьшается по оси с 72 Г м до 48 Г/м , т. е. на 33%. Как и следовало ожидать, для чистого коксовального газа влияние этого фактора не обнаружено. [c.236]

Рис. 131. Распределение сажистого углерода в пламени мазута при двух различных расходах распылителя (при 0 и 760 мм рт. ст.)

Факел чистого холодного коксовального газа почти не содержит сажистого углерода, хотя содержание метана в коксовальном газе и достигает 25%, а отношение С Н равно 2,5. Наличие в факеле кислорода и температурные условия (до воспламенения) неблагоприятны для крекинга и поэто му факел холодного коксовального газа в ограниченном пространстве характеризуется пониженной излучательной способностью. [c.245]

В действительности же чаще всего расщепление ограничивается образованием легких и тяжелых углеводородов. Простейшие, легкие углеводороды и водород быстро сгорают при благоприятных условиях (достаточная температура, наличие кислорода). Тяжелые, высокомолекулярные углеводороды и сажистый углерод очень трудно сжигаются и вследствие этого в значительной мере либо уносятся из топки несгоревшими, либо образуют в топках коксовые наросты. Копоть и сажа в пламени также являются результатом образования тяжелых, высокомолекулярных углеводородов. [c.26]

При этих условиях углеводороды, нагревающиеся за счет излучения рабочего простраиства печи, частично разлагаются с выделением сажистого углерода, который постепенно сгорает в объеме печи, повышая светимость пламени. В то же время горючие газы (СО, Н2) при быстром смешении сго рают вблизи горелки, обеспечивая высокую температуру горения. Замедленный характер выгорания сажистого углерода и более крупных углеродистых частиц объясняется, в частности, тем, что факел, обладая известным запасом кинетической энергии, подса-сывает о к-ружающие продукты горения, которые, обедняя смесь в отношении содерл<ания кислорода, делают ее менее окислительной. Чем меньше коэффициент расхода воздуха, при котором горелка обеспечивает полноту горения газообразных составляющих пламени, тем большую светимость будет иметь пламя, тем эффективнее будет работать печь. [c.287]

Таким образом, материальный баланс факела складывается из суммы некоторого количества частиц топлива и воздуха, еще не вступивших в реакцию, продуктов неполного и полного сгорания. Частицы топлива, образующие с воздухом факел, по составу не являются однородными. В результате испарения и расщепления углеводородов топливо входит в состав факела в виде газообразных углеводородов, жидких тяжелых погонов и твердых частиц углерода. При тонком распылении и хорошем доступе воздуха разложение капли топлива дает очень мелкие частицы углерода, которые легко сгорают, увеличивая радиацию факела. При плохом распылении и плохом смесеобразовании крупные капли выделяют хлопья сажистого углерода, который не успевает сгореть в камере горения и образует копоть. [c.46]

Вопрос о преимуществах короткого или длинного факела является иногда спорным. Как правило, короткий факел предпочтительнее, так как он является результатом интенсивности процессов горения и полного сжигания топлива в ограниченном объеме топочной камеры. Однако слишком короткий факел может привести к разгару передних стенок и неравномерности температур в топке вследствие очень высокой местной температуры в топочной амбразуре и значительного падения температуры в остальном пространстве топочной камеры. Очевидно, й этом случае для лучшего заполнения камеры и выравнивания температур желательно несколько вытянуть факел. Практически для больших металлургических печей применяют обычно длиннопламенные форсунки, так как технологические условия нередко выдвигают требования удлинения факела и обеспечения постепенного сгорания топлива для выравнивания температур в рабочем пространстве печи. Для малых и средних печей применяют короткопламенные форсунки ввиду того, что длинный факел приводит к удару пламени о стенки камеры горения, а также частичному уносу из печи сажистого углерода и горючих газов, т. е. увеличению потерь, получающихся в результате химической неполноты горения. В ряде случаев даже для длинных печей имеет смысл замена мощных длиннопламенных форсунок группой короткопламенных, устанавливаемых вдоль печи. Таким путем можно создать любые температурные зоны нагрева по длине печи. Кроме того, турбулентные форсунки могут работать без форкамер, увеличивающих объем печи и расход топлива. [c.51]

Выделение летучих и горение углеводородов происходит сравнительно легко при температурах 250—650°С. Горение окиси углерода (СО) происходит значительно медленнее, ускоряясь при температурах, превышающих указанные. Поэтому основное внимание при рассмотрении реакции первого рода должно быть уделено горению СО. Интенсивное горение коксового остатка (сажистого углерода) происходит при t ]> 800°С. [c.55]

Неудовлетворительное смешение вызывает необходимость работать с повышенным коэффициентом избытка воздуха (1,2— —1,25). Несмотря на сравнительно высокий коэффициент избытка воздуха, разложение углеводородов все же идет вначале неблагоприятно с выделением высокомолекулярных углеводородов и сажистого углерода. [c.104]

Важно также, чтобы образование частиц тяжелых углеводородов и сажистого углерода, неизбежное в той или иной степе- [c.36]

Для малых и средних печей применяют короткопламенные форсунки, так как длинный факел приводит к удару пламени о стенки камеры сгорания, а также частичному уносу из печи сажистого углерода и горючих газов, т. е. к увеличению потерь в результате химической неполноты горения. [c.97]

Несмотря на сравнительно высокий коэффициент избытка воздуха, разложение углеводородов все же идет вначале неблагоприятно с выделением высокомолекулярных углеводородов и сажистого углерода. [c.163]

Этот водород, как и обнаруженный сажистый углерод, и являются последней стадией длинного последовательного процессе [c.46]

Оксид углерода при контакте с оксидами железа огеупорного материала, являющегося в данном случае катализатором, разлагается по реакции 2С0 7 СО + С. В результате этой реакции выделяется сажистый углерод. Его осаждение в огнеупоре — наиболее распространенная причина преждевременного выхода из строя футеровки доменной печи. [c.95]

Единственная причина, по которой иногда выступают против использования газа в стеклоплавильных печах, — низкая излуча-тельная способность прозрачного газового пламени по сравнению с высокосветящимся пламенем нефтяных топлив. Однако было установлено, что по своей эффективности эти два вида топлива не очень сильно отличаются друг от друга, что объясняется эффектом переизлучения боковыми стенками и сводом печи, который при омывании его прозрачным газовым пламенем факела изнашивается меньше, чем при работе с сажистым интенсивно излучающим факелом нефтяного топлива. Тепловое излучение факела зависит от фактора излучения топлива, определяемого отношением содержащихся в нем углерода и водорода. [c.277]

Тепловое излучение пламени на указанных пяти участках спектра длин волн связано лишь с изл чением твердых частиц сажистого углерода (1хс). Для сравнения на каждом из фафиков приведена кривая спектрального распределения интенсивности излучения абсолютно черного тела при температуре пламени (1хо)- [c.19]

Повышенная ионизация характерна также для пламен, получаемых при сжигании углеводородов, несмотря на то что потенциал иоиизации как самих углеводородов, так и некоторых ра-дикало(В (ОН, С2 я др.) выше И эв. Одной из гипотез, объясняющих это явление, является гипотеза Льюиса и Эльбе [ПО], согласно которой повышенная ионизация углеводородных пламен объясняется присутствием самых мелких частиц сажистого углерода ( 0,01 х) и их зародышей, для которых потенциал ионизации будет низким и приближаться к потенциалу ионизации углерода (3,93 эв). В то же время пока нет оснований отрицать роль некоторых радикалов, имеющих относительно низкий потенциал ионизации [СНз — СН2 (8,78 эе) СН2 — СН (8,16 эв) СН (8,25 эе)]. [c.175]

С и Сг—соответственно ондентрации сажистого углерода В пробах, взятых из факела, и общего углерода в тех же пробах [c.248]

В печах с рассматриваемым режимом обособленные циркуляционные зоны вредны, так как их температурный режим отличен от температурного режима основной массы пламени. Большое число горелок или форсунок небольшого размера создают маленькие факелы, которые как бы барботируют пламя, заполняющее рабочее пространство. Дожигание сажистого углерода и части несгоревших газообразных горючих происходит во всем объеме камеры, обеспечивая равномерную температуру и светимость пламени. Места расположения отверстий для отвода продуктов горения должны быть выбраны таким образом, чтобы не создавались условия, благоприятные для образования застойных зон, наличие которых препятствует интенсивному перемешиванию пламени. Число отверстий для отвода продуктов горения поэтому должно соответствовать числу горелок и эти отверстия могут распределяться как внизу, так и вверху рабочей камеры. Однако в печах с рабочими окнами, расположенными у пода, размещение отверстий для продуктов горения внизу камеры у пода предпочтительнее, так как при этом холодный атмосферный )В0здух, попадающий в печь через рабочие окна, будет удаляться через эти отверстия в дымоходы. [c.291]

Важно также, чтобы образование часттиц тяжелых углеводородов и сажистого углерода, неизбежное в той или иной степени, происходило до зоны интенсивного горения газовой смеоя, или в крайнем случае, в этой, зоне, чтобы частицы не уносились в атмосферу, а успевали полностью сгореть. [c.27]

Течение газа и периферийного избыточного воздуха (который, кстати сказать, играет роль защитного слоя, избавляющего ламповое стекло от излишнего перегрева) имеет явно ламинарный характер. Недостаточно интенсивное смесеобразование, особенно в прямолинейной части лампового канала, приводит при избыточной подаче топлива к резкому вытягиванию пламени, охлаждению пламенной зоны за счет внешнего излучения и удлинению срока существования выделившегося углерода, уопеваю-щего ассоциироваться в сажистые частицы (фиг. 13-4,а и б). [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология